本文關(guān)鍵詞：基于離散小波變換的船舶主機(jī)輸出功率波動(dòng)現(xiàn)象的非平穩(wěn)分析

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【摘要】：為減少溫室氣體的排放,2011年海洋環(huán)境保護(hù)委員會(huì)提出了船舶能效設(shè)計(jì)指數(shù)(EEDI)和船舶能效管理計(jì)劃(SEEMP)。對(duì)于很多船舶公司和航運(yùn)經(jīng)營者而言,船舶能效運(yùn)營指數(shù)(EEOI)是SEEMP的措施,“低能耗”、“氣象導(dǎo)航”和“準(zhǔn)時(shí)到港”都是衡量SEEMP的具體指標(biāo)。同時(shí)應(yīng)該注意到附加阻尼、燃油效率低下等方面造成船舶主機(jī)效率不高的情況還沒有被充分考慮。離散小波變換的多分辨分析可以應(yīng)用于船舶主機(jī)輸出功率響應(yīng)的具體分析。通過利用船載測量設(shè)備收集船舶在相對(duì)惡劣的海況下的船舶運(yùn)動(dòng)的數(shù)據(jù)信息,同時(shí)在實(shí)船實(shí)驗(yàn)中,通過測量在不同航線上及不同遭遇角下的船舶主機(jī)響應(yīng)數(shù)據(jù),可以使用傅里葉變換的方法獲得船舶運(yùn)動(dòng)和船舶主機(jī)輸出功率的功率譜。通過對(duì)比傅里葉變換的結(jié)果來研究分析多分辨分析的特點(diǎn)。利用離散傅里葉變換的多分辨分析,可以將主機(jī)輸出功率分解成幾個(gè)“細(xì)節(jié)部分”和一個(gè)“光滑部分”的組合。一個(gè)“細(xì)節(jié)部分”的信息和一個(gè)“光滑部分”的信息分別受船舶運(yùn)動(dòng)和航線改變的影響。多分辨分析可被認(rèn)為一種頻帶濾波,基于傅里葉變換和傅里葉逆變換實(shí)現(xiàn)相應(yīng)的多分辨分析。通過比較分析,離散小波變換的多分辨分析在嚴(yán)格意義上講并不是絕對(duì)頻帶濾波,同時(shí)為了今后將其有效利用,它的實(shí)際物理意義也有待闡明。在實(shí)船實(shí)驗(yàn)中,通過讀取燃油表來獲取燃油消耗量信息,通過分析,可以將主機(jī)輸出功率和燃油消耗量之間的關(guān)系可以看成是近似線性關(guān)系。多分辨分析可以有效地分析主機(jī)響應(yīng),并同時(shí)評(píng)估燃油能耗。主機(jī)輸出功率中的“光滑部分”可以用來評(píng)估燃油能耗,而不需要直接測量。不需要檢測主機(jī)輸出功率和油耗即可得出一系列的航行環(huán)保航行支持系統(tǒng)。其中,主機(jī)輸出功率可以從船舶運(yùn)動(dòng)的“光滑部分”的組合中得到,但船舶燃料消耗量的變化只能通過離散小波變換的光滑結(jié)果粗略估計(jì)得到。此外,介紹了多變量自回歸(MAR)模型的相對(duì)能量貢獻(xiàn)。基于多分辨分析的結(jié)果,船舶主機(jī)輸出功率的波動(dòng)主要包括“光滑部分”“SJ”和“細(xì)節(jié)部分”“D3”成分。基于MAR模型,評(píng)估“D3”的相對(duì)能量。通過主機(jī)輸出功率和船舶運(yùn)動(dòng)的六個(gè)自由度時(shí)間序列共同組成MAR模型來探究船舶運(yùn)動(dòng)對(duì)主機(jī)輸出功率波動(dòng)的影響。結(jié)果顯示,多分辨分析和MAR模型相結(jié)合對(duì)評(píng)估主機(jī)輸出功率變化和估算燃油效率非常有效。
【學(xué)位授予單位】：浙江海洋大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：U664.1

【參考文獻(xiàn)】

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