本文關(guān)鍵詞：風(fēng)箏帆助航技術(shù)研究

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【摘要】： 據(jù)能源專家估計(jì),航運(yùn)所用燃料的消耗約占全球燃料消耗總量5%左右。隨著能源危機(jī)和環(huán)境危機(jī)的加深,人們?cè)絹碓疥P(guān)注節(jié)能和環(huán)保,越來越關(guān)注船舶的燃油問題。另一方面,由于石油能源的不斷匱乏,雖然近來原油價(jià)格不斷下降,但是原油的價(jià)格從長遠(yuǎn)來看,是會(huì)不斷攀升。從企業(yè)經(jīng)濟(jì)利益來看,節(jié)能也是非常重要的,另外節(jié)能也是我國國民經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展的一項(xiàng)長期國策。所以科學(xué)家和工程師們不斷尋求解決辦法,有的將原有機(jī)械不斷改進(jìn),有的求助新能源或前輩的智慧。本論文所研究的就是在船舶上安裝風(fēng)箏似的風(fēng)帆來利用風(fēng)能,是一種既古老,又創(chuàng)新的方法。 首先,通過風(fēng)帆數(shù)值模擬研究風(fēng)帆的空氣動(dòng)力性能。對(duì)攻角和拱度變化對(duì)風(fēng)帆受力的影響進(jìn)行研究,并求出風(fēng)帆的升力系數(shù)和風(fēng)帆阻力系數(shù)分別與攻角和拱度的關(guān)系。提出了風(fēng)帆節(jié)能效果的計(jì)算方法,該方法計(jì)算步驟:計(jì)算風(fēng)帆以及相關(guān)部件所引起的升力系數(shù)和阻力系數(shù);建立風(fēng)帆運(yùn)行的數(shù)學(xué)模型,把各個(gè)速度和角度之間的關(guān)系化解成一定的數(shù)學(xué)關(guān)系;根據(jù)風(fēng)帆受力與牽引繩索的方向一致的假設(shè),解出風(fēng)帆周圍的相對(duì)風(fēng)速,從而求得風(fēng)帆所受到的升力和阻力;分析在風(fēng)帆拉力作用下螺旋槳和主機(jī)偏離設(shè)計(jì)工況的情況,進(jìn)而得出了節(jié)油量,從而得到節(jié)油效果。 最后,對(duì)帆的推進(jìn)特性、船體的阻力特性、螺旋槳的推進(jìn)特性以及主機(jī)的速度特性和推進(jìn)特性分別進(jìn)行討論。安裝風(fēng)帆以后,船舶的能量和力的平衡關(guān)系發(fā)生了變化,所以又對(duì)船舶的能量傳遞和力的平衡關(guān)系進(jìn)行了基本的討論。這兩部分是為最后的風(fēng)帆助航船航行模式對(duì)主機(jī)的影響計(jì)算分析作準(zhǔn)備。通過對(duì)一個(gè)具體的案例的計(jì)算,得出定航速和定功率兩種模式下的推進(jìn)特點(diǎn),并相應(yīng)地提出解決辦法。
【關(guān)鍵詞】：風(fēng)帆助航 風(fēng)箏帆 機(jī)槳匹配 節(jié)能
【學(xué)位授予單位】：大連海事大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2009
【分類號(hào)】：U664.33
【目錄】：

• 摘要5-6
• ABSTARCT6-10
• 第1章 緒論10-15
• 1.1 課題研究的背景與意義10-11
• 1.2 風(fēng)帆助航技術(shù)在國內(nèi)外的研究動(dòng)態(tài)11-13
• 1.3 本文的主要工作13-15
• 第2章 天帆系統(tǒng)介紹15-21
• 2.1 天帆系統(tǒng)的組成15-19
• 2.2 天帆系統(tǒng)的運(yùn)行條件19
• 2.3 天帆技術(shù)的特點(diǎn)19-21
• 第3章 風(fēng)帆的空氣動(dòng)力與節(jié)油效果計(jì)算21-46
• 3.1 風(fēng)帆空氣動(dòng)力計(jì)算21-35
• 3.1.1 帆翼產(chǎn)生推力的空氣動(dòng)力學(xué)原理21-22
• 3.1.2 風(fēng)帆空氣動(dòng)力性能的數(shù)值模擬計(jì)算22-35
• 3.2 風(fēng)帆的節(jié)油計(jì)算方法35-45
• 3.2.1 風(fēng)帆升力與阻力36-37
• 3.2.2 風(fēng)帆動(dòng)態(tài)模型的建立37-42
• 3.2.3 風(fēng)帆助航的節(jié)能計(jì)算方法和步驟42-45
• 3.3 本章小結(jié)45-46
• 第4章 風(fēng)帆助航船舶的航行模式的特點(diǎn)分析46-70
• 4.1 帆、機(jī)、槳的推進(jìn)特性及船舶的阻力特性46-51
• 4.1.1 帆的推力特性46
• 4.1.2 船舶阻力特性46-48
• 4.1.3 螺旋槳推進(jìn)特性48-49
• 4.1.4 柴油機(jī)的速度特性和推進(jìn)特性49-51
• 4.2 帆、船、機(jī)、槳的能量傳遞和力的平衡51-53
• 4.2.1 帆船機(jī)槳的能量傳遞51-53
• 4.2.2 帆船機(jī)槳的力的平衡53
• 4.3 帆對(duì)船舶阻力和主機(jī)的一般影響53-54
• 4.3.1 帆對(duì)船體阻力的影響53-54
• 4.3.2 帆對(duì)主機(jī)影響54
• 4.4 風(fēng)帆助航船舶的航行模式特點(diǎn)分析54-68
• 4.4.1 定航速航行模式特點(diǎn)分析55-64
• 4.4.2 定功率航行模式特點(diǎn)分析64-68
• 4.5 本章小結(jié)68-70
• 第5章 結(jié)論與展望70-72
• 5.1 論文總結(jié)70
• 5.2 后續(xù)工作展望70-72
• 參考文獻(xiàn)72-75
• 致謝75

【相似文獻(xiàn)】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前10條

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本文編號(hào)：518200