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船用起重机多柔索减摇系统的动力学分析与工程应用

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中国机械工程 2024年第7期35卷 1308-1317页

作者：孙茂凱王生海韩广冬陈海泉孙玉清大连海事大学轮机工程学院大连116026

针对船用起重机在高海况下普遍存在的工作效率低、风险大、吊装定位精度低等问题,设计出一种船用起重机多柔索减摇系统。将多柔索减摇系统简化成船舶运动和风载荷激励的约束摆模型,利用MATLAB/Simulink对多柔索减摇系统的动力学特性进... 详细信息

针对船用起重机在高海况下普遍存在的工作效率低、风险大、吊装定位精度低等问题,设计出一种船用起重机多柔索减摇系统。将多柔索减摇系统简化成船舶运动和风载荷激励的约束摆模型,利用MATLAB/Simulink对多柔索减摇系统的动力学特性进行仿真分析,并在船用起重机多柔索减摇系统的实验样机上进行了验证。实验结果表明,多柔索减摇系统的平均减摆比可达78%,证明了多柔索减摇系统的有效性。

关键词：机械式减摇动力学特性多柔索减摇系统船用起重机

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船用起重机牵引索式减摇装置恒张力控制仿真和试验研究

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中国造船 2021年第2期62卷 211-223页

作者：陈海泉靳国良吉阳牛安琪王生海孙玉清大连海事大学轮机工程学院大连116026

针对船用起重机在海上作业时吊重产生大幅度的摇摆而无法精准定位的问题,建立了一种配备牵引索式减摇装置的船用起重机吊重系统动力学模型,提出基于线速度追踪的牵引系统恒张力控制方法,应用Matlab/Simulink对中小型和大型船用起重机的... 详细信息

针对船用起重机在海上作业时吊重产生大幅度的摇摆而无法精准定位的问题,建立了一种配备牵引索式减摇装置的船用起重机吊重系统动力学模型,提出基于线速度追踪的牵引系统恒张力控制方法,应用Matlab/Simulink对中小型和大型船用起重机的动力学特性进行仿真分析,发现吊重系统在受到外界激励时的不对称摆动现象,得到吊重系统的摆动特性以及减摇装置牵引系统的张力输出特性。通过研究初步证明了减摇装置的有效性,相比于无减摇装置情况加装牵引索式减摇装置后吊重摇摆幅值减小70%以上,并通过相同条件下的仿真和试验对比分析证明了模型的准确性。论文研究结果对牵引索式减摇装置的实船应用具有一定指导意义。

关键词：船用起重机减摇装置恒张力动力学仿真

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驻涡燃烧室最佳中心驻体宽度选择的数值研究

航空动力学报 2010年第5期25卷 1005-1010页

作者：刘世青钟兢军大连海事大学轮机工程学院大连116026

为确定驻涡燃烧室中心驻体最佳宽度,在四种来流条件下,对当量宽度为0.3～0.8范围,间隔为0.05当量宽度的中心驻体驻涡燃烧室三维黏性流场进行了冷态数值模拟.计算结果表明,当量宽度在0.65～0.70的中心驻体有利于在驻涡腔内形成低速且稳... 详细信息

为确定驻涡燃烧室中心驻体最佳宽度,在四种来流条件下,对当量宽度为0.3～0.8范围,间隔为0.05当量宽度的中心驻体驻涡燃烧室三维黏性流场进行了冷态数值模拟.计算结果表明,当量宽度在0.65～0.70的中心驻体有利于在驻涡腔内形成低速且稳定的流动.驻体宽度增加会导致驻涡腔外侧主流气流速度提高,引起摩擦损失的加大,燃烧室出口截面处的总压损失增加.

