基于“海院1号”的海洋能深水网箱应用示范

无边的海洋中蕴藏着无数的宝藏,然而海洋环境又是恶劣复杂的。如何在环境条件复杂恶劣的海况下,获取储量丰厚的波浪能,创造出可观的社会效益,是一个世界瞩目的问题。我国古代在在治水与管水过程中,不畏洪水滔天,创造了无数奇迹,古人的智慧值得我们去借鉴。通过回顾古代水车的发明应用,并结合舟山海域的实际应用环境,将波浪能发电研究成果应用于深水网箱养殖,可形成一体化的产业开发模式,有效推动我国海洋能源的持续发展。

船舶防污对海洋环境保护的研究

怎么处理好人与自然的关系始终是人类社会发展中的一大难题。海洋占全球面积71%左右,然而由于人类的不合理使用,海洋遭受了巨大的污染。在海洋污染中,船舶这一污染源是海洋污染的重大影响因素之一。因此,本文将通过船舶污染的定义以及控制船舶污染这两大问题出发,去分析船舶防控对海洋环境保护的重大影响。

鳍形浮子多自由度水动力性能研究

[目的]为优化摇臂式波浪能装置的能量俘获(俘能)效果,针对平台支柱分流方案与浮子形状对装置俘能效果影响进行研究。[方法]首先,建立浮子运动的水动力学模型;然后,利用AQWA仿真软件,对平台支柱不同分流方案的多种鳍形浮子的水动力特性进行计算分析,得到鳍形浮子的波浪合力、幅值响应算子、附加质量及辐射阻尼等频域参数,以及位移、速度、加速度及激振力等时域参数;最后,研究平台支柱不同分流方案的各鳍形浮子的俘能宽度比。[结果]结果表明:不同平台支柱分流方案对鳍形浮子的频域参数影响较小,对时域参数的浮子运动位移影响较小,但对运动周期影响较大;双柱分流方案的100°时鳍形浮子的俘能效果最优。[结论]基于所建立的仿真数值模型能够准确模拟多自由度鳍形浮子在波浪运动中的水动力学响应,可为振荡浮子式波浪能发电平台浮子形状的优化设计提供参考。

海洋平台阴极保护与监测技术的应用

针对海洋平台全浸区的腐蚀情况,着重介绍了阴极保护及其原理、种类及特点,监测系统的组成及设计,探讨阴极保护及监测系统对海洋平台水下防腐的应用意义。

周期性载荷作用下船舶推进轴系运行状态的数值仿真

针对船舶推进轴系运行状态描述、规律分析等问题,首先通过理论分析及推导方法,建立周期性载荷作用下船舶推进轴系运行数学模型,再以某64000吨散货船为研究对象进行数值模拟仿真计算,利用仿真计算结果和实船测试数据进行对比分析,对船舶推进轴系动态运行状态、特征及其规律进行讨论与分析,验证了周期性载荷作用下船舶推进轴系运行数学模型的准确性。

管道内流对海洋弹性管振动影响的数值仿真研究

管道的内部流动对于海洋弹性管道而言是一种重要的振动诱发因素,但是目前相关理论较少。运用CFD单双、向流固耦合分析方法,开展了管道内流对海洋弹性管道振动响应影响的研究。通过仅考虑外流的模型试验与数值仿真结果对比分析,发现在外流速度较低时该分析方法与实验结果吻合度较高;在同时考虑内流和外流的工况中,发现内流速度会对管道的振动频率及幅度造成不同程度的影响。在内流速度相对比较小时,管道内流对管道的振动频率及振幅影响都较小;在内流速度相对较大的时候,管道内流对管道横流向振幅及顺流向振型影响较为明显,促使管道在低频段更容易发生共振现象,增加管道的疲劳损伤可能性。该研究关于管内流动对于海洋弹性管道影响的研究,对于弹/柔性管道的结构强度设计和疲劳分析具有一定的参考价值。

