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基于改进人工蜂群算法的船舶管路路径寻优算法分析 被引量:2
1
作者 李铁骊 王文双 +2 位作者 刘海洋 杨远松 林焰 《中国舰船研究》 CSCD 北大核心 2024年第2期1-12,共12页
[目的]人工蜂群(ABC)算法具有控制参数少、局部寻优能力强、收敛速度快的特点,但在解决路径寻优问题方面,存在容易陷入局部最优的缺陷。为解决船舶管路系统中的管路路径规划问题,提出一种改进的人工蜂群(IABC)算法。[方法]在传统人工蜂... [目的]人工蜂群(ABC)算法具有控制参数少、局部寻优能力强、收敛速度快的特点,但在解决路径寻优问题方面,存在容易陷入局部最优的缺陷。为解决船舶管路系统中的管路路径规划问题,提出一种改进的人工蜂群(IABC)算法。[方法]在传统人工蜂群算法的基础上,在跟随蜂的更新机制中引入遗传算子中的交叉操作,并对交叉算子的交叉概率采用自适应的策略;通过对种群进行的交叉操作寻找全局范围内的新解,并改进侦察蜂寻找新路径的方式,由原来的对路径经过的点进行更新改为对路径中的“路段”进行更新;随后,提出一种适应于解决分支管路路径寻优的改进人工蜂群协同进化算法。[结果]实例验证表明,改进后的人工蜂群算法相比标准人工蜂群算法其路径布置效果能够提升32.3%~37.4%,收敛速度能够提升17.7%~29.9%。[结论]无论是解决单管路还是分支管路,改进后的人工蜂群算法相比传统的人工蜂群算法求解质量更高、收敛速度更快、稳定性更好。 展开更多
关键词 船舶管路 人工蜂群算法 路径规划 协同进化
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大型无约束型金属波纹管膨胀节隔振测试方法
2
作者 吴轶钢 杨少轩 +3 位作者 王斌斌 陈鹏 徐双喜 谌伟 《中国舰船研究》 CSCD 北大核心 2024年第S02期118-124,共7页
[目的]在大型无约束型金属波纹管膨胀节(以下简称“金属膨胀节”)的隔振试验中,由于其充压时极易发生失稳,试验工装既要平衡内压产生的巨大盲板力,又不能完全固定金属膨胀节两端,试验难度大,目前缺少标准的试验方法,为此设计一种用于测... [目的]在大型无约束型金属波纹管膨胀节(以下简称“金属膨胀节”)的隔振试验中,由于其充压时极易发生失稳,试验工装既要平衡内压产生的巨大盲板力,又不能完全固定金属膨胀节两端,试验难度大,目前缺少标准的试验方法,为此设计一种用于测试大型无约束型金属膨胀节隔振效果的试验装置。[方法]利用双只金属膨胀节对接彼此支撑,两端由台架支撑固定的方法实现轴向稳定,设计轴承拉索和气囊两种不同的限位方式防止径向失稳。利用激振器对充压下金属膨胀节进行轴向和径向激振,采集10~315 Hz频率范围内金属膨胀节在两种限位方式下的加速度响应,计算输入端与输出端的振级落差。[结果]试验结果表明,轴承拉索和气囊装置测量的总振级落差均随着金属膨胀节内部压力的增大而减小,且在0P,0.8P和P这3种内压下气囊装置的总振级落差相对轴承拉索装置在轴向激振方向分别提升了8.59,5.70和4.80 dB,在径向激振方向分别提升了4.32,3.57和4.95 dB。[结论]该装置能获得大型无约束型金属膨胀节的隔振性能,气囊限位装置比轴承拉索限位装置对振级落差影响小,建议测试装置采用气囊径向限位可获得较佳的测量结果。 展开更多
关键词 无约束型金属波纹管膨胀节 隔振测试 振级落差 隔振性能
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潜艇舷侧阀与管路阀件的不同技术特征辨析
3
作者 彭文波 吕坤 +1 位作者 徐伯乐 杨珍 《舰船科学技术》 北大核心 2024年第10期16-21,共6页
