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第十六届船艇发展与水系旅游学术会议

第十六届船艇发展与水系旅游学术会议

  • 召开年：2015
  • 召开地：天津
  • 出版时间： 2015-10

主办单位：中国造船工程学会;北京造船工程学会;天津造船工程学会

会议文集：第十六届船艇发展与水系旅游学术会议论文集

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  • 摘要：以某远洋调查船为例，介绍使用含硫量不超过0.1%am/m的燃油系统的设计与应用。本船选用低硫油冷却器为管壳式热交换器，冷却介质为冷媒水。冷却水由冷凝压缩机组进行循环冷却，其温度控制在10℃作用，管路上包有绝热材料，保证其温度不会受机舱温度影响而上升。管壳式冷却器附属管路上设有温度传感器和三通式温控阀，通过PID(比例积分微分控制)温度控制方式，可以精确控制MGO的温度，有效降低MGO温度。为了减少使用低硫油时高总碱值气缸油对气缸润滑系统的负面影响，本船除普通气缸油储存舱和日用舱之外，另设有低硫气缸油储存舱和日用舱。在主机切换到低硫油燃料之后，气缸油需要同步切换到低硫气缸油系统。低硫气缸油的碱值为TBN40-50，比常规的气缸油碱值TBN70要低一些，与低硫油匹配使用效果更好。锅炉燃烧器采用专门设计的转杯式燃烧器。火焰探测与监控装置专门针对低硫油进行设计。锅炉的预扫风、后扫风程序针对低硫油做了适当调整。
  • 摘要：通过内陆代表地域渔政执法水域水文、基础设施、执法现状及发展规划等基本情况的调研，内陆小吨位渔政执法船与其它行业执法船艇的主要船型及参数、总体布置形式、建造材料等方面没有太大差异，与部分行业船艇由于使用要求不同，航速存在一定差别，同时影响到主机功率的配备。标准船型在渔政执法船艇设计与建造中具有重要的指导作用，必须要体现技术指标先进、经济指标合理的原则。中国江河流域广大，白然河流水文、气象条件千差万别，渔政执法的方式方法也不尽相同。标准船型必须充分考虑不同地区的情况差异，尽可能地兼顾各方需求，才具备推广价值。当地方的个性化需求与标准船型有较大差异性，确实无法统一时，应允许在标准化的框架下，求同存异，适度调整。在结构安全的前提下，还要考虑到船舶快速性和稳性。减小空船重量可直接减小排水量，对提高航速有直接的意义，同时降低重心高度可以有效提高船舶的稳性和抗风能力，因此上棚结构宜采用铝合金结构材料，重量轻而耐腐蚀性强。
  • 摘要：本文简介了一种用于岸岛间装备技术保障的新型抢修快艇的总体技术方案、艇体线型优化、船机桨匹配、机具设备配置等研究,总结了该艇在设计理念、技术和施工工艺等方面的设计心得.高速滑行艇动力装置的选型与设计需强调综合权衡的设计思想，其突出表现为如何协调各专业与总体综合性能之问的矛盾，而动力系统的优劣及船、机、桨匹配是否合理是影响舰艇总体性能的重要因素。因此，动力系统不仅要有足够功率，而且要有合适的结构尺寸及重量。在论证阶段，经过对VOLVO、水星、YAMAHA等机型的反复对比论证，最终确定采用后置式动力装置、Z型传动和同轴反向螺旋桨与本船型匹配。由于本艇布置空间的限制，主机舱空间相对较小，如何降低主机工作时的机舱温度是确保主机功率发挥的关键因素之一。设计中，在艇体外部左、右侧优化设计了两个逆航行方向的椭圆型进风口，可保证船艇在航行时通过进风口给机舱强制灌风，其流体线型又不至于影响航行稳性。在进风口后方运用白吸排风原理，通过强力排风扇引导气流顺畅导出机舱，有效降低了机舱温度。