波浪能发电技术在船舶上的应用

为保护环境、节能减排,推进可再生能源――波浪能的利用,回顾波浪能发电技术发展史,从波浪能转换装置优化和应用两方面概述其发展情况,分析波浪能发电装置在船舶上的应用实例,归纳适合各种船舶特点的波浪能发电装置类型,总结波浪能发电装置在船舶上的应用趋势:在船舶设计初期,充分考虑波浪能的利用;将波浪能发电作为船舶辅助和生活用电;将波浪能与其他新能源联合应用。将可再生能源波浪能应用在船舶发电上,可有效降低船舶排放,有利于人类社会可持续发展。

船舶焊接方式及其焊接缺陷的控制研究

船舶焊接在船舶建造领域起着至关重要的作用。焊接费用视不同情况而定,一般占到全船建造的35%~45%,非但如此,焊接质量的好坏,将直接影响到船舶的各个方面。对于不同结构、不同材料的船用钢材,采用合适的焊接方式十分重要。本文通过查阅大量文献,结合实践,详尽描绘了各类焊接方式及其相应缺陷的控制方法,希望帮助焊接工作者开展焊接作业,提高焊接质量。

基于改进粒子群算法的船舶航向PID控制研究

针对船舶运动具有时滞性特点,传统PID控制航向算法难以达到预期的控制精度,采用改进粒子群优化算法(Particle Swarm Optimization,PSO)对PID控制器参数优化。首先采用Nomoto模型作为船舶运动模型;其次将随机正弦调整策略与概率变异策略相结合对目标函数寻优,提高粒子群在解空间的搜索能力,避免其陷入局部最优解,加快算法收敛速度;最后将优化后的参数输入到控制系统中仿真船舶航向保持运动。仿真结果表明采用改进粒子群优化算法调整PID控制参数提高了船舶的航向控制性能,船舶航向调整时未出现超调,且控制系统可以控制船舶航向稳定在设定航向附近。

船海与港航工程实验教学中心的改革与实践

在船海与港航工程实验教学中心改革实践中,确立了"标准至臻、质量至上"的实验教学理念。以提升人才培养质量为导向,深入探索涉海工程类专业内涵,充分对接海洋经济发展对复合应用型涉海工程人才的要求,搭建了校内与校外相结合的实验平台,提出了教学中心的建设思路与措施,构建了"港口、船舶、航海"三位一体的实验教学体系,形成了行之有效的实验方法。以训练工程创新思维为导向,以培养和提高本科生工程实践创新能力为目标,优化了"设计、建造、管理"实验教学体系,全面推进实验教学模式的改革与创新。

大学新生适应性教育朋辈模式探究

大学新生适应性问题是高校学生管理工作中的一项重大课题。有效运用朋辈模式,发挥学生自我管理、自我教育的作用,对提高大学新生适应性教育的有效性具有重要意义。本文以H大学船舶与机电工程学院“好学长”项目为例,从“好学长”模式的主要工作方式、成效与作用、存在的问题以及下一步的完善和改进等方面,探讨了朋辈模式在大学新生适应性教育中的实践与应用。

新型铁碳微电解填料预处理船舶含油压舱水

采用新型铁碳微电解填料预处理船舶含油压舱水,通过单因素和正交实验,考察Fe/C投加量、电解时间、pH及曝气量条件下对COD和油含量的去除效果,并确定出最佳条件。实验结果表明,静态实验下各影响因素最佳条件为Fe/C投加量为200g·L^-1,电解时间为120min,pH为4和曝气量为20L·min^-1,此时COD和油去除率分别达到77.96%和81.83%;影响因素主次顺序依次为Fe/C投加量>电解时间>曝气量>pH。铁碳微电解对有机物去除符合一级反应动力学,动力学方程为y=0.01209x+0.04967,相关系数R2为0.9494。

基于模糊层次综合评估法的船舶安全性评估方法

船舶航行安全问题,尤其是在恶劣的天气条件下,一直以来都受到水上运输行业的特别关注和重视,也是船舶安全评估的关键课题之一。本文结合模糊综合评判法和层次分析方法,采用组合权重方法,将影响船舶航行安全的主客观因素结合在一起,形成了针对船舶航安全性评估的模糊层次综合评估方法,并以船舶机舱消防系统为例来验证了该方法的有效性。

