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钻井绞车超级电容储能系统仿真研究

石油机械 2022年第2期50卷 39-45页

作者：李建文李云峰吕涛郭培军逄仁德孙涛山东海洋工程装备研究院有限公司

石油钻机绞车工作过程中,直流母线电压波动较大,不可避免对钻机微电网产生冲击;且产生的再生能量也只能经制动耗能电阻消耗掉。超级电容的储能特点完美契合了钻井绞车再生能量产生的短时和高循环性,可实现钻井绞车能量回收及再利用。基... 详细信息

石油钻机绞车工作过程中,直流母线电压波动较大,不可避免对钻机微电网产生冲击;且产生的再生能量也只能经制动耗能电阻消耗掉。超级电容的储能特点完美契合了钻井绞车再生能量产生的短时和高循环性,可实现钻井绞车能量回收及再利用。基于此,通过MATLAB/Simulink对钻井绞车超级电容储能系统试验模型进行建模,采用双向DC-DC变换器配合逻辑控制单元控制超级电容的充放电,从而实现超级电容器储能系统对再生能量进行回收利用;为了减少直流母线电压的波动,提高超级电容器的充放电效率,采用了基于PI调节的电压闭环控制策略。通过系统仿真分析了绞车电机从空载启动到下行制动停车整个过程的绞车转速变化、定转子电流变化、超级电容器能量变化以及对比了有无PI调节的直流母线电压变化。分析结果表明:采用PI调节该系统能够有效减少直流母线电压波动,且一次完整的作业过程,超级电容系统储能能够利用和回收再生能量,总储能增加了39%。所得结论验证了超级电容储能在钻井绞车上的应用优势,可为其推广应用提供必要参考。

关键词：钻井绞车能量回收超级电容 MATLAB/Simulink 控制策略仿真分析

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基于模糊层次分析的海上发射船性能优化

舰船科学技术 2023年第12期45卷 20-26页

作者：杨晓杰王宝来刘大辉张池石来强烟台哈尔滨工程大学研究院山东烟台264000 中集海洋工程研究院有限公司山东烟台264670 山东海洋集团有限公司山东济南250102

针对海上发射船性能优化体系的不健全,建立火箭竖起时的弯矩模型,以方形系数、船长和船宽为优化变量,设计了基于模糊层次分析的海上发射船性能优化模型。首先,从影响发射船性能的因素出发,提出以火箭承受弯矩、发射船稳性、阻力和造价... 详细信息

针对海上发射船性能优化体系的不健全,建立火箭竖起时的弯矩模型,以方形系数、船长和船宽为优化变量,设计了基于模糊层次分析的海上发射船性能优化模型。首先,从影响发射船性能的因素出发,提出以火箭承受弯矩、发射船稳性、阻力和造价为评价指标,通过判定矩阵确定各性能指标的权重,并对各个指标单独进行分析计算。最后,计算母型船和96个样本点的综合评分。优化后的船型相比母型船,弯矩评分提高了19.87%,稳性评分提高了2.99%,阻力评分提高了23.19%,造价评分降低了8.35%。本文研究对海上发射船性能优化有指导作用。

关键词：海上发射弯矩模型模糊层次分析性能优化

波流-碎冰耦合作用下平台动力定位辅助系泊模型试验研究

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船舶力学 2023年第7期27卷 995-1005页

作者：赵亮汪学锋李欣刘大辉王译鹤徐胜文上海交通大学海洋工程国家重点实验室上海200240 中集海洋工程研究院有限公司山东烟台264670 浙江大学海洋研究院浙江舟山316021

为评估某极区半潜平台的作业安全,开展波流-碎冰耦合作用下冰区半潜平台动力定位辅助系泊的模型试验,对比分析风浪流-碎冰载荷联合作用下平台动力定位系统在有、无加速度反馈工况下的运动及系泊响应,验证加速度反馈策略的有效性。提出... 详细信息