  • 摘要：本文从设计准则、总体设计、结构设计、连接机构等几个方面对研发设计的技术问题作了归纳,对新型水面组合式平台的研发设计有一定的参考价值.设计时必须考虑平台在海上服役的实际情况，包括剪力，装卸作业出现意外情况时发生的撞击，内部爆炸、热应变、低温脆性、火灾、冰载荷的作用等。最后除了考虑模块白身的安全性和耐久性外，还需要考虑平台上的特种设备的操作需求等。鉴于新型水面组合式平台的标准模块和首部模块形式类似于双体船型，本文依据《国内航行海船入级规范》参考《海上高速船入级与建造规范》对目标平台进行结构规范设计，并采用有限元分析软件MSC Patran/Nastran对目标平台结构强度进行直接计算，进而评估平台结构设计方案是否满足强度要求，并对结构进行优化设计，同时得到连接机构设计所必需的设计载荷。绞车牵引的特点是柔性牵引，因为绞车采用钢丝绳完成牵引任务。因此，牵引方便、可靠，但位置控制能力差。为了提高绞车的位置控制能力，采用两台绞车牵引，通过调节彼此问牵引速度快慢、钢丝绳收和放，来实现两模块较准确的靠近。
  • 摘要：本文主要介绍了三种气体减阻技术的基本概念、理论基础及其研究进展。针对气泡减阻技术,根据单气泡在边界层中的受力情况,并结合气相和水相流场的试验测量结果,分析了出现气体分层的原因及其对气泡减阻持续性的影响,初步介绍了气泡减阻相似性问题及注意事项.针对气层减阻,介绍了气泡减阻向气层减阻转换的试验现象以及气层减阻的流动特点和转换气流量/临界气流量的概念,理论分析了出现气层减阻的力学条件及可能的相似数。针对局部空泡减阻技术,介绍了通气空泡与自然空泡的重要区别、局部空泡绕流的势流计算模型及其结果的物理意义,通过模型试验结果确定了气体从局部空泡逃逸的方式及其特点。
  • 摘要：本文以桂林两江四湖游船为例，研究了船舶减振降噪方法。船体的固有频率，通盘考虑主机、辅机、螺旋桨、减速齿轮箱的选型，避免共振。在设计尾部线型时，应使螺旋桨来流和去流顺畅，尽量避免涡旋的形成，使伴流尽可能均匀。航行水域水深浅，尾部线型设计时采用"U”型尾，中间隧道形式;这种尾部线型不仅轴向伴流较均匀;而且流向螺旋桨盘面的水流趋于均匀。串列桨的后桨处于前桨尾流中，不同于前桨的进流，因此后桨设计需要考虑前桨的诱导作用，同时串列桨中前后桨之间的相位角度差对整个串列桨的效率有一定影响，通过不同相位差方案的CFD水动力性能预报计算比较后，分析了不同相位角对串列桨的水动力的影响规律，最终优选了一个较好的相位角。本船在主机机座下装设减振器，以减少主机振动向船体传递。橡胶减振器的优点是:结构简单，有较好的隔声、缓冲和减振效果;容易满足对减振器各方向刚度和强度的要求，有适量的阻尼，有利于越过共振区和衰减高频声振动，易于加工生产，成本低。
  • 摘要：杭甬运河堪称浙东地区的“黄金水道”,要利用好这一条来之不易的水运大动脉,获取详细的杭甬运河的通航条件和现状的信息就尤为重要.文章通过查阅大量的资料,对内河船员进行实地走访的方法,得到了杭甬运河通航的实际情况资料,详细梳理了杭甬运河全线航道、桥梁、船闸的基本情况和在通航过程中所暴露出来的问题.在工程实际条件的基础上,提出贴近实际的建议及解决办法.应尽快对不能适应未来江海联运要求的船闸实行改扩建，加强杭甫运河全线的安全管理，推进姚江与甫江第二通道建设，建立健全杭甫运河全线船闸信息共享平台，改进优化内河500T级集装箱散货船的船型。
