浅水半潜型浮式风机基础概念设计与模型试验研究

目前我国海上风电开发主要集中在近海海域。我国近海海域水深相对较浅,在浅水非线性波浪载荷作用下,浮式基础动力响应呈现显著非线性特性,导致浮式风机基础及其系泊系统设计极具挑战。针对我国近海浅水海域环境条件,基于半潜型浮式风机基础概念SPIC,采用参数化建模与优化方法,开展了42 m水深条件下半潜型浮式风机基础概念设计,并在海洋工程水池开展1∶50缩尺模型试验。模型试验的结果表明:半潜式浮式风机基础概念设计具有稳定性好、动力性能优良等优点,浮式基础纵摇运动、机舱加速度等指标满足规范要求。模型试验结果验证了该概念的可行性。

一种船式垃圾收集装置设计

【目的】针对传统人工打捞和机动船只打捞水面垃圾漂浮物存在效率低、成本高、作业范围有限的问题,研发设计出一种船式垃圾收集装置。【方法】该装置动力部分采用水下电机驱动螺旋桨来实现三自由度运动,传动部分采用链式传动与带式传动互补结合,依靠输送带完成垃圾输送,收集部分采用超声波测距控制结合曲柄摇杆机构来完成垃圾收集清洁工作,并通过太阳能追光模块,为装置实时供能。【结果】经实践检验,该装置成功解决了水环境传统治理方式的缺点,并具有智能化、便捷性、多功能性等特点。【结论】该装置的应用,不仅节约了人力和物力,还提高了工作效率,拓宽了工作范围,为投入实际生产研发奠定坚实基础。

水肥一体化智能调控设备智能液位开关设计

在对设施蔬菜生产中使用的水肥一体化设备进行智能灌溉控制设计中,监测混肥罐和回液桶中液位高低是非常必要的。现有液位检测普遍采用机械开关式液位浮子,工程实践中发现当进出水口与浮子过近,或者水纹波动显著时,浮子上下剧烈抖动会导致水泵随浮子的抖动而经常启停,对于启动电流较大的泵容易造成损伤。本文在软硬件设计中采用了计数器数字滤波电路以及单片机定时器中断,设计了一种替代简单液位浮子的实用智能液位开关。为了检验该设计的性能,在同等条件下,进行了不同液面、不同压力和水流量的对比试验。试验结果表明,计数脉冲发生电路中充电电阻和放电电阻为4.7 kΩ时,滤波后的输出信号比现场实际的数控信号时间迟延了2.11 s,经数字电路滤波后的输出信号已经完全消除了宽度小于2 s的所有干扰信号,并且具有很高的稳定性。迟延时间与计数电路、计数脉冲发生电路有关,通过电路设计调整滤波脉宽可使输出信号有效地滤除干扰成分。同时,利用该方法也可以根据不同工况,如不同功率的水泵设定不同参数滤除干扰信号,提高智能液位开关适用性。

伺服式浮子水位计的研制

介绍了一种利用恒张力控制原理设计的伺服式浮子水位计的设计思想和实施方案 ,该水位计可以实现大量程高精度的水位测量 .

超深水钻井系统隔水管波致疲劳研究

钻井隔水管是深水油气田开发的关键装备,钻井系统浮体运动与波浪载荷可能导致隔水管的疲劳失效。在超深水环境下,浮体与细长结构之间的交互作用十分显著,而基于常规解耦方法预测得到的隔水管波致疲劳状况是不准确的,因此,建立了超深水环境下的系泊钻井系统有限元模型。基于耦合系统分析方法,对隔水管疲劳特性进行的研究表明,由低频浮体运动导致的低频疲劳是引起隔水管疲劳失效的重要因素,同时受浮体与细长结构之间耦合效应的影响也比较显著。因此,精确预测浮体运动是分析隔水管波致疲劳的关键,推荐采用耦合系统分析方法。