关键词：驻涡燃烧室中心驻体宽度数值模拟

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泡沫陶瓷太阳能吸收、转换与传递特性研究

太阳能学报 2012年第5期33卷 846-851页

作者：邓洋波王玉龙苏风民严春吉大连海事大学轮机工程学院大连116026

通过实验测试和数值模拟对太阳辐射能量转换器(solar energy converter)及其填充的泡沫陶瓷辐射吸收特性、气流流动和换热特性进行研究。研究结果表明:应用Lacoix模型建立太阳辐射能量转换器内填充SiC泡沫陶瓷气流流动模型是合理的。在... 详细信息

通过实验测试和数值模拟对太阳辐射能量转换器(solar energy converter)及其填充的泡沫陶瓷辐射吸收特性、气流流动和换热特性进行研究。研究结果表明:应用Lacoix模型建立太阳辐射能量转换器内填充SiC泡沫陶瓷气流流动模型是合理的。在实验条件下,太阳辐射能量转换器出口处流通空气温度可达600.82K,太阳辐射辐射能转换为流通空气热能的效率可达51%;在相同条件下,随着太阳能反射镜的有效辐射面积和辐射强度的增加,太阳辐射能量转换器出口处流通空气温度几乎呈线性增长;随着泡沫陶瓷孔隙率增大,太阳辐射能量转换器出口处流通空气温度先增大后减小。

关键词：太阳辐射能量转换器太阳辐射泡沫陶瓷 SiC 换热

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LNG船推进系统虚拟现实仿真研究

中国造船 2014年第4期55卷 149-158页

作者：王源庆甘辉兵任光张均东大连海事大学轮机工程学院大连116026

为减少对国外轮机模拟器技术的依赖,提高LNG船轮机模拟器在船员教育培训中的效果,以国产首条LNG船为对象,研制了LNG船推进系统虚拟现实模拟器。设计过程中,为了平衡三维模型立体效果和系统运行速度,提出了3D-MAX建模优化方法;为了提高... 详细信息

为减少对国外轮机模拟器技术的依赖,提高LNG船轮机模拟器在船员教育培训中的效果,以国产首条LNG船为对象,研制了LNG船推进系统虚拟现实模拟器。设计过程中,为了平衡三维模型立体效果和系统运行速度,提出了3D-MAX建模优化方法;为了提高虚拟交互操作时信息传输效率和准确性,提出了基于有限状态机的UDP传输协议。结果表明:系统模型逼真、沉浸感强、运行速度快;虚拟交互时,数据传输高效、准确。本系统的研制成功,对推进我国LNG船舶轮机管理人员的管理和培训有着重要意义。

关键词：船舶虚拟现实模拟器交互

动叶尾迹对跨声速压气机静叶非定常分离结构的影响研究

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工程热物理学报 2015年第4期36卷 744-751页

作者：阚晓旭陆华伟钟兢军大连海事大学轮机工程学院大连116026

采用数值模拟的方法研究了动叶尾迹对跨声速压气机设计工况下静叶表面和下端壁分离结构的非定常影响规律。首先,采用Rotor37的实验结果验证了数值模拟方法的可靠性。通过对跨声速压气机设计工况的计算,认为定常计算和非定常计算的结果... 详细信息

采用数值模拟的方法研究了动叶尾迹对跨声速压气机设计工况下静叶表面和下端壁分离结构的非定常影响规律。首先,采用Rotor37的实验结果验证了数值模拟方法的可靠性。通过对跨声速压气机设计工况的计算,认为定常计算和非定常计算的结果整体上是相似的,非定常计算考虑了动叶尾迹对静叶流场的影响。研究表明,动叶尾迹在向下游输运过程中经历了拉伸、扭曲、积聚和耗散的过程。动叶尾迹使动静叶交界面气流角发生周期性波动。动叶尾迹的扫掠,使静叶前缘闭式分离区域范围发生先增大后减小的周期性波动,使静叶尾缘分离形式呈现由闭式分离向开式分离的周期性转化。动叶尾迹的扫掠在马蹄涡吸力面分支前诱导出一个小尺度的旋涡,并使得静叶根部尾缘和下端壁角区处的螺旋点拓扑结构呈周期性变化。动叶尾迹的扫掠使得静叶压力面的局部高静压区发生周期性的迁移。

关键词：跨声速压气机非定常计算动叶尾迹静叶表面分离结构

面向船舶多种余热梯级利用的TEG-ORC联合循环性能

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工程科学学报 2021年第4期43卷 577-583页

作者：柳长昕叶文祥刘健豪吕冠澎赵庭祺董景明大连海事大学轮机工程学院大连116026

传统的温差发电(TEG)和有机朗肯循环(ORC)等技术难以兼顾船舶多种性质余热的不同特点,且利用率较低.本文提出了一种TEG-ORC联合循环船舶余热梯级利用系统,研究了ORC底循环蒸发压力变化对系统输出功率、热效率、多级余热利用量和成本等... 详细信息

