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基于双模式运行的风电安装船推力系统研究
| 论文题名： | 基于双模式运行的风电安装船推力系统研究 |
| 关键词： | 风电安装;工程船舶;船舶推进;双模式运行 |
| 摘要： | 作为特殊的高附加值船舶，风电设备安装船相关技术得到了很多关注和研究。因为风电安装船拥有自身独特的作业模式，即进行风机设备运输的自航作业模式和实施定位作业的动力定位模式，风电安装船推力系统的设计有着十分明显特征。现有资料中针对风电安装船推力系统的相关研究较少，在考虑到双模式运行推力系统特性的情况下，本文将应用理论分析和数值计算相结合的方法，对其双模式运行下的推进系统性能进行分析。 本研究首先对风电安装船的整个推力系统进行了分析，结合风电安装船发展和作业需要，主要介绍其装备的推力系统。确定以双模式中运行时获得最低能耗值，为新的整体评估目标来对风电安装船的推进性能进行评估。然后分析常用的桨型和推力器形式及其特性，对推力器水动力特性进行分析研究，选择合适的螺旋桨和推力器形式。研究了不同参数变化对推力器系统性能的影响，结论可以看出改变导管长度以及导管和螺旋桨相对位置，能够有效地增加自航效率和动力定位效率。针对风电安装船双模式的工作状态，以动力定位为初始工况，选择设计的高效率的可伸缩新型导管桨。当运行到自航模式时，再对导管桨进行改变，此时可以有效提高自航推进器的效率。此外，给出了对新型导管工程实现的指导意见。按照风电安装船双模式作业的相关要求，选择新型可伸缩导管螺旋桨推力系统和传统推力系统并设定参数，并结合实际工况研究静力平衡时两套推力系统其性能，为今后的研究提供参考资料。通过对装备不同动力定位系统风电安装船动力定位能力曲线的分析，可以看出新型可伸缩导管桨可以提供更大的抵抗环境外载荷的能力，具有更强的动力定位能力。最后对推力系统方案进行了时域模拟，对风电安装船动力定位时域模拟的流程和控制系统模型进行了介绍。介绍了新型可伸缩导管螺旋桨推力系统和传统动力定位推力系统两种组合情况，通过计算环境外载荷和推进器功率对系统三个小时内总能耗进行了分析对比，从结果可以直观地看出新型可伸缩导管桨在能耗方面有着更优的性能。 |
| 作者： | 李兵 |
| 专业： | 船舶与海洋结构物设计制造 |
| 导师： | 刘刚 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 大连理工大学 |
| 学位年度： | 2017 |
| 正文语种： | 中文 |
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