无舱盖船舶甲板上浪的研究

研究船舶甲板上浪的问题是设计无舱盖船舶的重要前提。甲板上浪和近海建筑物的越浪相似，均为非线性物理现象，因此引入越浪理论对规则波激励下的航行船舶甲板上浪量进行推算，利用洪水波理论与越浪理论相结合的方法对甲板上浪越过舱口舷板的船舱进水量进行计算。模型实验表明，理论计算与实验结果较为吻合。     

甲板上浪船舶随机横摇响应的数值模拟

数值模拟随机横浪中甲板上浪船舶的横摇响应．考虑随机横浪激励和甲板上浪引起的横倾力矩,建立船舶随机横摇运动方程．基于伯努利方程,推导船舶甲板上浪水质量的计算公式．以一条拖网渔船为例,计算不同波高作用下船舶的横摇响应,分析甲板上浪对船舶倾覆的影响．研究表明：考虑加工甲板上浪后,船舶有2个横摇中心,在响应过程中发生由一个横摇中心到另一个横摇中心的随机跳跃;单独考虑捕鱼甲板上浪或加工甲板上浪时,船舶可以承受大的波浪载荷而不发生倾覆;同时考虑捕鱼甲板上浪和加工甲板上浪时,横摇过程中捕鱼甲板上浪水量突然增大,导致船舶倾覆．     

大风浪中船舶顺浪和斜顺浪航行的危险及对策

探讨了大风浪中顺浪航行的危险和产生这些危险的机理.从稳性降低的角度考虑,当船长与波长接近、波速与船速接近时顺浪航行危险最大;从尾淹和打横的角度考虑,当波长超过2倍船长、波速与船速接近时顺浪航行危险最大;从横摇的角度考虑,顺浪或者斜顺浪航行较顶浪或者斜顶浪航行更容易发生横谐摇.根据对危险的机理分析,并结合有关的理论研究成果和实际操船实践,提出了各种船舶顺浪和斜顺浪航行的操纵措施.     

船舶斜浪航行生存概率预报的安全盆方法

针对首斜浪和尾斜浪中船舶航行安全盆的构造及生存概率的预报方法，采用安全盆方法预报随机海浪中船舶航行的生存概率，考虑阻尼和复原力矩的非线性及海浪的随机性，建立了船舶横摇运动的随机非线性微分方程，综合考虑船舶运动的瞬时状态、航速及航向角，采用简谐加速度方法在时域内求解横摇随机微分方程，构造船舶斜浪航行的安全盆并预报斜浪航行的生存概率．选取不同的初始条件、航速、航向角及随机波浪参数，在横摇初值平面上构造了一条长30．7m渔船的安全盆并计算了渔船的生存概率，分析和比较了在首斜浪和尾斜浪航行时，有义波高和航速对船舶安全盆和生存概率的影响．结果表明，船舶的倾覆是否发生，与航速、航向角及船舶瞬时运动状态密切相关，     

舰艇顺浪航行操纵研究

在大风浪中顺浪和斜顺浪航行存在很大的危险,指挥员不仅要掌握危险产生的原理,还要采取正确的应对措施,才能保证船艇在航行中的安全。本文结合有关的理论研究成果和一些操船实践,提出舰艇顺浪和斜顺浪航行的操纵措施。     

自由运动船体迎浪状态下上浪问题的数值模拟

基于FLUENT软件进行二次开发,得到了一个用于求解甲板上浪问题的完整的数值模拟方案.该方案融合了动网格功能、数值波浪水池的消波和推板边界造波、船体运动的自动求解、捕捉自由液面大变形的流体体积分数法、高效的网格划分方案和稳定精确的时间步长方案,最终实现了波浪和船体运动的耦合,成功模拟了甲板上浪现象,并将该方案应用到自由运动船体在顶浪状态下的上浪问题研究中,模拟得到了物体在波浪上的运动及甲板上浪的过程,同时还得到了上浪产生的冲击压力.     

基于骑浪/横甩薄弱性衡准的船舶航行安全性分析

为了使船舶在风浪中航行更安全,国际海事组织制定了评估船舶是否发生骑浪/横甩的薄弱性衡准.以日本学者在IMO SLF55/INF.15会议上提出的船舶骑浪/横甩第2层薄弱性衡准提案为基础,对其进行分析研究.利用MAPLE数学工具编制相应的计算程序,以集装箱船、油船和渔政船为例,进行薄弱性衡准计算,并判断该船型发生横甩的概率,以此验证该衡准通用性和所编程序的适用性,为修订第2代完整稳性奠定基础.     