传统的温差发电(TEG)和有机朗肯循环(ORC)等技术难以兼顾船舶多种性质余热的不同特点,且利用率较低.本文提出了一种TEG-ORC联合循环船舶余热梯级利用系统,研究了ORC底循环蒸发压力变化对系统输出功率、热效率、多级余热利用量和成本等重要性能的影响.结果表明,TEG-ORC联合循环实现了发电成本和热效率的优化,在TEG/ORC底循环比为0.615的工况下,主机烟气余热利用率随ORC蒸发压力的增加在小区间波动,系统的余热利用功率、输出功率和热效率均随ORC蒸发压力的增加而增大,系统单位发电成本随ORC蒸发压力的增加而降低.在ORC蒸发压力达到0.9 MPa时,主机烟气余热利用率为62.15%,余热利用功率为1919.68 W,输出功率为139.22 W,热效率为7.25%,单位发电成本为3.09¥·(kW·h)^(-1).

关键词：船舶能效余热回收梯级利用 TEG-ORC联合循环蒸发压力

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具有叶顶间隙扩压叶栅附面层抽吸研究

工程热物理学报 2016年第2期37卷 277-284页

作者：陆华伟张永超康达刘斌大连海事大学轮机工程学院大连116026

借助实验校核CFD方法对具有叶顶间隙扩压叶栅进行了数值模拟,分别探究了叶顶开槽、吸力面端部开槽及叶顶-吸力面端部组合开槽进行附面层抽吸对其性能的影响,并从旋涡结构角度阐述其控制机理。结果表明,叶顶抽吸可以推迟泄漏涡的生成,有... 详细信息

借助实验校核CFD方法对具有叶顶间隙扩压叶栅进行了数值模拟,分别探究了叶顶开槽、吸力面端部开槽及叶顶-吸力面端部组合开槽进行附面层抽吸对其性能的影响,并从旋涡结构角度阐述其控制机理。结果表明,叶顶抽吸可以推迟泄漏涡的生成,有效抑制泄漏流的发展,降低其损失,端部抽吸则可以吸除角区低能流体团,减小端部损失,通过二者的组合,叶栅总压损失显著降低,气流折转能力加强。

关键词：扩压叶栅叶顶间隙附面层抽吸泄漏流旋涡结构

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一种高灵敏度液压油污染物检测传感器研究

机械工程学报 2023年第8期59卷 42-49页

作者：汪承杰于爽白晨朝杨朝旭张洪朋王帅孙玉清李国宾大连海事大学轮机工程学院大连116026

油液污染物对机械装置的稳定运行有很大的影响,而现有的油液污染物检测传感器灵敏度还有待提高。为此,提出一种坡莫合金包裹检测线圈结构的油液污染物检测传感器,其中检测线圈由两个平面线圈正向串联组成。坡莫合金包裹线圈之后,感应区... 详细信息

油液污染物对机械装置的稳定运行有很大的影响,而现有的油液污染物检测传感器灵敏度还有待提高。为此,提出一种坡莫合金包裹检测线圈结构的油液污染物检测传感器,其中检测线圈由两个平面线圈正向串联组成。坡莫合金包裹线圈之后,感应区域中心位置磁场可以增强2.43倍,检测金属颗粒时信噪比提高了2.00倍以上;线圈的互感效应可以使感应区域中心位置的磁场增强2.00倍,使检测金属颗粒时的信噪比提高了2.00倍以上。电感检测模式下该传感器可以对10~15μm的铁颗粒和65~70μm的铜颗粒进行区分检测;在电容检测模式下该传感器可以对70~80μm的液滴和180~190μm的气泡进行区分检测,检测极限显著提高。设计的传感器检测灵敏度得到极大提高,为油液在线监测提供了技术支持,可以作为机械设备健康状态监测的传感元件。

关键词：双平面线圈线圈互感磨粒检测微流控芯片