潜艇舷侧阀为潜艇的关键件。与管路阀件服务于管路系统功能不同,潜艇舷侧阀用于保障潜艇生命力和潜艇安全性。本文对潜艇舷侧阀与管路阀件的传统结构样式进行对比,分析潜艇舷侧阀与管路阀件的技术要点差异,阐述潜艇通海通舷外系统舷侧... 潜艇舷侧阀为潜艇的关键件。与管路阀件服务于管路系统功能不同,潜艇舷侧阀用于保障潜艇生命力和潜艇安全性。本文对潜艇舷侧阀与管路阀件的传统结构样式进行对比,分析潜艇舷侧阀与管路阀件的技术要点差异,阐述潜艇通海通舷外系统舷侧阀的基本指标体系和核心要点,提出一体化舷侧阀(通海阀与二道闭锁阀的组合)是潜艇舷侧阀的进化结构型式,最后对特殊型式的潜艇舷侧阀的设计注意事项进行总结。本文通过研究、对比、分析,形成了系统性的潜艇舷侧阀的技术要素,对于开展新型舷侧阀特别是大潜深潜艇舷侧阀的研发具有重要指导意义。 展开更多
关键词 舷侧阀 通海阀 管路阀件 压力边界 关键件 通海系统
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基于缩尺模型试验的船舶沉浮系统压载特性研究
4
作者 万新斌 于姝雯 +1 位作者 李胜博 杨卫英 《舰船科学技术》 北大核心 2024年第11期1-5,共5页
船舶沉浮系统通过重力浸水、压载泵注水等不同方式完成预压载、快速压载等不同压载过程,进而调整船舶姿态,以满足快速沉浮的任务要求。建立精确的沉浮系统管网仿真模型是分析船舶压排载特性与优化沉浮系统管网设计的基础。然而,复杂的... 船舶沉浮系统通过重力浸水、压载泵注水等不同方式完成预压载、快速压载等不同压载过程,进而调整船舶姿态,以满足快速沉浮的任务要求。建立精确的沉浮系统管网仿真模型是分析船舶压排载特性与优化沉浮系统管网设计的基础。然而,复杂的管网流路以及部件的非线性阻力特性均给管网仿真模型的精度带来了巨大挑战。本文首先采用缩尺模型试验结果,修正管网仿真模型中的关键部件阻力特性参数,使得管网模型仿真精度达到95.7%以上。基于修正后的沉浮系统管网模型,研究了预压载与快速压载顺序执行以及联合执行2种方案的船舶压载特性,其中联合压载时间相较于顺序压载过程缩短了26.75 min,为沉浮和姿态平衡系统的设计和控制策略的优化提供重要参考。 展开更多
关键词 模型试验 沉浮系统 模型修正 压载特性
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任意边界条件下输流管道振动特性分析
5
作者 吴江海 朱真慧 +2 位作者 石杰栋 侯希晨 刘碧龙 《中国舰船研究》 CSCD 北大核心 2024年第S02期125-133,共9页
[目的]旨在开展船舶输流管道在任意边界条件下的振动噪声预报。[方法]基于直管十四方程流固耦合模型,使用阻抗综合法建立空间管路动力学模型,并采用人工弹簧的方法在阻抗矩阵中实现任意边界条件。对空间管路固有频率进行有限元验证,并... [目的]旨在开展船舶输流管道在任意边界条件下的振动噪声预报。[方法]基于直管十四方程流固耦合模型,使用阻抗综合法建立空间管路动力学模型,并采用人工弹簧的方法在阻抗矩阵中实现任意边界条件。对空间管路固有频率进行有限元验证,并针对弹性边界刚度对管路固有频率的影响规律开展研究。最后,开展实验室中空管和充水两种状态下管路传递函数计算试验的验证分析。[结果]结果显示,所提空间管路计算方法正确,可模拟实际工程中管路弹性安装边界;任意边界中扭转刚度的影响比剪力刚度的影响更为灵敏。[结论]所提计算方法和研究结果可为管路系统声学设计提供参考。 展开更多
关键词 充液管路 阻抗综合法 任意边界 振动特性
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舰船管路布置PG-MACO优化方法 被引量:1
6
作者 林焰 金庭宇 杨宇超 《上海交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第7期1027-1035,共9页