  • 摘要：本文主要从船体造型设计,船体结构设计以及船舶性能设计方面进行了详细研究.在游艇设计时，设计师应注意船舶的实用性、美观性以及稳定性。实用性的好坏决定了该游艇在实际使用过程中是否能满足使用者的要求;美观性是指游艇的外观漂亮，线条流畅，造型优美;稳定性是游艇在海浪中能保持良好的浮态，使成员不会因为摇摆幅度过大而感到不适。与常规的单体船型相比，双体船有很多优点。首先，双体船的甲板较为宽大，有更多的空间来布置设施，使游艇的功能更加完善，成员的活动空间更大。其次，双体船稳定性更好，在波浪中摇摆幅度更小，保证了乘客的生命安全。在动力性能方面，双体船与单体船相比也有非常明显的优势，因为双体船由两个单体组成，所以可以装备两台主机，速度更快，操纵性能更优越。
  • 摘要：本文简要介绍浅吃水船船型的研发情况.船舶设计吃水对船舶性能的影响因素十分广泛，包括主尺度、排水量、装载量、稳性、阻力、推进、操纵等多个方面，课题组以降低吃水为目标，按照船舶设计螺旋线要求和规律，抓住主要矛盾，综合权衡各项性能，开展综合优化，在确保船舶浅吃水要求的前提下，兼具快速性良好、操纵性灵活、稳性裕度合理等优良性能。粘性阻力主要是由船体周围的流场决定的。浅水所引起的流场变化，主要反映在船体周围，特别是船底的流速增大，致使粘性阻力增大;同时由流场变化导致船的航态变化使粘性阻力进一步增大。蓝藻打捞船属于民用船舶中的特种工程船，其船型按船体结构型式可分为单体船、双体船及多体船。
  • 摘要：中国游艇业是一个产业，也是一个产业集群，起步于20世纪50年代。游艇业的发展充分体现了现代服务业和制造业的有机结合。游艇的生产将带动新型材料、涂装、电了仪器、仪表、动力、推进系统等儿十个配套工业的发展。而它的消费，也将带动游艇码头、游艇维修、燃料加注、水上娱乐及宾馆餐饮等一大批服务行业的迅速发展。政府要培育发展游艇旅游大众消费市场。制定游艇旅游发展指导意见，有规划地逐步开放海岸线和水域。推动游艇码头泊位等基础设施建设，清理简化游艇审批手续，降低准入门槛和游艇登记、航行旅游、停泊、维护的总体成本，吸引社会资本进入;鼓励发展适合大众消费水平的中小型游艇。
  • 摘要：本文通过查阅大量的国内外相关资料,对多波速探测系统以及侧扫声纳系统的原理、国内外发展现状进行了综述,并在此基础上提出了自己的看法和评价,并对两种系统的今后的应用研究方向进行了展望.侧扫声呐技术运用海底地物对入射声波反向散射的原理来探测海底形态，海底反向散射信号依时问的先后被声纳阵接收。有目标时信号较强，目标后面声波难以到达，产生阴影区。侧扫声纳能直观地提供海底形态的声成像，但这种声像只能由目标影了长度等参数估计目标的高度，所以对数据解译人员的要求很高。多波束声呐能一次给出与航线垂直的平面内儿十个甚至百余个海底被测点的水深值，形成一定宽度的全覆盖的水深条带，可以比较可靠地反映出海底地形的细微起伏，比单一测线的水深测量确定海底地形更真实。多波束声呐具有测量范围大、测量速度快、精度和效率高、记录数字化和实时自动绘图的优点，把测深技术从原先的点、线扩展到面，并进一步发展到立体测深和自动成图，使海底测量完成得又快又好。
  • 摘要：本文首先介绍了不同的网格划分方法,由于重叠网格在处理某些复杂外形的网格划分时具有其特有的优势,重叠网格方法将复杂的流动区域分成儿何边界比较简单的了区域，各了区域中的计算网格独立生成，彼此存在着重叠、嵌套或覆盖关系，除去不必要的网格之后，利用插值技术使得每个网格可以在重叠区域的边界进行交换数据，以达到整个流场域的计算，若某重叠网格单元落入另一网格域的非可透面(如物面或人工指定的挖洞曲面)内，则应被标记“洞内点”，而不参与流场的计算。这一过程被形象地称之为“挖洞”。