【摘要】：近年來,隨著世界經濟的迅速發(fā)展,海洋垃圾越來越多,對沿海城市以及海洋生物造成嚴重影響,各國針對此種情況設計了很多海洋垃圾的打撈設備,但由于其成本高、效率低、工作壞境惡劣等缺點并沒有進行過大批量的推廣使用。本文根據(jù)近海水域的特點,設計了一種適用于近海環(huán)境的垃圾自動收集船,該垃圾船不僅能夠打撈海洋漂浮垃圾,而且具備水陸兩用性能,可連續(xù)作業(yè),同時實現(xiàn)收集、運輸、卸載的全過程自動化,裝置結構簡單,便于操作維修,成本低,適合沿海水域的垃圾收集工作。本文主要研究工作如下:(1)針對海洋漂浮垃圾收集裝置的應用研究現(xiàn)狀作了簡要概括,介紹了國內外海洋垃圾收集方式,歸納總結現(xiàn)有垃圾收集裝置存在的問題,以便有針對性地對近海垃圾收集設置進行設計、分析與研究。(2)根據(jù)現(xiàn)代機械方法學,遵循總體方案的設計原則,依次設計各個子部件,然后利用三維軟件將子部件裝配成完整的近海垃圾自動收集船,并對其主要部分進行參數(shù)計算和選型。(3)對近海垃圾自動收集船進行靜力學仿真分析,確定滿足設計要求,考慮收集船在海浪譜荷載作用下,分析收集船的瞬時響應,從而確定收集船船體的能夠承受隨機載荷產生的最大變形,確保船體的安全。(4)通過結構尺寸的優(yōu)化,在最小安全系數(shù)基本不變和船體質量略有減小的情況下,提高了船體結構的剛度和強度。不僅減少了船體結構鋼的用量,減輕了重量,而且提高了船體的承載能力,具有較好的實用意義。(5)以近海垃圾自動收集船的噴水推進器為研究對象,先簡單介紹計算流體力學及常用的軟件為下一步的計算打下基礎。然后建立噴水推進器三維模型,應用計算流體力學軟件Fluent,對噴水推進器的流場進行仿真計算分析,研究在不同進水流道長度和管徑下的流場性能,為長流道工況下如何改善噴水推進器推進性能提供參考。
【圖文】：

近海垃圾自動收集船主體結構的設計與研究的滸苔堆積厚度高達 0.5 米，，部分海岸線甚至超過 1 米的堆積厚度。同時堆積在一起的滸苔經高溫暴曬后發(fā)霉變質，形成一條沿著海岸線的大面積滸苔污染帶。并且由于滸苔的生長速度快，周期短，青島外海的滸苔連續(xù)不斷的漂移到近海海域[13-16]。據(jù)有關數(shù)據(jù)統(tǒng)計，這次滸苔災害影響海域面積超過 13000 平方千米，給青島地區(qū)滸苔打撈工作增加了巨大工作量。由此可見，海洋垃圾對生態(tài)、資源存在毀滅性的破壞，對整個人類構成巨大威脅。

洋漂浮垃圾收集裝置的應用現(xiàn)狀及研究概括洋漂浮垃圾收集裝置的應用現(xiàn)狀于海洋垃圾持續(xù)增多，造成的影響也日益嚴重，各國政府對海洋漂重視，在制定法律、法規(guī)全力控制排放海洋垃圾的同時紛紛采取各回收海洋漂浮垃圾[17]，有以下幾種方式：1）人工手動清理海洋漂浮垃圾，如圖 1-2 所示。由于海洋多風浪的大了海上人工打撈垃圾的難度，同時人工打撈海洋垃圾時對船只的因此，人工打撈海洋垃圾成本高，效率低，作業(yè)環(huán)境艱苦[18]。例如縣的三盤港，為了處理海洋漂浮垃圾，最先采取的辦法是鼓勵當?shù)卮瑏磉M行垃圾清理回收或在漁港沿岸和海上設置垃圾收集站點，同和站點給予一定補助[19]。由于海洋垃圾越來越大，洞頭縣不得不向專業(yè)化垃圾清理運作，可見人工清理垃圾需要的人工、時間和成
【學位授予單位】：青島科技大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2019
【分類號】：U674.247

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本文編號：2637584