基于油品阻漏的渔船双层底结构优化研究

发布时间：2017-08-07 15:13

  本文关键词：基于油品阻漏的渔船双层底结构优化研究

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【摘要】：目前我国渔船数量大于100万,是世界上渔船总数最多的国家。不过,我国渔业整体设施落后,并且进行渔业捕捞的方法,捕捞产物的加工方式等也均处于世界落后水平。虽然我国拥有大量用于捕捞业的渔船,但渔船质量低下,危船,旧船数量居多,对渔民的生命安全没有保证。同时我国的经济发展正处在对应国际经济、政治与可持续发展要求、压力及竞争的关键时期,保护渔业生产的资源环境与节能减排、促进船舶制造业的健康发展尤为重要。随着船舶数量的增多,发生油品泄漏等意外事故的情况也必增多,出于对防污染以及船舶行驶安全等原因,对破舱渔船油品泄漏的研究具有一定的实际意义。本文选取具有双层底结构的远洋渔钓船的油舱作为实验模型的原型,此船采用纵骨架式的设计结构,油舱与船舶中纵剖面对称,位于船舶中底桁之上。本文采用数值模拟与模型试验相结合的研究手段,针对双壳渔船船底部破舱泄漏机理、破舱后油水混合物在双层底内部的流动过程、渔船双层底内部结构的阻漏效果及其优化进行研究与探讨。本文中研究结果有助于进一步了解双层底内部结构的阻漏机理以及其影响因素,对于有效预防以及减少海上油品泄漏量具有一定的指导意义;同时,对渔船双层底内部结构的优化,对船舶的设计具有一定的参考价值,有助于船舶的安全,为采取营救措施赢得了宝贵的时间。其中重点分析船舶双层底内部结构对油品泄漏的影响,主要进行了以下几方面工作:(1)首先利用相似理论进行模型构建,针对物理模型采取恰当的三维数值模拟方法,并对两者的实验结果进行对比分析,相互验证。(2)通过模型试验手段了解船舶双层底内部结构对油品泄漏的影响,细致分析其泄漏过程,进而探讨双壳结构的阻漏机理。(3)通过三维数值模拟实验手段对渔船双层底内部主要结构(实肋板、减轻孔)进行优化。结合数值模拟与模型试验两种研究手段,本文得到了如下结论:(1)渔船双层底内部主要结构对泄漏具有显著的影响。(2)渔船双层底内部结构不仅可以增强船体结构的强度,而且对破舱油品泄漏具有一定的阻漏效果。(3)实肋板之间的距离越小,阻漏的效果越好;减轻孔的数量越少,阻漏的效果越好。
【关键词】：渔船 燃油舱 阻漏 结构优化 模型实验 数值模拟
【学位授予单位】：浙江海洋学院
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：U674.4
【目录】：

