摘要：为满足国际海事组织(International Maritime Organization,IMO)对船舶主机CO_(x)、SO_(x)和NO_(x)排放的要求,基于MAN主机燃料进机需求,对多种清洁低碳燃料系统的设计进行对比分析。分别针对氨、甲醇和液化石油气(Liquefied Petroleum Gas,LPG)等燃料开展关键问题解决方案对比,并运用计算流体动力学(Computation Fluid Dynamics,CFD)方法对燃料系统回液方式进行仿真。仿真结果显示:在LPG回液管路上设计可调减压元件,能在1.8~2.3 MPa压力区间内实现燃料再利用,有效形成闭式循环回路;当损耗系数K为500~6500时,供给LPG主机的燃料压力满足5.1~5.5 MPa的要求。对比分析表明,在LPG燃料供给系统上调整供给泵参数和回液损耗系数K,即可使该系统应用于氨燃料供给系统设计中。

摘要：针对船舶主机COx排放量需满足国际海事组织(IMO)的要求,文章基于甲醇燃料动力系统展开设计和布置分析。具体针对加注系统和惰化监测功能等关键问题方案进行研究,结果显示:采用U型包围式顶平设计可节省主甲板空间和实现自流通断功能。分析表明,在燃料舱上设计PV阀并在其出口管路上设置干燥气吹扫(风速0.5~3.0 m/s)和可燃气体探测,可有效进行燃料舱压控制和惰化监测,并增强了系统的安全性。

摘要：针对具有未知谐波干扰的船舶动力定位控制问题,设计自适应干扰抵消控制策略。海洋环境扰动被表示为参数未知且系统矩阵所有特征值位于虚轴上外部系统的输出向量,构造观测器提供外部系统状态向量的在线估计值,使船舶扰动补偿转化为自适应控制问题。利用自适应动态面控制设计干扰抵消控制律,指令滤波器和辅助动态系统被引入降低输入饱和的影响。理论证明控制律能够使得船舶位置和航向角保持在期望值上,同时保证闭环动力定位控制系统所有信号一致最终有界。仿真结果验证了自适应干扰抵消控制的有效性。

摘要：在极地邮轮螺旋桨节能设计中,既要考虑开阔海域的快速航行,又要兼顾冰区大冰阻低速航行。为使设计在实际工程应用中高效可行,采用系列螺旋桨图谱与CFD虚拟圆盘结合的船-桨耦合仿真方法。通过对MAU系列螺旋桨的优选,在开阔海域的推进效率较原先采用的库存螺旋桨提升了4.76%。对于冰区航行,通过桨叶的优化设置,相对于原开阔海域的推进装置其推进效率可增加8.11%。通过极地邮轮推进的应用实例,演示了提出的方法的有效及可行性。该方法可为节能减排的船舶设计提供参考。

摘要：随着我国海上风电安装施工能力不断提升,考虑大型风电机组的运输及安装特性,研发一款高效、高性能、高作业率的新型风电安装船十分必要。论文针对大型风机的整机运输与安装而设计的新型风电安装船,该船采用小水线面船型,用数值模拟的方法分析船体的运动响应,计算了该船在我国沿海区块的作业率,分析了水深及浪向对其作业率影响。数值模拟的结果显示,考虑海上作业的安全设计余量,当有义波高小于3.5 m时,最高作业率在黄海某海区为可达95%,即使在海况恶劣的东海某海区仍可达82%。本文研究结论可为新型风电安装船的设计和作业率评估提供参考。

摘要：对某系列具有双主机、双可调桨及长轴系布置的大型货物滚装船的轴系、设备及上层建筑的有害振动问题进行调查,基于相关测试及轴系、船体振动计算分析结果,提出应用一种安装于轴系振动较大区域的轴向减振器(SAVD)来降低长轴系振动的方案及在上层建筑最底层甲板下方设计安装8根支柱来缓解舱室振动。通过航行试验验证:SAVD能有效降低长轴系纵向振动水平,轴系振动位移降低约70%;可调桨配油器(ODBOX)的纵向振动速度降低约65%;单独应用SAVD不能完全解决上层建筑振动问题,安装支柱对缓解上层建筑振动起主导作用。对该船振动问题及解决方案的剖析,可为相似问题研究及处理提供借鉴。

摘要：基于智能控制废气再循环(intelligent control by exhaust recirculation,iCER)系统,通过原理设计、设备布置及系统设计等方式,利用实船安装、调试和试验相结合的方法,分别测得主机台架试验和实船试验时的相关参数,并与未配备iCER系统的主机的参数进行对比。经试验验证,主机配备iCER系统可减少温室气体和甲烷的排放,降低燃油燃气消耗率。

摘要：船舶主机排放NO_(x)需要满足IMO TierⅢ的要求,基于MAN主机给出的甲醇掺水可有效降低排放NO_(x)的实验数据,设计了淡水掺入甲醇的供给系统。船舶燃料通过设计的甲醇燃料供给单元和淡水供给管路,再经比例混合供给主机。对二级加压加温、比例供给、消除管路气阻、惰化防爆安全等重点问题和关键点展开分析。该设计可实现淡水和甲醇按指定比例混合,压力和温度满足主机使用要求,分析表明,在主机负荷25%时,淡水可实现掺混质量流量比0.8,在主机负荷100%时,淡水可实现掺混质量流量比0.4,并可根据负荷变化实现比例可变。

摘要：钻井平台由于底部开口会形成月池,继而引发月池水动力载荷,对钻井平台的设计与安全运营产生重要影响。文章从工程应用的角度出发,采取理论分析与CFD数值模拟相结合的方法,对月池水动力载荷进行了系统分析。分析发现,当入射波浪的周期接近月池固有周期时,月池内部水体发生明显共振,尤其在活塞式共振时,波面升高显著。通过加装底部挡板,其波面最大高度下降80%,有效保护了钻井设备的安全。通过理论分析与CFD数值模拟相结合为月池水动力载荷的研究提供了有效可行的方法,对类似钻井平台的设计具有参考意义。

摘要：对基于自升式平台在不同海域或气象条件下的作业工况,进行各设备的海水流量分配和压力调节设计,采用CFD方法建立简化的设计模型,分析各分支管路阀门开度对流量和压力的影响,提出六步骤调节方法,经仿真计算和实船测量验证,仅配置潜水泵,按照六步骤进行设计调节,各设备处流量、压力与仿真数据吻合。当平台作业气隙由15 m变为20 m时,通过组合调节各阀门开度能有效调整排海口和各支管流量,达到流量按需分配和压力可控。