针对舰船管路设计效率低下的问题提出一种管路布置优化方法.综合考虑安全性、经济性、协调性和可操作性等工程背景建立优化数学模型,改进蚁群算法在处理混合管路布置工况下的缺陷,提出优化可行解搜索的空间状态转移策略,提升信息素启发... 针对舰船管路设计效率低下的问题提出一种管路布置优化方法.综合考虑安全性、经济性、协调性和可操作性等工程背景建立优化数学模型,改进蚁群算法在处理混合管路布置工况下的缺陷,提出优化可行解搜索的空间状态转移策略,提升信息素启发效果并加速算法收敛的信息素扩散机制,面向混合管路布置工况设计多蚁群协同进化机制.基于二次开发技术实现本方法在第三方设计软件上的应用,采用核级一回路管道布置工程案例进行验证.结果表明信息素高斯扩散多蚁群优化(PG-MACO)算法的性能和布置效果优于传统蚁群算法,寻路效率提升58.38%,收敛代数缩短43.24%,布置结果中管路长度缩短33.88%,管路折弯次数减少41.67%,验证了本方法的有效性和工程实用性. 展开更多
关键词 舰船管路 布局优化 蚁群优化算法 信息素扩散
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T型三通管路仿生降噪技术研究
7
作者 钮嘉颖 冯伟佳 +2 位作者 李宁 王献忠 庞兆铭 《声学技术》 CSCD 北大核心 2024年第3期380-387,共8页
依据仿生学原理将生物结构进行简化后应用到T型通水管路,基于有限元方法对仿生设计前后的T型管的声学模态进行了分析;采用CFD计算流体力学的方法对原管和仿生管进行流场计算;基于自主搭建的循环水管路系统噪声实验平台,测试原T型管原管... 依据仿生学原理将生物结构进行简化后应用到T型通水管路,基于有限元方法对仿生设计前后的T型管的声学模态进行了分析;采用CFD计算流体力学的方法对原管和仿生管进行流场计算;基于自主搭建的循环水管路系统噪声实验平台,测试原T型管原管的流噪声,以验证数值方法的可靠性;采用边界元方法对比分析了仿生织构管路和原管的流噪声。结果表明:与原管相比,仿生织构T型管在交界处的高速区域与低速区域面积在整个流体域的占比均减少,仿生织构极大降低了附近的速度梯度,显著抑制漩涡的产生,仿生管的出流段流场也更均匀,从而揭示了T型管仿生织构的降噪机理。较低流速下,仿生管对降低流噪声的改善效果低于1 dB,对T型管流噪声的综合影响不大;较高流速下,仿生管降低流噪声接近7 dB,综合改善效果十分明显;仿生织构的应用基本不会改变T型管的声学模态,对于仿生管耦合模态的第四阶、第五阶稍有变化,但随着壁面厚度的增加变化逐渐变小;对于流激振动噪声的控制,仿生织构设计仅适用于管壁较薄的T型三通管路,对管壁较厚的T型三通管路的降噪效果不明显。 展开更多
关键词 仿生织构 混合计算方法 大涡模拟 流噪声 控制技术
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船艏装载原油外输软管动力影响因素分析
8
作者 郑晓涛 胡轲 陈德庆 《船海工程》 北大核心 2024年第5期44-50,共7页
针对船艏装载原油外输软管安全作业问题,进行软管动力响应影响因素分析。基于集中质量法,建立船艏外输漂浮软管与穿梭油轮和FPSO的整体耦合动力分析模型,分析影响软管受力的影响因素,在此基础上确定软管受力最小的方案,并给出软管安全... 针对船艏装载原油外输软管安全作业问题,进行软管动力响应影响因素分析。基于集中质量法,建立船艏外输漂浮软管与穿梭油轮和FPSO的整体耦合动力分析模型,分析影响软管受力的影响因素,在此基础上确定软管受力最小的方案,并给出软管安全作业的环境工况。计算结果表明,在作业工况下设计漂浮软管管串长度为170.6 m,FPSO与穿梭油轮的距离为80 m,此时软管的有效张力最小。提出软管的极限作业工况范围为流速1.1 m/s,浪高7 m。研究提出的软管外输方案可为船艏外输漂浮软管设计提供参考。 展开更多
关键词 船艏外输 动力响应 敏感性分析 漂浮软管
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管道流体流动对水液压消声器消声性能影响研究