• 摘要7-8
• ABSTRACT8-12
• 第一章 绪论12-17
• 1.1 论文研究背景与研究意义12-13
• 1.1.1 论文研究背景12
• 1.1.2 论文研究意义12-13
• 1.2 国内外研究现状13-15
• 1.2.1 国外研究现状13-14
• 1.2.2 国内研究现状14-15
• 1.3 本论文的组织结构及其主要的研究内容15-17
• 第二章 渔船双底结构阻漏性能的理论基础17-22
• 2.1 油品泄漏问题分析17
• 2.1.1 渔船双层底内部结构简介17
• 2.1.2 舱底破损泄漏过程17
• 2.2 破舱渔船油品泄漏基本理论17-20
• 2.2.1 流体运动的描述17-19
• 2.2.2 相似理论19-20
• 2.3 双层底内部结构的阻漏机理20-21
• 2.4 本章小结21-22
• 第三章 模型试验22-28
• 3.1 模型试验设计22-26
• 3.1.1 模型假设22
• 3.1.2 实验模型22-24
• 3.1.3 实验仪器介绍24-25
• 3.1.4 实验设计方案25-26
• 3.2 本章小结26-28
• 第四章 模型试验结果分析28-37
• 4.1 双层底内部结构阻漏效果的研究28-29
• 4.2 双层底内部结构的阻漏特征研究29-36
• 4.2.1 破孔处空间内油水流动特征30-34
• 4.2.2 两侧空间内油水流动特征34-36
• 4.3 双层底内部结构阻漏机理分析36
• 4.4 本章小结36-37
• 第五章 渔船双层底内部结构的仿真优化37-51
• 5.1 破舱渔船溢油过程的数值模拟37-41
• 5.1.1 CFD技术简介37-38
• 5.1.2 基本控制方程38-39
• 5.1.3 湍流模型方程39-40
• 5.1.4 网格划分40
• 5.1.5 数值求解40-41
• 5.2 模型试验与数值模拟结果对比41-42
• 5.2.1 数值模拟云图41
• 5.2.2 结果验证41-42
• 5.2.3 误差分析42
• 5.3 渔船双层底内部结构阻漏效果的研究42-44
• 5.4 双层底内部结构优化44-50
• 5.4.1 减轻孔数量的优化44-47
• 5.4.2 实肋板位置的优化47-50
• 5.5 本章小结50-51
• 第六章 总结与展望51-54
• 6.1 总结51-52
• 6.2 展望52
• 6.3 创新点52-54
• 参考文献54-58
• 致谢58-59
• 在读期间发表的学术论文及科研成果59

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前10条

1 金家j,戴培良;数学方法与辩证法[J];常熟高专学报;2001年06期

2 徐邦祯,杜嘉立,田佰军;船舶破舱进水及其影响因素[J];大连海事大学学报;2004年01期

3 肖明;李巍;林建国;梁霄;;海底沉船溢油轨迹及溢油速度数值模拟[J];大连海事大学学报;2010年04期

4 刘德刚;钟易成;卞刚;;等温不可压流体系统稳态数值计算方法研究[J];飞机设计;2009年01期

5 魏淑贤,沈跃,黄延军;计算流体力学的发展及应用[J];河北理工学院学报;2005年02期

6 端木玉;朱仁庆;;液舱内三维液体非线性晃荡的数值模拟[J];江苏科技大学学报(自然科学版);2012年04期

7 周徐斌;马捷;;基于相似理论的海洋温跃层模拟水池研究[J];中国舰船研究;2012年06期

8 张志斌;徐敏;卢金树;李玉乐;朱发新;;双壳油船液货泄漏机理及预防措施探究[J];机电设备;2013年03期

9 王蕾;田富强;胡和平;;基于不规则三角形网格和有限体积法的物理性流域水文模型[J];水科学进展;2010年06期

10 赵卫斌;卢金树;朱哲野;刘枫琛;;油船水下破舱原油泄漏模型试验设计[J];浙江海洋学院学报(自然科学版);2013年03期

中国博士学位论文全文数据库 前1条

1 吴文锋;双壳油船碰撞结构损伤数值研究及液货泄漏量分析[D];大连海事大学;2012年

中国硕士学位论文全文数据库 前7条

1 郝海仙;城市道路隧道顶部竖井通风效果的优化研究[D];天津大学;2012年

2 尹波;基于CFD的数值波浪水池技术及强迫横摇数值实验研究[D];哈尔滨工程大学;2011年

3 许颖;船舶溢油过程及溢油量的精细计算的方法研究[D];大连海事大学;2007年

4 李广平;破舱船舶溢油过程实验研究[D];武汉理工大学;2010年

5 丁刚;基于FLUENT的破舱船舶溢油的数值模拟[D];武汉理工大学;2010年

6 赵卫斌;基于动态泄漏源的破舱渔船水下溢油过程研究[D];浙江海洋学院;2013年

7 刘枫琛;油船双壳结构阻漏作用及晃荡效应研究[D];浙江海洋学院;2014年

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本文编号：635260