風帆輔助推進裝置及控制系統(tǒng)的建模與仿真研究.pdf

1、隨著人類環(huán)保意識的增強，世界石油資源的日益匱乏、石油價格高漲，當前IMO對船舶溫室氣體排放和污染物排放的標準日益嚴格，節(jié)能減排呼聲日益高漲，人們逐漸將目光轉向清潔能源，由于風能具有分布廣泛、無污染，因此風帆助推技術又重新回到人們視線中。不同以往的是現(xiàn)代風帆助推裝置多為船舶提供輔助推進力，而并非作為主推進裝置。文中以矩形帆翼為研究對象，對帆翼偏航回轉控制系統(tǒng)進行了探索性的研究，以求為帆翼輔助推進系統(tǒng)的進一步開發(fā)提供一些思路和依據(jù)。

2、　　 文中主要針對風帆的對比與選型、偏航回轉裝置的計算選型、偏航回轉系統(tǒng)的設計及建模仿真等幾個方面展開研究工作。首先，文中對主要風帆類型進行搜集和整理，對其基本原理、應用情況、存在的問題等進行了研究，并針對主要帆型的結構形式、空氣動力性能、控制系統(tǒng)等要素對比分析研究，分析所選目標船的特點，選取了適合該船型的帆型--帆翼。其次從翼型理論的角度對帆翼的工作原理進行分析與研究，并對影響帆翼空氣動力性能的主要因素，如平面形狀、展弦比、剖面形狀

3、、拱度比等，進行了分析和研究，并對適合該船的帆翼的主要參數(shù)進行設計，并通過風洞試驗分析帆翼的空氣動力性能；再者參考船用起重設施回轉機構的設計方法，結合帆翼的機構特點和工作規(guī)律，對所選帆翼的回轉支承裝置的載荷進行了計算，根據(jù)回轉支承相關標準選擇合適的回轉支承--三排滾柱式回轉支承，并參考船用起重機設計方法確定帆翼回轉機構的各種負載情況；最后完成帆翼偏航回轉控制系統(tǒng)的設計，該系統(tǒng)采用電液比例控制技術，完成了系統(tǒng)主要元件的選型，并根據(jù)電液比例