9
作者 王华伟 张松林 +4 位作者 刘汉阳 吴耀中 王博 胡溧 崔玉定 《农业装备与车辆工程》 2024年第1期125-129,共5页
流体噪声通过水管路辐射到海洋中,严重影响水下航行器的隐蔽性及安全性,加装水管路消声器是减小水管路辐射噪声的重要措施。考虑到流体流动对水管路消声器性能的影响,利用膨胀式消声器内部流场数值计算结果,采用平均流速理论,计算考虑... 流体噪声通过水管路辐射到海洋中,严重影响水下航行器的隐蔽性及安全性,加装水管路消声器是减小水管路辐射噪声的重要措施。考虑到流体流动对水管路消声器性能的影响,利用膨胀式消声器内部流场数值计算结果,采用平均流速理论,计算考虑内部流体流动时的消声器的传递损失,探究流速结构对消声器传递损失的影响。计算结果表明,在低流速条件下,流速对消声器的传递损失影响不大,但流体再生噪音会在特定频率下使消声器传递损失出现低值,需要对消声器结构进行改进。计算结果表明,通过修正消声器结构参数以及串联共振腔室消声器结构可有效提升特定频率下的消声器低值。可为降噪计算方法提供理论参考。 展开更多
关键词 消声器 平均流速 传递损失 共振腔结构 数值模拟
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船舶涂装车间压缩空气净化系统设计与选型
10
作者 颜乐 李佳妮 +3 位作者 马强 丁扬 苏娟娟 吴熙 《机电设备》 2024年第4期106-110,共5页
结合多年设计经历,完善出一套有效的船舶涂装车间的压缩空气净化系统设计与选型方法,对同类产品的设计可提供适当的参考。根据车间所需用气量,依次计算出主管道、次管道等的管径,再依照设备排布,采用树枝状和环状相结合的方式布置管系... 结合多年设计经历,完善出一套有效的船舶涂装车间的压缩空气净化系统设计与选型方法,对同类产品的设计可提供适当的参考。根据车间所需用气量,依次计算出主管道、次管道等的管径,再依照设备排布,采用树枝状和环状相结合的方式布置管系。研究表明,整个管系分布更为紧凑、美观,且节省材料,减少压损。从源头(设计)上入手,尽量减少大曲度弯管、减少主管道分支、合理分配用气点等等,能很大程度上降低能量损耗,达到环保高效的目的。 展开更多
关键词 涂装车间 压缩空气 系统设计 节能环保
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基于AM的ISO出图工具开发 被引量:1
11
作者 谭冬 王成林 《机电设备》 2024年第1期36-42,共7页
AM在工程领域的使用已经非常广泛,在船舶设计中已经占据了不可替代的位置。主要介绍采用.NET在AM中进行二次开发,生成可供实际生产使用的ISO图。通过实际工程应用,验证了使用自动生成ISO出图工具能够有效缩短设计时间,提高设计效率。
关键词 ISO 管子 接口 二次开发 C#
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FPSO主甲板冷却水管路系统的加速度载荷应力分析
12
作者 王震 窦培林 +1 位作者 袁洪涛 陈慧敏 《造船技术》 2024年第1期14-18,34,共6页
借助船级社规范与MATLAB软件,开发可提取浮式生产储卸油装置(Floating Production Storage and Offloading,FPSO)管道任意位置处加速度的程序,以便更好地对FPSO主甲板冷却水管路系统进行应力分析。将该系统任意位置处实际加速度值和FPS... 借助船级社规范与MATLAB软件,开发可提取浮式生产储卸油装置(Floating Production Storage and Offloading,FPSO)管道任意位置处加速度的程序,以便更好地对FPSO主甲板冷却水管路系统进行应力分析。将该系统任意位置处实际加速度值和FPSO船体重心处加速度值以均布载荷形式分别施加至管道上,利用CAESARⅡ软件分析在满载工况条件下该系统的应力变化。结果表明,在FPSO满载工况条件下,采用重心处加速度值得到的结果相较于其自身实际加速度值的作用结果会出现应力冗余和应力不足的情况,例如节点50应力增加1.01%,而节点2570应力减小0.19%。 展开更多
