水源热泵技术在船舶供暖空调上的应用研究

船舶作为能源消耗和排放大户，节能减排形势十分严峻，对其进行节能减排技术改造，具有重要的现实意义。在这种背蒂下，以高效、节能、环保为主要特征的绿色能源系统一水源热泵，取代传统的船舶供暖空调装置技术应运而生。本文通过对水源热泵技术系统的研究，结合某测量船使用水源热泵供暖空调装置的实际状况，进行实地测试、统计、计算，对其技术原理、节能指标、经济效益、市场潜力等方面进行综合分析，为在北方内河船舶上全面推广该技术提供理论和实践的依据。     

HULL GESTURE AND RESISTANCE PREDICTION OF HIGH-SPEED VESSELS

Since trim and sinkage are significant while vessels are advancing forward with high speed, the predicted vessel resistance based on restrained model theory or experiment may not be real resistance of vessels during voyage. It is necessary to take the influence of hull gesture into account for oredicting the resistance of high-speed ship. In the present work the resistance problem of high speed ship is treated with the viscous flow theory, and the dynamic mesh technique is adopted to coincide with variation of hull gesture of high speed vessel on voyage. The simulation of the models of S60 ship and a trimaran moving in towing tank with high speed are conducted by using the above theory and technique. The corresponding numerical results are in good agreement with the experimental data. It indicates that the resistance prediction for high speed vessels should take hull gesture into consideration and the dynamic mesh method proposed here is effective in calculating the resistance of high speed vessels.     

三峡升船机闸首卧倒门支铰结构优化改造

为分析三峡升船机试运行期间闸首卧倒门支铰连接螺栓断裂的原因,采用理论计算与有限元分析相结合的方法,计算了支铰连接螺栓的拉应力与支铰连接板弯扭折算应力,并据此提出了闸首卧倒门支铰的三种优化改造方案,结合现场实际情况分别指出了各方案的技术难点,可供设计单位在闸首卧倒门支铰优化设计时参考。     

多自由度船舶摇摆模拟台动力学分析

根据多自由度船舶摇摆模拟台的特点,采用动力分析的牛顿欧拉法,详细介绍了模拟台的动力学模型建立的全部过程.     

减摇鳍装置的鳍角限位问题

本文论述了在减摇鳍装置上采用的两类液压驱动系统中的最大位置输出的限位问题.其中以泵控制系统为主说明各种液压限位装置的工作原理和特点,对它们在系统运行时投入工作的时机进行了分析.最后,讨论了怎样把泵控制系统限位的一些方法扩充应用到阀控制系统中去.     

船舶机舱监测报警系统

船舶机舱监测报警系统是船舶自动化的重要组成部分,是替代轮机员正确实现对机舱中主、辅机等设备和各系统进行有效巡视管理的主要手段。系统软件部分以VC++6.0为开发平台设计而成,功能完善、界面友好。文章介绍了该软件的主要功能,并给出了关键部分实现方法及相应代码。     

高精度智能恒压泵控制系统的设计

高精度智能恒压泵控制系统是以AT89C51单片机为核心,辅以一定的外围器件组成的压力闭环控制系统。该系统通过对压力进行连续采样,由PID调节器运算得出控制参数,对系统执行机构进行控制,从而维持压力恒定。该设计采用了可视化操作系统,使设备操作简单方便。实地测试表明,系统功能与精度完全满足使用要求。     

叶栅流场尾迹中非定常涡系的数值模拟

叶栅通道内包含复杂非定常流动特征的涡系结构，二维直叶栅的尾迹涡系中粘性、尺寸效应十分明显，进行数值模拟时计算量较大，因此时分离涡产生与脱落过程的准确、清晰的捕捉要求有更高效率的数值解法。应用隐式格式、全场统一时间步长和Baldwin—Lomax紊流模型求解二维Navier—Stokes方程，时二维直叶栅流场非定常涡系进行了数值模拟分析，在大攻角、不同进口马赫数的2种工况下，通过对比分析不同时刻叶栅流场的熵和压力瞬态图，捕捉到分离涡产生与脱落过程，并合理地反映了紊流流动特征。通过计算结果看出，所采用的非定常粘性流动数值模拟方法有效，计算效率较高，能够较好地捕捉复杂的尾迹非定常涡系，较为清晰地反映叶栅流场涡系的形成、发展和消失过程，为进一步研究孤立转子和多叶排环境下的非定常流动效应提供了初步的基础。     

摇摆基座上基于信息的捷联惯导粗对准研究

舰船的摇摆使陀螺无法测出地球自转角速度,无法根据陀螺和加速度计的输出直接计算出姿态阵。针对这一问题,提出了基于重力加速度的粗对准算法。该算法中,姿态阵分散成4个矩阵求取,所利用的信息为:摇摆基座姿态变化信息;重力加速度相对惯性空间随地球旋转引起的方向变化信息;地球自转信息;地理信息。算法的巧妙之处是应用惯性凝固假设,建立了基座惯性坐标系ib0,使舰体相对ib0坐标系的姿态阵初值成为单位阵,从而使姿态更新解算成为可能。仿真结果表明,在舰船横摇、纵摇、艏摇幅值分别为10°、7°和5°,周期分别为6 s、5 s和7 s,横荡、纵荡、垂荡幅值分别为0.02 m、0.03 m和0.3 m,周期分别为7 s、6 s和8 s的环境下,由50个样本确定的东、北、天向失准角的均值分别为2.01′-、1.38′和-0.20,°相对的标准差为0.26′、0.21′和1.3,°在此基础上完全可以实现精对准。     

三峡永久船闸阀门段廊道水力学数值模拟

本文采用标准双方程紊流模型数值模拟了三峡工程永久船闸阀门启闭过程中，门井段流场的动态变化过程，并对数值模拟结果进行了动态演示。数模结果表明顶扩方案水流在阀门后及门井中形成回流，阀门开度越小，则门后回流区范围越大；而底扩方案在跌坎后形成三角形的强回流区，阀门后形成范围较大的椭圆形回流区，门井中也会产生回流，但流速相对较小。数值模拟结果与物理模型试验结果进行了对比，表明该数学模型可以较高精度地模拟出阀门井段流场，获得各节点的水力学参数如流速及水头值。将数模软件研究与计算机可视化技术相结合，使该数模计算成果能够直接为工程设计和施工服务，在永久船闸的冲泄水方案制定中，起到辅助决策的作用。