极地双向破冰船破冰能力评估分析

破冰能力是衡量极地船舶航行性能优劣的重要指标。本文在基于预设冰网格技术的连续破冰阻力数值模拟理论基础上,根据连续破冰阻力与净推力的不同平衡方式提出静态和动态2种极地船舶破冰能力数值评估方法。以某极地双向破冰油船为研究对象,分别采用静态和动态方法对其破冰能力进行数值评估,并与对应的冰水池模型试验结果进行对比分析。结果表明,静态和动态破冰能力评估方法获得的1kn航速对应的最大破冰厚度与模型试验结果较为吻合,2种方法评估结果均显示极地油船首向破冰能力强于尾向破冰能力,与实际情况相符,验证了2种破冰能力评估方法的可行性,可为极地船舶初始设计阶段性能预估提供有效工具。

极地船连续破冰阻力数值模拟研究

连续破冰是自破冰型极地船舶中最常用的破冰模式,连续破冰阻力精确计算是极地船舶航行性能预报和船型优化设计的基础。论文提出一种基于预设冰网格技术的连续破冰阻力数值模拟方法,预先对船体水线附近的线型进行分层离散及对冰场进行方形网格离散,通过几何计算和受力分析数值模拟连续破冰进程及产生的破冰阻力分量。进一步考虑连续破冰阻力与运动耦合效应,在时域内建立船体6自由度运动微分方程,数值求解获得连续破冰阻力时间历程结果。利用该数值模拟方法计算获得了一艘PC3级极地油船连续破冰阻力时间历程结果,并将冰阻力有义值与对应的模型试验结果进行了对比。研究表明,数值模拟获得的连续破冰阻力时历结果能够反映连续破冰进程,数值模拟获得的冰阻力有义值与模型试验结果的误差在12%以内。论文的数值模拟方法能够高效、精确地模拟连续破冰进程及冰阻力,具有一定的工程应用价值。

新能源电动汽车参与电网频率控制研究

随着电动汽车的商业化,电动汽车与电网相连V2G(vehicle to grid)之间的影响也受到关注。电动汽车配备的大容量储能装置可以很好的作为电网的分布式储能设备。提出通过电动汽车互联到电网,来解决新能源并入电网引起的频率波动问题。将处于闲置状态的电动汽车聚合在一起,对大规模电动汽车采取预设智能充放电控制,通过充电桩对电网进行双向功率传输,以此来对电网频率偏移进行抑制。通过仿真分析,当电动汽车达到一定规模时,充分利用电动汽车的储能特性可以有效缓解区域电网的频率偏移。

一种基于栅格预置点匹配的无线传感器网络目标定位方法

目标定位是无线传感器网络应用领域中一个重要的问题,是进行目标跟踪的前提和基础。节点呈栅格部署的无线传感器网络由于拓扑结构特殊,在目标定位应用领域具有独特的优势。本文基于栅格部署的无线传感器网络,提出了栅格预置点目标定位方法,通过设定和选择合适的栅格预置点进行目标定位。仿真实验和实际测试实验表明,该方法在定位准确性和实时性方面较先前的单层栅格定位和双层栅格定位都有较大幅度的提高。

极地船舶冰区回转数值模拟分析

优良的冰区操纵性能是船舶在极区安全航行和高效运营的重要保障,由于海冰的存在导致冰区操纵性能的预报相较于开敞水域更为复杂。文章聚焦极地船舶在平整冰中的回转运动,采用MMG分离建模思路,兼顾船体运动和冰阻力耦合的三自由度回转数值模拟方法和冰阻力的实时计算应用,在水平面内建立一种基于预设冰网格技术的船-冰相互作用数值模型。文章以Tor Viking II号破冰船为研究对象,对其在平整冰中的回转运动进行数值模拟,获得了与实船测试相吻合的回转轨迹和最大回转直径,验证了数值模拟方法的有效性和高效性,具有较高的工程推广应用价值。