船舶航行规范化安全评估技术与相对风险评估模型

在总结和分析规范化安全评估在船舶航行安全工作中应用的基础上,提出了基于隶属度函数的相对风险评估模型,并将该模型具体应用到上海港引航作业的安全评估工作中,结果表明该模型有利于解决航运单位对于船舶航行情况的风险评估问题。     

面向低碳的船舶航行数字孪生模型框架研究

数字孪生技术赋能船舶与海上设施领域是国内重点发展战略规划,碳达峰是当前国际重大议题。为解决面向低碳的船舶航行过程数字孪生模型缺乏精准化设计这一问题,文章提出了一种以最小化碳排放为目标,综合考虑船舶综合电力系统、能量管理系统和故障预测系统,建立数字孪生模型的框架,并针对能量管理过程建立面向低碳的船舶航行多目标数学模型,以期对船舶航行的碳排放进行监控与优化控制。     

船舶降速航行分析及措施

针对燃油成本居高不下的局面,各大航运公司都选择了主机降速航行的措施。本文首先理论分析主机降速航行的经济性,然后针对主机降速后的各设备的运行缺陷提出相应的解决措施。     

船舶运动状态下超声波风速风向动态测量建模与分析

根据超声波风速风向传感器工作原理,建立船舶运动状态下超声波风速风向动态测量的理论模型,并搭建船舶动态风速风向测量的模拟平台。在不同风速和风向条件下进行大量实验。数据分析表明,实验结果与理论模型一致。该结果可为船舶运动状态下风速风向动态测量误差补偿提供理论基础。     

沥青路面绿色缓释微胶囊自融冰剂的研究与测试

为了解决传统氯盐类道路融雪剂存在对道路腐蚀和环境危害的问题,开发一种绿色环保的缓释微胶囊自融冰剂。利用从糠醛生物质内提取的有机物质制作自融冰剂芯材,利用固废载体将融雪盐芯材吸附至孔隙内,再在吸附芯材的载体表面进行高分子囊壁改性处理,形成微胶囊结构,以冰点和相对融冰化雪能力等为评价指标,开展室内性能试验,并在京雄高速(K64+992)～(K65+193.641)路段进行现场中试试验。结果表明,微胶囊掺入路面材料比例为4%时,室内融冰率达到46.9%,远超规范要求;在5.5%缓释微胶囊自融冰剂替代等量矿粉中试试验中,路面的落雪完全融化,融冰效果良好。利用糠醛热解废液提取物研发的融冰剂芯材缓释效果显著,避免了传统氯化物添加剂的腐蚀性,减少了对路面的腐蚀和环境污染,达到了绿色环保效果。     

半无限长浅窄航道中船舶变速航行的有限元计算

在流体力学的基础上建立了船舶进入半无限长浅窄航道的数学模型,由于船在狭航道中航行,研究的水的运动是一个变边界问题,采用浅水模型。半连船非惯性坐标系来计算变边界问题,让网格的变化来适应船的移动。开边界处使用辐射边界条件,本文从非守恒型动量方程、二维浅水波动方程、连续性方程出发。采用有限元法计算船舶进入狭航道的水动力学过程;还研究了船和水体的相互作用,描述了自由水面波动、船底部的压力等重要物理量在船行驶过程中的变化规律,给出了船进入狭航道时的水面波高图、压力图。     

酚氰废水对水源保护区域污染的应急控制技术研究

酚氰废水中的挥发酚和氰化物具有毒性大、难降解等特点,需开发快速有效的事故泄露污染控制技术,初步探索了影响氧化挥发酚和氰化物的影响因素,以选取快速达标处理酚氰废水方法.实验结果发现单独应用Fenton氧化法对酚去除率高达99.94%,氰化物去除效率仅为31.28%;Fenton氧化法与氯化法复合处理酚氰废水,酚的去除率达到99.98%,氰的去除率显著提高,达到96.98%.     

一类非线性抛物型方程组的变网格有限元方法及其理论分析

对一类非线性抛物型方程组提出并分析了一类全离散变网格有限元格式，从而在不增加计算量的基础上更加充分地发挥了有限元数值解法的高精度优越性，并在相当一般的情况下得到了最佳的L^2模误差估计．     

疏水缔合阳离子淀粉的制备及其对滇池含藻水的絮凝研究

 采用氧化还原引发体系,通过反相悬浮聚合技术,进行四元St-OA-AM-DMDAAC聚合,合成疏水缔合阳离子淀粉;研究其对滇池含藻水的絮凝.结果表明:在m(St):m(AM):m(DMDAAC):m(OA)=4:8:1.5:0.6时,40℃反应3 h,单体转化率达92.4%,接枝率63.8%,黏均相对分子质量3.26×10⁶,阳离子化度7.3%;在处理pH为6.0的滇池含藻水时,加入量为15 mg/L时,透光率及COD_Cr去除率分别达93.5%,71.3%;市售PAM-C为91.3%及69.2%;同时疏水缔合阳离子淀粉用量在10-25 mg/L,pH在6-10范围内,对滇池含藻水有较好的絮凝效果.