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冰区海上风电基础的抗冰性能分析

船舶力学 2018年第5期22卷 615-627页

作者：张大勇王国军王帅飞佟保林岳前进罗成喜大连理工大学海洋科学与技术学院辽宁盘锦124221 大连理工大学工程力学系辽宁大连116023 中南勘测设计研究院有限公司长沙410001

海上风电基础属于典型的柔性结构。由于冰与柔性抗冰结构相互作用的复杂性,长期以来尚未形成基于动冰力响应分析的结构设计。结构抗冰设计中大都是从极端荷载出发,只考虑最大静冰力或最大倾覆力矩。基于对渤海辽东湾柔性抗冰结构的多年... 详细信息

海上风电基础属于典型的柔性结构。由于冰与柔性抗冰结构相互作用的复杂性,长期以来尚未形成基于动冰力响应分析的结构设计。结构抗冰设计中大都是从极端荷载出发,只考虑最大静冰力或最大倾覆力矩。基于对渤海辽东湾柔性抗冰结构的多年监测,发现强烈的冰激振动引起柔性结构的风险性要远大于极端静冰荷载下结构的整体安全问题。为了明确冰区风电基础结构的抗冰性能及抗冰设计的合理性,文章结合基于多年现场冰与结构作用观测及冰荷载的研究成果,明确该类柔性结构与海冰作用形式及其动力特性;提出了柔性抗冰结构设计中应考虑的主要失效模式及评价方法。最后,以渤海某典型风电基础为例,对其抗冰性能进行评价。该文的研究可为寒区风电基础的抗冰设计及安全保障提供合理依据。

关键词：冰区风机基础冰荷载冰激振动抗冰性能

冰区船舶换热器中两相流传热特性的仿真与实验研究

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武汉理工大学学报（交通科学与工程版） 2020年第4期44卷 591-596页

作者：徐立刘宗强刘冠辰黄长绪武汉理工大学能源与动力工程学院武汉430063

为了防止冰区船舶在航行时换热器发生冰堵,以管壳式换热器管程换热管为研究对象,通过编译UDF程序,在CFD软件FLUENT中将传热传质模型嵌入欧拉-欧拉双流体模型对海水-冰晶两相流在水平换热管内非等温流动的传热特性进行数值模拟,同时采用... 详细信息

为了防止冰区船舶在航行时换热器发生冰堵,以管壳式换热器管程换热管为研究对象,通过编译UDF程序,在CFD软件FLUENT中将传热传质模型嵌入欧拉-欧拉双流体模型对海水-冰晶两相流在水平换热管内非等温流动的传热特性进行数值模拟,同时采用实验测试系统展开实验对照.结果表明:恒定热流密度边界条件下,在入口含冰率IPF=0%~30%,U=1~3 m/s范围内,海水与冰晶之间的传热传质过程随流速、冰晶体积分数,以及热流密度的增加而增强,局部平均传热系数随入口流速和含冰率增加先增加最终趋于稳定.由于换热管直径相比于海水管道相对较小,对于换热管中两相流的非等温流动采用实验和理论相结合的研究方式具有很重要的意义.

关键词：冰区管壳式换热器欧拉-欧拉双流体模型海水-冰晶两相流非等温流动实验测试系统

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冰区航行船舶推进器特殊性分析

中国舰船研究 2019年第2期14卷 1-7页

作者：王超韩康汪春辉李兴哈尔滨工程大学船舶工程学院黑龙江哈尔滨150001

[目的]推进器是船舶航行过程中推力的来源,其设计是船舶设计过程中的关键部分。由于工作环境不同,冰区航行船舶推进器与敞水船舶推进器相比在载荷分析和设计上差别较大。为给冰区航行船舶推进器的设计提供依据,[方法]针对冰级桨的水动... 详细信息

[目的]推进器是船舶航行过程中推力的来源,其设计是船舶设计过程中的关键部分。由于工作环境不同,冰区航行船舶推进器与敞水船舶推进器相比在载荷分析和设计上差别较大。为给冰区航行船舶推进器的设计提供依据,[方法]针对冰级桨的水动力特性、冰载荷以及空泡等性能的特殊性予以分析。[结果]结果显示,在冰区航行时,海冰的存在会导致船舶推进器遭受更大量级的载荷,并且在低进速时易引发推进器的空化现象,产生强烈的噪声。[结论]研究表明,设计冰级桨时要特别注意冰载荷的量级和空化效应,并考虑采用铜合金或奥氏体钢等耐低温材料建造推进器。

