船舶航運在經濟性和安全性上都擁有巨大優(yōu)勢,在全球貨物流動中占據(jù)著不可動搖的地位。但船舶所帶來的能耗及污染問題也受到廣泛關注,中國船級社推出的《綠色生態(tài)船舶規(guī)范》中關于治理能耗及污染提出了綠色船舶新技術,其中包括了船舶發(fā)動機余熱回收及船舶微氣泡減阻新技術這兩部分。所以,如果能將船舶廢熱與微氣泡減阻技術相結合,協(xié)同作用于船舶阻力,這對治理船舶能耗及污染問題具有深遠意義。為此,本文提出了一種基于壁面加熱及超聲空化協(xié)同作用的船舶減阻新方式,主要開展了如下幾方面工作:(1)搭建實驗臺對壁面加熱及超聲空化協(xié)同作用的影響因素及影響規(guī)律進行了實驗研究,主要研究了超聲功率及超聲頻率在不同水溫下對強化換熱效果的影響,并用此結果為后續(xù)試驗進行指導。(2)對壁面加熱及協(xié)同作用對船舶阻力影響進行了理論分析,并建立了理論模型,尋找影響阻力的關鍵因素;此外,利用前置實驗的結果對船模試驗裝置進行了選型設計。(3)利用船模試驗對單獨加熱減阻方式及協(xié)同作用減阻方式進行了試驗研究,分別研究了加熱功率、航速及超聲開啟狀態(tài)對阻力的影響,并對兩種減阻方式進行了分析及對比,尋找出了最優(yōu)試驗工況。通過上述的研究工作,得到了如下幾點結...

【文章頁數(shù)】：68 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
1 緒論
    1.1 研究背景及意義
    1.2 水下航行體減阻技術簡介
    1.3 氣泡減阻技術的研究現(xiàn)狀
        1.3.1 理論研究現(xiàn)狀
        1.3.2 試驗研究現(xiàn)狀
    1.4 加熱減阻技術的研究現(xiàn)狀
        1.4.1 理論研究現(xiàn)狀
        1.4.2 試驗研究現(xiàn)狀
    1.5 超聲波及超聲波效應
    1.6 本文研究內容
2 壁面加熱及超聲空化協(xié)同作用實驗研究
    2.1 引言
    2.2 超聲空化與壁面加熱協(xié)同工作原理
        2.2.1 超聲空化及其強化傳熱原理
        2.2.2 超聲空化影響因素
    2.3 實驗裝置與方法
        2.3.1 實驗裝置
        2.3.2 實驗參數(shù)與工況
        2.3.3 實驗步驟
    2.4 實驗結果與分析
        2.4.1 數(shù)據(jù)處理數(shù)值計算
        2.4.2 超聲熱效應的溫升
        2.4.3 超聲頻率對協(xié)同效果的影響
        2.4.4 超聲功率對協(xié)同效果的影響
    2.5 本章小結
3 減阻理論及試驗裝置選型
    3.1 引言
    3.2 壁面加熱對船舶阻力的影響
        3.2.1 壁面加熱減阻理論
        3.2.2 阻力計算模型
    3.3 協(xié)同作用對船舶阻力的影響
        3.3.1 協(xié)同作用減阻理論
        3.3.2 阻力計算模型
    3.4 超聲裝置的選型設計
        3.4.1 超聲裝置的組成及原理
        3.4.2 超聲波換能器選型設計
    3.5 船模選型及加熱工況設計
        3.5.1 船模選型設計
        3.5.2 加熱工況設計
    3.6 本章小結
4 船模減阻試驗研究
    4.1 引言
    4.2 試驗裝置簡介
    4.3 試驗方案與步驟
        4.3.1 試驗方案
        4.3.2 試驗步驟
    4.4 船模單獨加熱減阻試驗結果與分析
        4.4.1 加熱功率對船模阻力影響
        4.4.2 航速對船模阻力影響
    4.5 船模協(xié)同作用減阻試驗結果與分析
        4.5.1 加熱功率對船模阻力影響
        4.5.2 航速對船模阻力影響
    4.6 本章小結
結論
參考文獻
致謝
作者簡歷及攻讀碩士學位期間的科研成果



本文編號：3870235