关键词 FPSO 主甲板冷却水管路系统 应力分析 加速度载荷
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船舶空冷通行业标准现状分析与展望
13
作者 阳一涵 易鑫 张正艺 《机电设备》 2024年第5期11-13,共3页
空冷通系统是船舶的重要组成部分。经过多年技术积累,我国船舶空冷通系统的标准构建取得长足发展。文章基于行业标准介绍国内船舶空冷通标准现状,分析船舶空冷通系统发展需求,为船舶空冷通系统标准化提供参考。
关键词 空冷通系统 行业标准 标准化
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基于FLUENT的90°圆形弯管内部流场分析 被引量:88
14
作者 江山 张京伟 +2 位作者 吴崇健 许清 彭文波 《中国舰船研究》 2008年第1期37-41,共5页
通过使用FLUENT软件的RNGk-ε湍流模型,对90°大曲率圆形截面弯管内部流体进行三维数值模拟,将数值模拟结果与相关文献实验结果进行对比,结果表明RNGk-ε湍流模型对具有二次流的湍流流动具有较好的模拟,计算结果与实验结果吻合较好。
关键词 数值模拟 弯管 RNG κ-ε湍流模型 FLUENT软件
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密性风管法兰的结构型式研究
15
作者 魏文俊 《船舶与海洋工程》 2024年第1期69-74,共6页
针对密性风管采用角钢法兰存在的端面的贴合效果无法保证、气密措施的可靠性较低和巩固措施缺乏等不足,以及采用套管焊接、通风围井和风管改道等措施会导致施工成本、焊接难度和设计难度增加等问题,提出一种密性风管法兰的结构型式。该... 针对密性风管采用角钢法兰存在的端面的贴合效果无法保证、气密措施的可靠性较低和巩固措施缺乏等不足,以及采用套管焊接、通风围井和风管改道等措施会导致施工成本、焊接难度和设计难度增加等问题,提出一种密性风管法兰的结构型式。该结构型式的法兰采用整体成型、环形密封槽、法兰垫片和内场密性试验等措施,能解决法兰连接后的气密性问题,在方便施工和提升风管的整体气密性的前提下,有效降低焊接和设计的难度。 展开更多
关键词 密性风管法兰 气密措施 整体成型 环形密封槽 法兰垫片
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船体结构优化设计与减重技术研究
16
作者 张春涛 《船舶物资与市场》 2024年第11期43-45,共3页
船体结构作为船舶的核心组成部分,其设计和优化对整体性能有着至关重要的影响。船体结构的优化设计与减重技术是现代船舶工程的重要研究课题,旨在提升船舶的性能、降低燃油消耗和减少环境污染。本文探讨船体结构的基本概念和设计要点,... 船体结构作为船舶的核心组成部分,其设计和优化对整体性能有着至关重要的影响。船体结构的优化设计与减重技术是现代船舶工程的重要研究课题,旨在提升船舶的性能、降低燃油消耗和减少环境污染。本文探讨船体结构的基本概念和设计要点,分析目前设计中存在的问题,并提出相应的优化设计措施和减重技术。通过采用先进的材料和设计方法,可以显著提高船舶的效率和经济性。 展开更多
关键词 船体结构 优化设计 减重技术 船舶性能 燃油消耗
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船舶管系制造中的自动化与信息化集成技术
17
作者 姜晓曦 《船舶物资与市场》 2024年第12期40-42,共3页