南海陵水17-2深水气田开发工程方案研究

陵水17-2气田是中国海油在南海自主勘探发现的第一个自营深水气田,该气田所在海域水深1 220~1 560 m。针对陵水17-2气田气藏的分布状况,提出了回接至浅水导管架平台开发和回接至深水浮式平台开发2种工程方案。基于中国现有海洋工程工业技术水平及南海的适应性,确定了适用于陵水17-2气田的深水浮式平台方案;基于该方案及南海现有油气管网的分布现状,首次提出了凝析油储存在深水半潜式浮式平台的创新方案;在确定了水下生产系统及深水半潜式浮式平台方案的基础上,对回接浅水导管架平台开发和回接深水浮式平台开发2种工程方案进行了对比研究,得到了气田采收率、技术和经济性等多方面的对比结果,最终选择采用深水浮式平台方案对陵水17-2气田进行开发,并对深水浮式平台特殊技术进行了研究。本文研究思路和方法有效支持了陵水17-2气田开发工程方案的科学决策,对于南海深水油气田开发具有一定的指导意义。

引进KROFTA超效气浮器处理纸机白水

吉林造纸（集团）有限公司是国内第一家引进瑞士 ＫＲＯＦＴＡ超效气浮器的企业，本文介绍了该超效气 浮器的构造、特点、工作原理及生产运行情况。

基于法拉第波的水面漂浮物收集系统设计

为了改善城镇居住及景观带小区域水面的垃圾漂浮物问题,基于法拉第波原理设计了一个由振动源(产生法拉第波)、浮台、收集装置三部分组成的小区域水面漂浮物自动回收装置。装置利用单片机输出特定的频率到振动台,使与振动台相连的浮子击打水面,产生相应波长的水波,具有摄取远距离小颗粒水面漂浮物的能力。在法拉第波的特性作用下,水面的小颗粒漂浮物按照相应的轨迹运动到某一处,从而便于水面垃圾的打捞收集装置进行回收打捞。本研究可以高效自动收集小区域水面小颗粒漂浮物,且有效降低对水体内生物体产生二次危害,环保经济,有较好的推广应用潜力。

浅析液晶工厂回收水的设计与应用

在液晶面板制造工艺过程中蚀刻、显影及清洗这三项工序需要耗费大量的水。以清洗为代表是TFT生产过程中非常重要的一道生产环节,围绕玻璃面板进行。在所有的清洗过程中,高纯水的用量最多,其他还包括使用碱性表面活性剂等清洗剂。为有效降低制造纯水用原水的消耗,降低水处理系统运行成本,提高水的综合利用效率,进而降低单位液晶产品制造成本。就液晶工厂回收水的设计和应用进行简单介绍和说明。

水面高效转筒式清漂系统研究

河流和水利工程区域漂浮物垃圾聚集严重,将影响水电站正常发电,且对环境产生恶劣影响。从目前现有的水面清污方式及装置来看,难以达到既经济又高效的目的。为解决打捞水面垃圾存在的高成本、低效率问题,本文提出一种集水面漂浮物拦截、打捞、传送、收集于一体的高效转筒式清漂系统。该系统利用水流冲射防止污物黏附,实现自动化,减少人力投入。

磁控式水位传感器的设计

自动供水系统是一个先对水位进行检测而后根据情况执行相应操作的系统。其信号输入端是一套能够对水位进行自动检测并将检测情况即时告知系统控制部分的装置,而由干簧管和磁性浮子组成的磁控式传感器便是具有此种功能的传感器。

小型水域水面漂浮物交替筐式收集装置的设计

为了实现公园、小区小型景观水域中水面漂浮物的机械化收集,设计了一种用于收集小型水域水面漂浮物的装置,该装置主要由两个收集筐组成,分别前后安装于两个船体上,交替连续收集水面漂浮物。每个收集筐通过翻转和推移二个动作完成收集的过程,分别由活塞缸和无杆缸执行。动力源是空压机,收集筐的功能动作由PLC控制。该装置结构简单,成本低廉,满足小型水域的工作要求。

水库发电优化调度模型的快速求解算法及应用

针对水库"以水定电"优化调度数学模型求解方法中,传统动态规划方法易陷入"维数灾",而现代智能算法搜索效率低且易陷入局部最优解等不足。本文基于水库在高水头运行时耗水率小的特点,提出了水电站水库"以水定电"调度模型的快速求解方法——浮子算法。该方法在水电站满足保证出力和最小下泄流量等要求的前提下,尽可能提高水库调度期的运行水位以达到直接寻找优化调度解的目的。通过案例分析并与离散微分动态规划(DDDP)方法求解结果比较,本算法结果与DDDP算法十分接近,计算时间约为后者的50%。与其他算法联合使用,可在提高优化效果的同时缩短模型的求解时间,为水电站水库"以水定电"调度计划的制定和快速决策提供技术支持。