挖洞的目的是在流场计算前从网格中屏蔽掉一些不必要或者无实际意义的部分(如物体壁面内部)。挖洞的结果则产生了紧密围绕在洞内点周围的洞边界面，用于插值传递不同区域流场解的信息，因而隶属于插值边界面。因此，挖洞的过程，实际是在重叠网格中建立人工插值内边界(即洞边界)的过程，其数学实质等价于解决一个所谓“点与封闭曲面的相对位置关系”问题。“寻点”是确定网格点在其它网格中的位置、查找网格贡献单元的统称。由于在重叠网格的生成过程中需要大量地进行“寻点”的操作，寻点效率的高低与准确与否对整个重叠网格方法有很大的影响，有时甚至是重叠网格方法成败的关键。目前，寻点策略主要有遍历寻点法、Stencil walk方法、Newton-Raphson方法、反变换方法、义树结构方法、ADT树方法等。
  • 摘要：本文通过计算分析,明确了拖带系泊配件支撑结构强度的直接计算方法,总结了结构的高应力区域,并提出类似支撑结构设计的建议,为拖带系泊配件支撑结构的设计和强度校核提供参考.对系泊设备进行整体模型直接计算能够反应出各系泊设备作用载荷的相互影响，计算结果是真实可靠的。本文算例分析对象模型范围选取合理，能够满足边界条件对分析对象中心区域应力响应无影响的要求。在计算工况的确定方面，应从载荷作用情况和结构布置形式两方面综合考虑，单独从系索合力最大来确定系索方向和计算工况是不合理的。在系泊设备支撑结构设计中，应在充分考虑施工的可行性的前提下，通过合理的结构布置和骨材尺寸选择，将载荷传递到横向强结构上，避免局部应力和总纵弯曲应力的联合作用。
  • 摘要：文中从船舶抗风能力与气象风级关系分析了气象风级对船舶稳性的作用和船舶抗风能力的特点,分析了船舶的抗风能力可以通过转换以气象报的风级当量来预估的可行性和可信性,同时对内陆与海上气象的成因及不同以及分别对船舶的作用规律作了描述,谈了对船舶完整稳性安全指标的体会.船舶完整稳性的评定方法归纳为先验法、确定性力学分析法、概率可靠性法。随着计算技术的成熟，对船舶在风浪情况下运用数值模拟及稳定性理论而建立数学模型进行确定性力学分析，已有能力处理非定常情况下的船舶运动。在中国船检法规中就是通过假定船舶处于风浪时在波浪作用下发生共振横摇，当向上风舷侧摇至最大幅值时，受到突风吹袭而向下风舷横摇，在这种情况下通过比较风浪联合作用下的倾复能量与船舶的抗倾复能量分析船舶是否倾复，来校核船舶的动稳性。现行的国际上的稳定性规则和标准基本都是采用了先验法与确定性力学分析法的组合。船舶在设计时可根据各自的情况，可以将k值设计超过1，甚至更多，这样在相同的航区水域各个具体船舶的抗风能力就会出现差别。船舶的抗风能力只是船舶多种性能之一，且与其他性能比较处于一个平衡位置，也就是在其他相同条件下，提高抗风能力就可能会减少船舶别的性能的利用包括船舶建造营运成本的增加。但是将k提高后其抗风能力及稳性也不是无限地提高，因为船舶稳性并不是仅由气象衡准数决定的。
  • 摘要：本文采用经典的欧拉梁理论推导了不同拉压模量船体结构强度计算方法，并进行了实例计算分析，对于拉压弹性模量不同的船体梁，在中拱和中垂工况下，船体梁剖面的中和轴位置是不同的;中和轴位置将向模量大的一边偏移，相应的应力也将增大。对于不同拉压模量的船体构件，现有的规范未明确其中和轴位置的确定方法。盲目采用现有的规范设计计算公式，将导致错误的结果;采用规范给出的夹层结构船体梁相当剖面模数计算公式时，也应注意:剖面的中和轴位置并不是几何剖面的中和轴，应考虑到弹性模量的影响。