关键词：冰区冰级桨特殊性冰载荷设计

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冰区船舶压载舱防冻方案研究

能源工程 2022年第2期42卷 17-22页

作者：刘中胜陈兆锡胡坚上海船舶研究设计院上海201203 交通运输部东海救助局上海200082

压载水系统是船舶系统的重要组成部分,冰区航行或作业船舶压载舱的防冻直接影响船舶吃水调整和结构安全。以某起重船为研究对象,建立压载舱的三维模型,基于CFD仿真软件STAR-CCM+研究压缩空气吹泡压载舱防冻,并对比分析管路布置和气源温... 详细信息

压载水系统是船舶系统的重要组成部分,冰区航行或作业船舶压载舱的防冻直接影响船舶吃水调整和结构安全。以某起重船为研究对象,建立压载舱的三维模型,基于CFD仿真软件STAR-CCM+研究压缩空气吹泡压载舱防冻,并对比分析管路布置和气源温度对防冻效果的影响,结果发现:吹泡口的位置对防冻效果的影响较大,靠近舷侧布置时压载水温度降至冰点温度的时间相对较长;气源温度升高后可有效改善船舶压载舱的防冻效果。

关键词：冰区船舶压载舱压缩空气防冻

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冰区老龄平台整体时变可靠性分析与更新

石油学报 2011年第3期32卷 518-523页

作者：陈团海陈国明林红中国石油大学海洋油气装备与安全技术研究中心山东东营257061

建立了冰区老龄平台整体时变可靠性分析模型,并基于Bayes理论研究平台时变可靠性更新方法。根据现场实测冰力时程曲线,将冰载过程简化为具有随机强度和时间间隔的脉冲序列,利用泊松点过程描述冰载发生次数;采用平台极限状态时的基底剪... 详细信息

建立了冰区老龄平台整体时变可靠性分析模型,并基于Bayes理论研究平台时变可靠性更新方法。根据现场实测冰力时程曲线,将冰载过程简化为具有随机强度和时间间隔的脉冲序列,利用泊松点过程描述冰载发生次数;采用平台极限状态时的基底剪力作为平台整体抗力指标,运用Weibull函数腐蚀模型预测平台抗力衰减;基于条件概率与载荷—强度干涉理论,建立冰区老龄平台整体时变可靠性微分方程,导出时变可靠性与失效率函数分析模型;给出基于Bayes理论对平台抗力衰减影响因子进行修正的方法,通过修正抗力衰减模型对老龄平台可靠性进行更新。分析渤海一冰区平台的时变可靠性,并利用检测数据进行可靠性更新。研究结果表明,随着服役时间的增加,平台可靠性迅速下降,失效率在初期缓慢增大,达到一定服役期后迅速上升。抗力衰减模型对平台可靠性与失效率的评估均有较大影响。随着更新次数的增加,平台抗力衰减函数概率分散性减小,可靠性与失效率准确度提高。

关键词：老龄平台冰区 Bayes更新随机冰载过程抗力衰减时变可靠性失效率函数

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冰区船舶压载水舱吹泡防冻性能的模拟分析

武汉理工大学学报（交通科学与工程版） 2024年第2期48卷 304-308页

作者：邓宏钰徐立张毅伟陈家君武汉理工大学船海与能源动力工程学院武汉430063 武汉理工大学高性能船舶技术教育部重点实验室武汉430063

文中通过建立压载舱三维模型,采用VOF模型和凝固融化模型分析气泡在压载舱内的运动规律和形态变化,探究舱内海水-海冰-气泡多相流的换热规律以及海水-海冰的相变过程.结果表明:未吹泡情况下舱壁附近温度降低至海水凝固温度273.15 K以下... 详细信息

文中通过建立压载舱三维模型,采用VOF模型和凝固融化模型分析气泡在压载舱内的运动规律和形态变化,探究舱内海水-海冰-气泡多相流的换热规律以及海水-海冰的相变过程.结果表明:未吹泡情况下舱壁附近温度降低至海水凝固温度273.15 K以下,会发生冻结;吹泡情况下温度降低至273.15 K后维持不变.