为评估某极区半潜平台的作业安全,开展波流-碎冰耦合作用下冰区半潜平台动力定位辅助系泊的模型试验,对比分析风浪流-碎冰载荷联合作用下平台动力定位系统在有、无加速度反馈工况下的运动及系泊响应,验证加速度反馈策略的有效性。提出切换定位点消冰策略消除半潜式平台立柱前浮冰积聚的现象,对比开启消除浮冰功能前,平台系泊系统张力大幅降低,进一步提高了平台的作业安全。

关键词：波流-碎冰耦合半潜平台动力定位辅助系泊模型试验

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大型固定式海洋平台上部结构拆解方案

船舶与海洋工程 2023年第4期39卷 14-19页

作者：孙涛逄仁德郭培军李云峰山东海洋工程装备研究院有限公司山东青岛266580 山东海洋工程装备有限公司山东青岛266580

为制订合理有效的大型固定式海洋平台拆解方案,通过对吊装法、单船浮托法和双船浮托法等典型方法及相关装备的应用现状和技术特点进行比较分析,得出各种方案的技术优势和适用条件。研究发现:双船浮托式拆解法具有拆解效率高和拆解目标... 详细信息

为制订合理有效的大型固定式海洋平台拆解方案,通过对吊装法、单船浮托法和双船浮托法等典型方法及相关装备的应用现状和技术特点进行比较分析,得出各种方案的技术优势和适用条件。研究发现:双船浮托式拆解法具有拆解效率高和拆解目标尺寸受限小的优点,在海洋平台拆解领域具有很大的应用潜力;双船浮托式拆解作业过程对作业精度的要求较高,通过与DP3动力定位浮托系统相结合,有望成为未来海洋平台拆解的主流技术。

关键词：平台拆解吊装法浮托法动力定位

Mie-Grüneisen混合模型下一种减小边界差商的重构算子

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计算物理 2023年

作者：吴宗铎严谨庞建华孙一方满庆洋广东海洋大学电子与信息工程学院广东海洋大学船舶与海运学院广东海洋大学深圳研究院智能海洋工程中心

将守恒型单调迎风格式(MUSCL)和双曲正切界面捕捉(THINC)算法组合到一起进行数值重构，并通过重构建立新的算子。重构的算子主要作用是尽可能降低网格的边界差商。在MUSCL和THINC算法下，网格左右边界处的状态可以导出一个优化算法的差... 详细信息

将守恒型单调迎风格式(MUSCL)和双曲正切界面捕捉(THINC)算法组合到一起进行数值重构，并通过重构建立新的算子。重构的算子主要作用是尽可能降低网格的边界差商。在MUSCL和THINC算法下，网格左右边界处的状态可以导出一个优化算法的差商判定机制。再按照这一边界差商优化值最小(BVD)的原则，对MUSCL和THINC进行二选一。在BVD重构算子的作用下，数值断面变得平滑，并且有效的限制振荡。BVD重构算子的计算性能将通过一维和二维数值算例来进行检验。

关键词： BVD重构 Mie-Grüneisen混合模型守恒型单调迎风格式双曲正切界面捕捉

一种点阵式海上风电机组基础结构水动力稳性研究

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中国机械工程 2023年第20期34卷 2428-2433,2474页

作者：朱江峰曹宇光赵前坤李磊中国石油大学(华东)储运与建筑工程学院青岛266580 山东海洋工程装备研究院有限公司青岛266555

针对风电机组一体化概念建立了一种点阵式风电机组一体化基础(DMF)设计方案。对整体结构参数和力学模型进行分析,确立了新型点阵式基础整体方案可行性和优越性。结合传统OC4半潜式风机系统,开展风浪流载荷下的水动力模拟仿真,得出纵摇... 详细信息

针对风电机组一体化概念建立了一种点阵式风电机组一体化基础(DMF)设计方案。对整体结构参数和力学模型进行分析,确立了新型点阵式基础整体方案可行性和优越性。结合传统OC4半潜式风机系统,开展风浪流载荷下的水动力模拟仿真,得出纵摇运动中DMF比传统OC4系统稳性提高了70%。基于相似理论开展了DMF小比例样机加工和风浪水槽模拟实验,实验结果与模拟数据具有较好的一致性。