随着全球造船业的快速发展,船舶管系制造作为船舶建造中的关键环节,其自动化与信息化集成技术的应用日益受到重视。在现代船舶制造领域,信息化技术的应用极大地提升了设计和生产的效率。集成技术在船舶管系制造中的实现是一个多维度、... 随着全球造船业的快速发展,船舶管系制造作为船舶建造中的关键环节,其自动化与信息化集成技术的应用日益受到重视。在现代船舶制造领域,信息化技术的应用极大地提升了设计和生产的效率。集成技术在船舶管系制造中的实现是一个多维度、跨学科的过程,涵盖了从概念设计到产品交付的整个生命周期。船舶管系制造自动化与信息化集成技术在船舶管系制造中的实现,能够显著提高生产效率、降低成本、提升产品质量,并增强企业的市场响应能力。随着技术的不断进步,集成技术将变得更加智能化、灵活化,为我国船舶制造业带来更加广阔的发展前景。 展开更多
关键词 船舶管系 自动化 集成技术 智能制造
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船舶轮机管路系统节能技术研究
18
作者 王丽丽 《船舶物资与市场》 2024年第11期94-96,共3页
随着全球对环境保护和可持续发展的日益关注,船舶轮机管路系统的节能技术研究变得尤为重要。通过不断的技术创新和跨学科合作,可以提高船舶的能效,减少温室气体排放,同时降低运营成本。未来的研究将继续探索新的材料、设计方法和能源管... 随着全球对环境保护和可持续发展的日益关注,船舶轮机管路系统的节能技术研究变得尤为重要。通过不断的技术创新和跨学科合作,可以提高船舶的能效,减少温室气体排放,同时降低运营成本。未来的研究将继续探索新的材料、设计方法和能源管理策略,做到高效、环保。随着技术的不断进步和政策的支持,船舶轮机管路系统将变得更加智能和绿色,为全球海洋运输业的可持续发展做出贡献。 展开更多
关键词 船舶轮机 管路系统 节能技术 能源效率
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舰艇管路系统的抗冲击性能弹性评估方法 被引量:19
19
作者 郭晋挺 司马灿 +2 位作者 刘建湖 潘建强 崔维成 《船舶力学》 EI 2004年第4期108-115,共8页
舰艇管路系统的抗冲击安全性能是其生命力要素的重要组成部分,因此对舰艇管路的抗冲击设计分析方法的需求也十分迫切。本文以火力发电厂汽水管路设计计算方法为原理,对容易破坏的管路部件的应力增强系数进行验证性计算,提出了多点支撑... 舰艇管路系统的抗冲击安全性能是其生命力要素的重要组成部分,因此对舰艇管路的抗冲击设计分析方法的需求也十分迫切。本文以火力发电厂汽水管路设计计算方法为原理,对容易破坏的管路部件的应力增强系数进行验证性计算,提出了多点支撑管路系统的冲击载荷输入方法,给出了管路系统的抗冲击性能评估方法。通过试验,验证了评估方法具有足够的安全系数,可以作为舰艇管路系统抗冲击性能的评估方法。 展开更多
关键词 舰艇 管路系统 抗冲击性能 评估方法 冲击载荷输入方法
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船舶轮机管路系统的创新设计与案例分析
20
作者 向斌 《船舶物资与市场》 2024年第12期63-65,共3页
在当前全球航运业的快速发展背景下,船舶轮机管路系统的创新设计显得尤为重要。随着环保法规的加强和能源成本的上升,船舶行业正面临着提高能效、降低排放和增强系统可靠性的挑战。船舶轮机管路系统作为船舶动力传输的核心部分,其直接... 在当前全球航运业的快速发展背景下,船舶轮机管路系统的创新设计显得尤为重要。随着环保法规的加强和能源成本的上升,船舶行业正面临着提高能效、降低排放和增强系统可靠性的挑战。船舶轮机管路系统作为船舶动力传输的核心部分,其直接影响到船舶的性能和经济性。因此,本研究旨在探讨船舶轮机管路系统的创新设计理念,并通过案例分析,展示这些理念在实际船舶设计中的应用和效果。 展开更多
关键词 船舶轮机 管路系统 创新设计
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