关键词：冰区防冻压载舱多相流吹泡法

超大型油船冰区靠泊关键技术——以大连长兴岛恒力石化码头为例

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中国航海 2020年第2期43卷 50-53,63页

作者：李林大连港引航站辽宁大连116001

以往渤海内超大型油船(Very Large Crude Carrier,VLCC)冰区靠泊作业研究大多是基于操作经验开展的,缺乏普遍的实践指导意义,为从理论上解决这一问题,运用冰的弹性模量与冰的体积之间的换算关系,建立船舶与码头之间冰体积计算的数学模型... 详细信息

以往渤海内超大型油船(Very Large Crude Carrier,VLCC)冰区靠泊作业研究大多是基于操作经验开展的,缺乏普遍的实践指导意义,为从理论上解决这一问题,运用冰的弹性模量与冰的体积之间的换算关系,建立船舶与码头之间冰体积计算的数学模型,并结合船舶转新航向距离的算法,解决VLCC冰区靠泊的两项关键技术,即:为减少船岸间隙冰量,求取船舶应采取的最佳入泊角度;拖船推力等于冰阻力时,计算船舶与码头的极限横向距离,并据此确定靠泊转向过程中的最晚施舵点,从而为解决VLCC冰区靠泊的技术难点提供重要的理论支撑。

关键词：超大型油船靠泊冰区关键技术

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冰区对于船舶结构强度影响的研究

中国科技期刊数据库工业A 2022年第2期 0216-0219页

作者：张伟健张卫何晓宁董小伟招商局重工(江苏)有限公司江苏南通226100

以一艘入籍BV船级社,冰区等级为PC6的在建工程实船为研究对象,通过Mars2000强度校核软件,对冰区范围内的结构布置、强度要求以及有无冰区要求对结构强度的影响进行研究并归纳总结。本文选取一艘极地邮轮作为研究对象,入籍法国BV船级社,... 详细信息

以一艘入籍BV船级社,冰区等级为PC6的在建工程实船为研究对象,通过Mars2000强度校核软件,对冰区范围内的结构布置、强度要求以及有无冰区要求对结构强度的影响进行研究并归纳总结。本文选取一艘极地邮轮作为研究对象,入籍法国BV船级社,冰区等级PC6级。通过对冰区船舶规范的研究,确定冰带范围、冰载荷大小等外部因素,对冰带区域的结构形式和强度进行研究,并通过Mars2000规范软件进行比较、校核。

关键词：冰区结构布置强度加强

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《极地、冰区船舶》

船舶工程 2018年第8期40卷 J0007-J0013页

作者：《船舶工程》编辑部

2018年6月19日-23日在瑞士达沃斯召开了一场国际盛会——《极地2018》科学会议。在这场盛会中，我国再次“高调”地展示了自身在极地研究方面的实力。国家自然资源部的陈大可院士做了题为《中国对SOOS和MOSAIC国际计划的潜在贡献》的大... 详细信息

2018年6月19日-23日在瑞士达沃斯召开了一场国际盛会——《极地2018》科学会议。在这场盛会中，我国再次“高调”地展示了自身在极地研究方面的实力。国家自然资源部的陈大可院士做了题为《中国对SOOS和MOSAIC国际计划的潜在贡献》的大会特邀报告，代表中国系统地介绍了中国未来几年的极地考察计划对极地国际科考计划的贡献，并播放了即将投入使用的我国“雪龙2”号极地科考破冰船短视频，给与会代表留下了深刻印象。现有的南北极国际大型计划中已有明显的中国要素体现，如SOOS计划中的中国“大环”计划、MOSCAiC计划中5套综合浮标站中方提供了2套由国家重点研发专项支持、集成研发的无人冰站系统，加上即将于2019年进行极地试航的“雪龙2”号极地科考破冰船，中国己完全有能力为国际极地海洋乃至整个极地的科学研究做出更大的贡献，而国际极地科考舞台上也将留下更多中国的印记和声音。

关键词：极地考察冰区国际计划船舶 MOSAIC 自然资源部特邀报告科学研究