关键词：点阵式多机一体水动力响应波流试验

三介质Mie-Grüneisen混合模型下在水下爆炸防护层问题中的应用

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计算物理 2023年

作者：吴宗铎满庆洋严谨庞建华孙一方广东海洋大学船舶与海运学院广东海洋大学电子与信息工程学院广东海洋大学深圳研究院智能海洋工程中心

本文主要关注水下爆炸中的防护层问题。将爆炸气体、水、防护层或其他材料看成一个混合流场后，它们的物理状态可以直接用一个统一形式的Mie-Grüneisen状态方程来表示，再用Mie-Grüneisen混合模型来模拟爆炸气体、水、固态防护层之间... 详细信息

本文主要关注水下爆炸中的防护层问题。将爆炸气体、水、防护层或其他材料看成一个混合流场后，它们的物理状态可以直接用一个统一形式的Mie-Grüneisen状态方程来表示，再用Mie-Grüneisen混合模型来模拟爆炸气体、水、固态防护层之间的复杂相互作用。计算时，通过状态方程中的特定参数来区分流体成分的物理特性，并通过体积分数来区分界面。同时，我们添加了自由进出口边界条件。计算过程中，对防护层的效果进行了细致的研究。研究发现，防护层的效果取决于材料的冲击阻抗。当冲击波从一种介质进入新介质时，在新介质冲击阻抗较小的情况下其压力会降低。同时，进入防护层的冲击波被结构物反射又会形成第二个冲击波。在这个过程中，我们也对防护层的厚度和距离做了关注，但是这两个因素并未产生重要影响。

关键词：防护层冲击波 Mie-Grüneisen混合模型状态方程界面

基于遥感技术的海岸带的生态综合评价——以象山港为例

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海洋湖沼通报 2023年第1期45卷 90-97页

作者：李婷黄秀清黄晓琛上海海洋大学上海201306 上海东海海洋工程勘察设计研究院上海201200

本文以象山港为研究对象,根据海岸带遥感信息和象山港入海污染物通量,建立海岸带生态评价指标体系,对象山港海岸带岸滩进行生态评价;建立象山港海岸带岸滩和港湾海洋生态的影响因子评价指标体系,对象山港生态进行综合评价。通过研究发现... 详细信息

本文以象山港为研究对象,根据海岸带遥感信息和象山港入海污染物通量,建立海岸带生态评价指标体系,对象山港海岸带岸滩进行生态评价;建立象山港海岸带岸滩和港湾海洋生态的影响因子评价指标体系,对象山港生态进行综合评价。通过研究发现,综合考虑岸滩和港湾海洋生态的影响因子,象山港1C区和4C区的评价结果发生明显变化,海岸带生态因子对整个港湾的生态分别起了负、正面影响,将1C区的生态由好变为较好,4C区的生态一般变为较好。

关键词：遥感海岸带生态综合评价象山港

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多功能海上重吊船LNG燃料应用分析

造船技术 2023年第4期51卷 45-50,71页

作者：吕晓辉刘晓鹏王帅于海明刘夕全山东蓝鲲海洋工程有限公司山东烟台264006 山东海洋工程装备研究院有限公司山东青岛266000

基于某多功能海上重吊船液化天然气(Liquefied Natural Gas,LNG)双燃料系统的设计,结合其典型运营工况,采用经济性(Economic Performance,EP)分析方法对LNG燃料和低硫船用轻质柴油(Low Sulfur Marine Gas Oil,LSMGO)燃料的能量消耗、额... 详细信息

基于某多功能海上重吊船液化天然气(Liquefied Natural Gas,LNG)双燃料系统的设计,结合其典型运营工况,采用经济性(Economic Performance,EP)分析方法对LNG燃料和低硫船用轻质柴油(Low Sulfur Marine Gas Oil,LSMGO)燃料的能量消耗、额外初始投入成本、运营成本(Operating Expense,OPEX)等进行分析比较。结果表明,在满足设计要求的前提下,在中长期的船舶运维周期内,LNG燃料的EP更好。考虑未来船用清洁燃料的发展,相关研究可为海上工程作业船舶的燃料动力系统的设计和选择提供思路。

关键词：多功能海上重吊船双燃料系统 EP LNG LSMGO