  • 摘要：城市及自然景区水系旅游观光船船型有其典型的固有特征，而不同于普通客船、公园体闲娱乐艇、家用游艇和豪华游船。船型的标准化及系列化，本质上是最大限度地合理配置船型资源，发挥系列船队的最大效用。在考虑船型技术状态或者说船型的技术性和环保性的同时，还必须考虑其经济性，包括单船(或船队)的购船初投资及船舶整个使用寿命(折旧)期内的经济性问题，理应多方案比较，以求社会效益和经济效益的最大化。“亲舟系列”船艇，航速低中高速覆盖12-70KM/H、主船体既有单体也有双体、船体材料有钢质也有铝质、船型有排水型也有完全动力支承型、用途既用于观光体闲旅游也用于公务政务商务。“亲舟系列”船艇对中国的水域及经济发展现状具有很好的设计针对性和良好的实用性，尤其适用于峡谷水道和城市河道，具有很好的市场和发展前景。从旅游观光角度看，“亲舟系列”船艇是国内首创的“公众型”通透旅游观光船艇，采用了全新的旅游观光游船游艇设计理念、工业设计以及成熟的新工艺材料等，具有通透、实用、美观、安全、低噪音和环保的特点，设计理念新、技术含量高。“亲舟系列”船艇为水上观光旅游体闲市场赢得了新的发展空间。
  • 摘要：本文基于高速细长体理论，针对匹配边界法内域自由面条件的求解进行了讨论，提出了一种计算精度和稳定性较高的积分求解方法，给出了该方法下能够获得稳定结果的自由面离散线元长度的范围，使得二次积分的方法能够应用于二维时域物面非线性的自由面速度势求解当中。其原理简单，有利于编程的实现并减少了计算前期的船型数据准备工作。针对高速双体船应用匹配边界的方法时，匹配边界的设置形式进行了讨论。在双体船整体外部设置匹配边界的方法较为简单、但对于片体间距较小的双体船，计算幅值上会出现相当量的误差。而分别设置匹配边界的方法对于片体间距要求不高，但在片体问距较大时计算结果缺乏稳定性。对Serzes64船型的垂向运动计算结果表明适当的选择两种设置方法可以获得较为理想的计算结果。
  • 摘要：本文首先阐述了船舶总体性能设计采用MDO方法的必要性,并简要介绍了当前船舶设计领域MDO应用研究的现状,之后较详细的介绍了CO算法的基本原理,构建的MDO模型主要针对如散货船、油船这类低速运输船舶，这类运输船舶通常要求有良好的经济性，即要求快速性(低阻力船型)能好，空船重量得到较好的控制，同时也要求耐波性、操纵性、稳性等方面满足一定的要求，显然船舶总体性能优化设计不仅是一个多学科设计优化问题，还是一个多目标优化设计问题。并以某散货船为对象实施了多学科优化,结果表明,总体性能获得了较大的提升。
  • 摘要：本研究报告以承接的军贸项目为切入点，分析了小型舰船封闭型上建设计工作所遇到的问题点，分析内容可能不完全，有些问题地确有待验证并和专家讨论。主要目的是为前期设计提供研究的问题和后期设计需解决的内容，达到准确设计，合理设计的高标准境界，共同提高解决问题的能力，提升设计水准。可靠性设计工作研究是舰船可靠性建造的基础，是舰船达到目标性能要求的保证，通过对小型舰船封闭型铝合金上建设计可靠性的研究，可以发现前期设计所存在的问题体现;可以将所发现问题作为今后研究方向和技术评审的重要依据，从而逐步提高本系统整体综合设计水平;通过研究可以发现生产设计过程中存在的军品设计概念认识不足，设计程序错误问题，理论基础的不足，设计检验手段的问题，从而落实在今后的设计策划，提高生产设计水准向前迈一步。通过研究，能够准确判断问题本质因素，减少多余和不足功能，降低设计错误的发生率，从而提高生产设计质量，降低生产制造成本。通过研究，培养我们的设计创新能力，和设计甄别能力，为设计水准的共同提高打下坚实的基础。

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