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船舶近体应急围油栏设计及模拟试验研究
| 论文题名： | 船舶近体应急围油栏设计及模拟试验研究 |
| 关键词： | 船舶溢油;船舶近体;应急围油栏;围油性能;结构设计;模拟试验 |
| 摘要： | 在港区、航道等水域内，船舶通行相对密集，船舶与船舶、碍航物之间发生碰撞事故的概率较高。由于上述水域内风浪较小且船速较低，碰撞事故一般会造成非致沉性船体破损，但可能引发船舶溢油事故。船舶溢油事故会造成极大的经济损失，而且会给事故水域的水质和生态环境造成严重污染和破坏。中大型船舶一般会随船配备一定的溢油应急围控装备，但其布放效率和可靠性大都较低。为高效便捷地控制和减小溢油等漂浮污染物对水域的污染范围，同时降低溢油的后期回收和处理成本，并减少各方面的经济损失，需要一种新型船舶溢油应急围控专用装备，将溢油更迅速有效地围控在溢油源头附近小范围的水域内。 本文对港区、航道等船舶事故易发水域环境进行分析研究，针对该种水域工况设计船舶近体应急围油栏，这是一种靠近船体使用的船载溢油应急围控装置。该装置由围油栏主体和船体连接器两部分组成，围油栏主体通过其两端的船体连接器连接固定于船体破损处两边的外船体上，栏体围成一定形状，可对船体破损处附近小范围水域进行封闭式应急围控。同时设计一种围油栏收放装置，使得该围油栏无需人工下水即可从甲板上贴附船壁上下移动，完成围油栏收放工作。 本文利用 FLUENT软件建立模拟水域研究环境，在该环境内对围油栏的随波浮动过程、水面溢油的扩散过程和围油栏的围油过程进行模拟研究。研究所设计船舶近体应急围油栏设计工况下的围油性能，以及水面溢油扩散特性和栏前油层状态特性及变化趋势，预测围油栏的围油失效风险。研究流速为围油失效一般临界值v=0.24m/s的水流条件下，油层厚度、波高和波长等参数对围油栏围油效果的影响，结果显示：对围油栏的围油效果的影响程度由大到小依次是波高、油层厚度和波长。本文还针对船舶近体应急围油栏的主要功能研制原理样机，并对其进行陆上实验及海上试验，确定主要结构和功能的关键参数并实现设计功能。 |
| 作者： | 王钦政 |
| 专业： | 机械工程 |
| 导师： | 侯恕萍 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 哈尔滨工程大学 |
| 学位年度： | 2017 |
| 正文语种： | 中文 |
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