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鳍形浮子多自由度水动力性能研究

中国舰船研究 2024年

作者：张伟任增源许依凡张彪李德堂李昊山东建筑大学机电工程学院浙江海洋大学船舶与机电工程学院

【目的】为优化摇臂式波浪能装置的能量俘获效果，针对平台支柱分流方案与浮子形状对装置俘能效果影响进行研究。【方法】首先，建立浮子运动的水动力学模型；然后，利用AQWA仿真软件，对平台支柱不同分流方案下的不同鳍形浮子水动力特... 详细信息

【目的】为优化摇臂式波浪能装置的能量俘获效果，针对平台支柱分流方案与浮子形状对装置俘能效果影响进行研究。【方法】首先，建立浮子运动的水动力学模型；然后，利用AQWA仿真软件，对平台支柱不同分流方案下的不同鳍形浮子水动力特性进行计算分析，得到鳍形浮子的波浪合力、幅值响应算子、附加质量及辐射阻尼等频域参数以及位移、速度、加速度及激振力等时域参数。最后，研究平台支柱不同分流方案下的不同鳍形浮子的俘能宽度比。【结果】结果表明，不同平台支柱分流方案对鳍形浮子的频域参数影响较小；对时域参数的浮子运动位移影响较小，但对运动周期影响较大。在双柱分流方案下鳍形角为100°时，能量俘获效果最优。【结论】基于所建立的仿真数值模型能够准确的模拟多自由度鳍形浮子在波浪运动中的水动力学响应，可为振荡浮子式波浪能发电平台浮子形状优化设计提供参考。

关键词：水动力分析鳍形浮子平台支柱分流频域分析时域分析

“海大1号”摇臂式波浪发电装置水动力性能研究

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船舶力学 2021年第3期25卷 328-335页

作者：赖文斌李德堂谢永和华军申宏群陈丽雪梁小飞浙江海洋大学船舶与机电工程学院浙江舟山316022

浮子的水动力性能是影响波浪发电装置一级能量转换效率的重要因素,为了提高浮子的取能效率,开展浮子的水动力性能研究非常必要。文章以自主研发的“海大1号”摇臂式波浪发电装置为研究对象,基于三维势流理论,推导出浮子在线性规则波作... 详细信息

浮子的水动力性能是影响波浪发电装置一级能量转换效率的重要因素,为了提高浮子的取能效率,开展浮子的水动力性能研究非常必要。文章以自主研发的“海大1号”摇臂式波浪发电装置为研究对象,基于三维势流理论,推导出浮子在线性规则波作用下的的运动方程,并利用CFD水动力仿真软件分析了不同形状浮子的水动力性能,从而确定了浮子的最优形状;在最优浮子形状的基础上,进一步研究了波长与浮子尺寸关系对浮子水动力性能的影响;用1:1物理模型试验验证了仿真试验结果的正确性,并测得不同波长与浮子尺寸比下浮子的取能效率;最后得出结论:浮子的最优形状为圆柱体+球的混合体,波长与浮子之间的最优关系是波长与浮子尺寸之比为4,此时浮子的水动力性能最佳。文中得出的浮子水动力性能研究结论可为其他波浪发电装置提供参考,具有很好的工程应用价值。

关键词：摇臂式波浪发电装置水动力性能优化 CFD仿真试验物理模型试验取能效率

考虑腐蚀影响与屈曲强度的液压折叠式舱口盖结构优化

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船舶力学 2009年第5期13卷 757-760页

作者：张玉莲浙江海洋学院机电工程学院浙江舟山316000

液压舱口盖在承受集装箱载荷和风雨载荷过程中起着非常关键的作用。根据液压舱口盖的受力与变形特点,将优化理论应用于液压舱口盖结构优化设计中,建立了液压舱口盖结构优化模型。以液压舱口盖结构重量为目标函数,优化过程中考虑了强度... 详细信息

液压舱口盖在承受集装箱载荷和风雨载荷过程中起着非常关键的作用。根据液压舱口盖的受力与变形特点,将优化理论应用于液压舱口盖结构优化设计中,建立了液压舱口盖结构优化模型。以液压舱口盖结构重量为目标函数,优化过程中考虑了强度、刚度和屈曲等多种约束工况。在多种载荷作用下,优化了液压舱口盖结构,使优化后的液压舱口盖结构不但满足强度和刚度衡准要求,同时也满足屈曲强度要求。

关键词：腐蚀影响屈服强度屈曲强度液压舱口盖结构优化

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中国林蛙饵料仿生诱喂装置的研制

农业工程学报 2009年第2期25卷 104-106页

作者：史晓敏张艳春计青山石戈浙江海洋学院机电工程学院舟山316004 浙江海洋学院海洋科学学院舟山316004

为了实现中国林蛙工厂化养殖,降低养殖成本和养殖风险、改善养殖环境、提高林蛙的蛙油品质,设计研制了饵料仿生诱喂装置,对几种理论可行的装置方案进行试制和初步试验,确定了3轴不同相位凸轮传动的最佳方案,根据最佳方案设计和制作了样... 详细信息

为了实现中国林蛙工厂化养殖,降低养殖成本和养殖风险、改善养殖环境、提高林蛙的蛙油品质,设计研制了饵料仿生诱喂装置,对几种理论可行的装置方案进行试制和初步试验,确定了3轴不同相位凸轮传动的最佳方案,根据最佳方案设计和制作了样机并进行了林蛙取食试验,所设计的装置占用蛙池面积仅为每池0.48 m2,该装置制造成本低、操作简单,林蛙取食率最高达到了79.2%。试验结果表明:装置所产生的饵料仿生蠕动能够满足中国林蛙取食要求,取得了满意的结果。