简述船舶涂装工艺及其缺陷的控制

船体时常有被腐蚀的危险,涂装工作是必不可少的,而涂装作业的好坏直接关系到船舶的使用寿命与修造周期。船体结构的错综复杂,所以采用合适的涂装工艺至关重要,对于涂装作业中出现的缺陷更是不容小觑。本文简述了各类涂装工艺的正确使用范围,以及涂装缺陷的控制手段,便于涂装工作者提高工作质量。

基于数值模拟的船舶吸声材料特性

利用数值模拟方法研究复合材料的孔隙率和厚度等参数和材料敷设方法等对船舶噪声的影响。通过改变材料的属性赋值,对舱室的噪声值变化进行分析,发现噪声值不随孔隙率和厚度的变化呈线性变化。研究结果表明:该复合材料会随其中岩棉的孔隙率和厚度的变化出现降噪的最佳值;在敷设材料时,复合材料的最外层材质对整体减噪效果的影响更明显;材料多层敷设对其噪声值几乎没有影响。

双十字万向联轴器对船舶轴系振动影响的分析

为了分析双十字万向联轴器对船舶轴系振动的影响,建立了双十字万向联轴器的简化当量模型,研究联轴器轴线夹角对船舶轴系振动的影响。同时建立双十字万向联轴器与船舶轴系结构模型,对联轴器与船舶轴系的耦合特性进行分析。分析结果表明,在双十字万向联轴器轴线夹角变化范围内,短时间改变联轴器轴线夹角对船舶轴系振动影响不大,但长时间改变联轴器轴线夹角会使船舶轴系产生一定振动位移。

海洋环境中硫酸盐还原菌对金属的腐蚀及防护

本文阐述了硫酸盐还原菌(SRB)在海洋环境中对工程金属材料的危害,介绍了SRB引起金属腐蚀的几种常见机理,概况了研究SRB菌的常用仪器在金属腐蚀领域的应用,总结了减少SRB菌危害的主要的防护措施,为相关部门单位防护SRB的危害提供参考。

江海联运船舶艏部砰击性能研究

考虑江海联运船舶大外飘、小型深的结构特征,研究了江海联运船舶艏部结构在砰击载荷作用下的力学性能。阐述了船舶砰击理论,将船舶艏部结构遭遇的砰击载荷分解成入水冲击压力、撞击冲击压力以及甲板上浪载荷。针对江海联运的45 000 DWT散货船进行砰击的数值模拟,计算载荷包括不同航速下的舷外静水压力、艏外飘砰击压力以及甲板上浪。结果显示应力和变形受砰击载荷影响很大,很有必要对艏外飘结构进行相应的结构加强以及疲劳强度评估。

自适应滤波技术研究及在船舶检测方面的应用

研究了自适应噪声消除技术,利用Wiener滤波理论解释和研究自适应滤波器的功能。研究表明,当没有可用信号和其他条件满足参考输入时,主输入中的噪声也可以基本上消除,并且没有信号失真,证明了该方法的有效性。本文还研究了自适应消噪在船舶检测方面的应用,包括消除语音信号中的周期性干扰,消除播放宽屏带信号期间磁带嗡嗡声或转盘隆隆声,以及被宽带噪声掩盖的低频周期信号的自动检测,得到了良好的效果。

减摇陀螺在船舶上的应用分析

针对某沿海小型科考船摇摆运动过大的问题,对其加装减摇陀螺。为测试减摇陀螺的减摇性能,使用差分GPS数据采集仪对该系统进行实海测试分析。测量过程中基于不同船速和减摇陀螺是否运转,采用了4种工况。测试结果表明:该减摇陀螺在零航速时纵摇减摇率为26.24%,横摇减摇率为48.82%,航速4 kn时纵摇减摇率为11.70%,横摇减摇率为69.27%,该减摇陀螺具有良好的减摇性能。