船舶低频振动对光伏组件输出特性的影响研究

为了研究船舶低频振动对光伏组件输出特性的影响,在Matlab/Simulink平台上构建仿真模型并开展仿真分析,搭建船舶振动环境模拟试验平台开展试验研究,仿真分析和试验研究结果均表明:船舶低频振动可引起光伏组件输出的微小波动,但总体上对于光伏组件输出特性的影响十分微弱,在可接受范围之内。

环境因素对光伏组件表面的损伤及其防护技术的研究现状

光伏组件的玻璃表面直接与环境接触,苛刻的环境因素会对其产生不同程度的损伤,从而影响其可靠性,因此根据损伤特征采取针对性防护措施十分重要。将环境因素划分为了陆地环境因素、空间环境因素和海洋环境因素,并详细阐述了不同环境因素对光伏组件玻璃表面造成的损伤特征与规律。在分析损伤机理的过程中概括了各环境因素对光伏组件玻璃表面的损伤形式主要包括两个方面:形成非透明覆盖层和侵蚀玻璃。在此基础上重点介绍了现有的光伏组件表面损伤的防护手段,包括以自清洁涂料为代表的自防护技术和以智能清洁装置为代表的后防护技术,并对防护技术的未来发展做出展望。

船舶清洁能源利用与航线优化的协同性

应用清洁能源已成为未来船舶发展的方向,但太阳能、风能等清洁能源的实际效率很大程度上受海洋环境的影响。由于船舶在航行过程中所面临的海洋环境与实际航线密切相关,研究船舶清洁能源利用与航线之间的协同性能有效提高能源利用效率。根据航线信息,给出评价在某航线上运营的船舶使用清洁能源的经济性的方法,并以太阳能船舶为例提出一种适用于使用清洁能源船舶的航线优化方法。

条形沟槽深度对船舶水润滑尾轴承材料摩擦性能的影响

为了研究条形沟槽深度对船舶水润滑尾轴承摩擦磨损性能的影响,在轴承试件表面分别添加0.5 mm、1.0 mm和1.5 mm 3种不同深度的条形沟槽,并加入1组不添加表面纹理的试件作为对比。使用CBZ-1船舶轴系摩擦磨损试验机对材料进行测试,并结合表面形貌及磨损量比较分析其摩擦磨损性能。结果表明,条形沟槽可有效提高材料的摩擦磨损性能且沟槽深度对材料性能有着较大影响:转速较低时,较深的沟槽深度更能提升材料的摩擦磨损性能;转速较高时,较浅沟槽深度的材料具有更加优良的性能。

基于船舶能效提升的航速优化研究现状及展望

围绕船舶能效提升与航速优化之间的映射关系,从航速优化主要影响因素、航速优化具体求解方法及新能源使用下的航速优化等3个方面对现阶段的航速优化研究进展进行总结归纳,并根据现有研究状况对未来研究的发展进行展望。结果表明:现阶段的研究集中分析环境因素、内摩擦情况、经济因素、安全因素及新能源技术等多种影响因素对船舶能效的影响,以此建立综合考虑各影响因素的数学模型,为船舶航速优化提供依据。

船舶水润滑尾轴承当量半径等效计算及其摩擦学性能研究

水润滑尾轴承摩擦磨损性能是影响船舶工作性能的主要因素之一,合理预测水润滑尾轴承工作过程中的摩擦系数对其性能评估具有重要意义.目前对于水润滑尾轴承摩擦系数的理论计算公式已经存在.但由于销盘试验下无法有效获取当量半径,公式在销盘试验条件下的实用性不佳.对此在总结了边界润滑条件下,水润滑尾轴承摩擦机理的基础上,通过在CBZ-1销盘试验机上进行大量试验来进行当量半径等效参数计算公式的总结与摩擦系数经验公式的验证.研究结果表明:(a)在使用理论摩擦系数计算公式的前提下,当量半径等效参数公式拟合合理,具备较高准确性;(b)试验材料的理论摩擦系数与实际摩擦系数误差较小,为同类型试验摩擦性能研究提供了理论与试验基础;(c)水润滑尾轴承材料在工作过程中的摩擦力来源主要分为滞后摩擦力、犁沟摩擦力以及黏着摩擦力.当其处于边界润滑状态下时,滞后摩擦力为主要的摩擦力来源.该研究为水润滑尾轴承的等效当量半径在销盘试验条件下的应用提供了试验基础.

不同水润滑尾轴承材料摩擦磨损性能比较

水润滑尾轴承材料对其摩擦磨损性能有着较大影响,为合理选取制作轴承的材料,选择3种目前业界较为常用的水润滑轴承材料:超高分子量聚乙烯(UHMWPE)、聚四氟乙烯(PTFE)、丁腈橡胶(NBR),使用CBZ-1船舶轴系摩擦磨损试验机对其在2种常见摩擦速度、不同程度比压下的摩擦磨损性能进行研究,并通过表面形貌分析比较其磨损机制。结果表明:低转速工况下UHMWPE与PTFE的水润滑性能近似,略高于NBR;高转速工况下UHMWPE的水润滑性能高于PTFE和NBR,但NBR的工作稳定性优于UHMWPE和PTFE。

氟碳树脂涂料对太阳能电池板玻璃盖片性能的影响

具有低表面自由能的氟碳树脂具有较强的防污能力,可应用于太阳能电池板玻璃表面,以减缓污浊物对玻璃盖片的损伤。但是由于太阳能电池光电转换的特殊性,对玻璃表面涂层的透光率和散热性有较高要求。为了研究氟碳树脂作为太阳能电池板表面防污涂料的可行性,实验制备了涂有氟碳树脂涂料的试样,测定了其涂层透射比和温度变化率。结果表明:涂层对光的透过性较好,并未造成散热性明显下降。

基于数字孪生的柴油机故障诊断系统研究

针对目前数字孪生技术在船用发动机领域应用实践不足的问题,以某型船用柴油机为研究对象,在NI LabVIEW软件平台下构建了由孪生模型、信息感知与传输模块和服务应用软件组成的数字孪生系统。其中数字孪生模型包含基于MATLAB/Simulink软件的运行参数的推演模块和基于Python的柴油机状态识别模块;信息感知与传输模块获取实体柴油机的工况信息、热力参数和缸盖振动特征参数,并将其传输给孪生模型;服务应用软件根据获取的信息,调用孪生模型分析发动机状态,诊断燃烧室部件故障。最后,通过模拟柴油机燃烧室部件易出现的几种故障,验证了该系统满足数字孪生技术的精度和实时性要求,可为柴油机数字孪生提供技术参考,服务于柴油机的远程智能运维系统。