关键词：运动仿生凸轮机构饲喂装置中国林蛙

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大型起吊船液压起吊扒杆的优化设计研究

船舶力学 2008年第2期12卷 290-293页

作者：张玉莲章海浙江海洋学院机电工程学院浙江舟山316004

大型起吊船在起吊货物时负荷很大,液压扒杆结构是将起吊货物载荷传递到船体结构的最重要构件之一。本文以二次规划的准解析法优化理论为手段,在考虑风载、横纵倾、惯性载荷作用下优化了液压扒杆结构,使优化后的结构满足强度与稳定性要求。

关键词：液压起吊扒杆最佳化稳定性

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用好电视,加强国民海洋观教育

中国广播电视学刊 2010年第9期 55-56页

作者：张艳春浙江海洋学院机电工程学院

21世纪是海洋世纪，在内陆开发几近饱和的情况下．人类正日益向海洋要财富。要资源．要空间。总结历史经验教训，从战略的高度认识海洋，提高全民族的海洋观念，强化海洋意识．已成为中国社会发展亟待解决的一项战略任务。而作为“既要... 详细信息

21世纪是海洋世纪，在内陆开发几近饱和的情况下．人类正日益向海洋要财富。要资源．要空间。总结历史经验教训，从战略的高度认识海洋，提高全民族的海洋观念，强化海洋意识．已成为中国社会发展亟待解决的一项战略任务。而作为“既要记录时代进程．又要影响时代进程”的大众传媒，无疑承担着培养与强化国民海洋观意识的教育责任。

关键词：教育责任海洋观国民电视历史经验教训中国社会发展海洋意识海洋世纪

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新型双机双筒高效吸鱼泵及其控制系统设计

船舶工程 2013年第4期35卷 48-50,112页

作者：苏玉香刘国平单海校李林浙江海洋学院机电工程学院浙江舟山316000

新型高效吸鱼泵由双真空泵、双吸鱼筒组成,利用双筒交替吸鱼、排鱼,可实现连续鱼虾起捕,其效率是单筒间歇式吸鱼泵的1.5倍以上,有效解决了传统真空吸鱼泵存在的效率低、功耗大的问题。双真空泵可互为备用,也可轮流使用,通过冗余设计提... 详细信息

新型高效吸鱼泵由双真空泵、双吸鱼筒组成,利用双筒交替吸鱼、排鱼,可实现连续鱼虾起捕,其效率是单筒间歇式吸鱼泵的1.5倍以上,有效解决了传统真空吸鱼泵存在的效率低、功耗大的问题。双真空泵可互为备用,也可轮流使用,通过冗余设计提高设备的可靠性,这对远洋捕捞业尤为重要。该吸鱼泵采用真空负压抽吸和零压排放原理,有效提高活鱼成活率。主吸鱼管采用套管式结构,可在水平、垂直方向灵活伸缩。控制系统采用全程自动化控制。

关键词：吸鱼泵控制系统连续式真空吸鱼泵高效

改进的Hilbert-Huang变换在船舶电网谐波检测中的应用

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电工电能新技术 2011年第3期30卷 10-14页

作者：苏玉香刘国平沈晓群叶继英浙江海洋学院机电工程学院浙江舟山316000

本文首次将改进的Hilbert-Huang Transform(HHT)方法用于船舶电力系统谐波检测中。HHT方法在分析船舶电网谐波时存在模态混叠现象,不能有效得出各次谐波分量,本文采用基于Fourier变换的empirical mode decomposition(EMD)方法,根据Four... 详细信息

本文首次将改进的Hilbert-Huang Transform(HHT)方法用于船舶电力系统谐波检测中。HHT方法在分析船舶电网谐波时存在模态混叠现象,不能有效得出各次谐波分量,本文采用基于Fourier变换的empirical mode decomposition(EMD)方法,根据Fourier谱进行频带滤波,然后再利用EMD分解得到准确的intrinsic mode function(IMF),最后进行Hilbert变换得到各次谐波分量的瞬时频率和瞬时幅值。有效解决了Fourier变换不具备时频局部特性以及HHT方法存在的模态混叠问题,实现了真正意义上的时频分析。在MATLAB/Simulink平台上建立船舶电网谐波源模型,仿真谐波电流信号,应用改进的HHT方法进行分析,并与小波包变换方法相比较,仿真结果表明改进的HHT对船舶电网谐波检测效果非常好。

关键词： Hilbert-Huang变换 Fourier变换船舶电网谐波检测

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渔船用柴油机废气再循环系统的数值模拟

机械设计与制造 2012年第7期 139-141页

作者：周碧朱从容浙江海洋学院机电工程学院舟山316004

为了降低渔船用柴油机的NOx排放量,达到符合国际海事组织对船舶防止空气污染的规定中的NOx章程的规范。利用废气再循环原理设计了一套柴油机废气减排系统,以降低渔船用柴油机的NOx排放量。通过CFD数值模拟的方法对某柴油机的废气再循环... 详细信息

为了降低渔船用柴油机的NOx排放量,达到符合国际海事组织对船舶防止空气污染的规定中的NOx章程的规范。利用废气再循环原理设计了一套柴油机废气减排系统,以降低渔船用柴油机的NOx排放量。通过CFD数值模拟的方法对某柴油机的废气再循环系统进行了二维流场的数值模拟,以确定合理的废气回流比例。模拟过程使用不同的EGR阀门开度进行分析,得到了EGR阀门开度与EGR率之间的比例关系,为柴油机废气再循环系统的设计提供了理论依据。

关键词：柴油机废气再循环流场数值模拟