風(fēng)帆輔助推進(jìn)裝置及控制系統(tǒng)的建模與仿真研究.pdf

1、隨著人類(lèi)環(huán)保意識(shí)的增強(qiáng)，世界石油資源的日益匱乏、石油價(jià)格高漲，當(dāng)前IMO對(duì)船舶溫室氣體排放和污染物排放的標(biāo)準(zhǔn)日益嚴(yán)格，節(jié)能減排呼聲日益高漲，人們逐漸將目光轉(zhuǎn)向清潔能源，由于風(fēng)能具有分布廣泛、無(wú)污染，因此風(fēng)帆助推技術(shù)又重新回到人們視線(xiàn)中。不同以往的是現(xiàn)代風(fēng)帆助推裝置多為船舶提供輔助推進(jìn)力，而并非作為主推進(jìn)裝置。文中以矩形帆翼為研究對(duì)象，對(duì)帆翼偏航回轉(zhuǎn)控制系統(tǒng)進(jìn)行了探索性的研究，以求為帆翼輔助推進(jìn)系統(tǒng)的進(jìn)一步開(kāi)發(fā)提供一些思路和依據(jù)。

2、　　 文中主要針對(duì)風(fēng)帆的對(duì)比與選型、偏航回轉(zhuǎn)裝置的計(jì)算選型、偏航回轉(zhuǎn)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)及建模仿真等幾個(gè)方面展開(kāi)研究工作。首先，文中對(duì)主要風(fēng)帆類(lèi)型進(jìn)行搜集和整理，對(duì)其基本原理、應(yīng)用情況、存在的問(wèn)題等進(jìn)行了研究，并針對(duì)主要帆型的結(jié)構(gòu)形式、空氣動(dòng)力性能、控制系統(tǒng)等要素對(duì)比分析研究，分析所選目標(biāo)船的特點(diǎn)，選取了適合該船型的帆型--帆翼。其次從翼型理論的角度對(duì)帆翼的工作原理進(jìn)行分析與研究，并對(duì)影響帆翼空氣動(dòng)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(jìn)行了分析和研究，并對(duì)適合該船的帆翼的主要參數(shù)進(jìn)行設(shè)計(jì)，并通過(guò)風(fēng)洞試驗(yàn)分析帆翼的空氣動(dòng)力性能；再者參考船用起重設(shè)施回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)方法，結(jié)合帆翼的機(jī)構(gòu)特點(diǎn)和工作規(guī)律，對(duì)所選帆翼的回轉(zhuǎn)支承裝置的載荷進(jìn)行了計(jì)算，根據(jù)回轉(zhuǎn)支承相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)選擇合適的回轉(zhuǎn)支承--三排滾柱式回轉(zhuǎn)支承，并參考船用起重機(jī)設(shè)計(jì)方法確定帆翼回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)的各種負(fù)載情況；最后完成帆翼偏航回轉(zhuǎn)控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，該系統(tǒng)采用電液比例控制技術(shù)，完成了系統(tǒng)主要元件的選型，并根據(jù)電液比例