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成果名称:  广东沿海新型 10 t 旋转吊航标工作船 船型研究 技术领域:  港航工程
体现形式:  其它 项目名称:  广东沿海新型10t旋转吊航标工作船船型研究
完成单位:  广东省航道局、华南理工大学 项目负责人:  刘畅,赵成璧
项目成员:  叶明波,郭刚,罗予思,邓正强,邓鸿,杨启武,林慰,李德玉
研究开始时间:  2013-08-01 研究结束时间:  2015-08-31
联系人:  张长腾 联系邮箱:  zhangtngch@163.com
验收编号:  粤交科验字[2017]04号 验收时间:  2017-03-02
 

广东沿海新型 10 t 旋转吊航标工作船 船型研究

发布人:刘畅,赵成璧        发布时间:2018-04-08        浏览次数:492
知识产权声明:         项目研究成果是本团队独立进行研究工作所取得的成果,研究成果归完成单位所有,如发现本项目研究成果被恶意抄袭,本项目团队将进行法律追究。

1.任务来源
            交通科技厅
2.应用领域和技术原理
                    本课题研究基于广东沿海航标工作船作业和航行区域的海洋环境、航区和航道情况、航标和航道的维护工作的使用要求等,致力于开发适合广东沿海作业的节能环保型  10  t旋转吊新型航标工作船的先进船型,以综合性能优越、节能减排、减振降噪等为研究目标,综合应用现代船舶研究的先进技术手段:先进设计理念、现代减振降噪技术、优化方法、  CFD  方法、FEM  方法及试验方法等对其主要技术性能进行深入研究,开发出优秀的新型船型。
3.性能指标
            1.快速性与节能
主机功率不超过  750  kW  情况下船舶的试航速度可达  12  kn  以上。暂定航标工作船新船型所配备主机的最大连续功率(MCR)为  2  ×  373  kW  ×  1800  rpm;主机常用连续功率(NCR)为  2  ×  317  kW  =  0.850  MCR。则在设计吃水工况下,深水(5  倍设计吃水)、无潮流、清洁船体、风力不超过蒲氏  3  级、海况不超过  2  级、100%  MCR  并且不考虑海上裕度时,新船型的航速可达  12  kn  以上。
2.耐波性优化
船舶在波浪中运动的加速度和位移幅值相比相同尺度同类型船型降低幅度不低于5  %。
3.结构优化与振动控制
(1)  相比较同样主尺度的船型,空船结构重量降低5  %  以上;
(2)  结构固有频率中,前10  阶频率与航区主要波浪的频率以及主机振动的频率均相差25  %  以上。
4.噪声控制
(1)  开发的基于长  T  –  型声共振器(LTAR)的无纤维吸声体的  3D  模型设计结果与实测结果误差在  1  Hz  以内;
(2)  开发的基于  LTAR  的无纤维吸声体最低工作频率在  100  Hz  以下,即  100  Hz  以上的吸声系数大于  0.5。

4.成果关键技术介绍
            航标工作船的载重能力要求低,更重要的是布置地位、起重能力和作业能力,属于具有一定起重能力的布置地位型船。航标工作船新船型的研究与开发需紧密贴合航标作业与航道特种作业的需求与特点,贯彻节能减排的理念。应对课题主要研究内容的  4  个专题分别制定应解决的关键技术问题:快速性、耐波性、结构设计与振动、噪声控制。
5.与国内外同类技术比较
            国外:
      近年国外设计、建造的航标工作船普遍呈现以下特点:船体布局合理,船型线型优化、快速化;配置先进推进设备设备,操纵性、抗风浪能力强;作业功能多样化,作业甲板设备性能提高,作业机械化程度、作业安全性高;船员生活空间舒适;兼具溢油处置和破冰功能,等等
国内:
我国现役航标工作船的典型船型为:大、中型航标布设船和小型航标巡检船。大型航标工作船按海区配置,主要承担海区活节式灯桩及大中型浮标的更换和维护任务;中型航标工作船按航标处配置,主要承担区域性中小型浮标的布设和巡检维护任务;小型航标巡检船按航标站配置,主要承担港区及附近水域航标的日常巡检维护工作。
与国外相比:
        国内航标工作船技术上的不足
基于使用的角度,我国现役航标工作船存在的主要问题包括:船型及设备配置落后,船舶操纵性能不足,航标作业机械化程度低,等等
6.成果的创造性、先进性
            1.新型的船型总体方案
航标工作船新船型开发的核心在于船型尺度和线型的设计和优化,实现以小尺度的非标准船型达到甚至超过同类型较大尺度船型的航行性能(快速性)与工作性能(起吊能力、稳性、耐波性等)。同时,由于新船型尺度较小,既符合广东沿海航道中航行与作业的环境特点,又只需配备较小功率的主机,能耗与排放均低于常规船型;同时可考虑采用新型推进方式与装置,不仅经济,而且充分体现了“绿色环保,节能减排”的科学发展精神。本专题研究的实现将为航标工作船船型开发提供一种新颖的设计理念。
2.  采用了基于  CFD  方法的船型快速性和耐波性优化方法
3.  采用了基于全船FEM的船型结构优化和振动控制方法
4.噪声控制技术的应用
        新船型的研究将配套开发基于长T-型声共振器(LTAR)的无纤维吸声体。所开发的  LTAR  具有以下优点:
(1)LTAR的长细比大,呈多模态特征,为中低频噪声控制提供了可能;
(2)  狭窄的分支管道提供了更高的声能吸收;
(3)  可作为结构部件直接集成到主结构中以减小  LTAR  所占空间;
(4)  可在控制噪声的同时增强结构刚度,减小振动。

7.作用意义
            本课题研究的航标工作船新型船型紧扣“绿色环保,节能减排”的议题,将功能性和能效作为双重核心,充分发挥专业领域的科研力量,以先进设计技术和理念为指导,力争降低新船型的能源消耗和污染排放,体现绿色船舶的理念。
8.推广应用前景与措施
            本课题的研究秉承“绿色环保,节能减排”的科学发展精神,研发新型的、符合广东沿海航道特点的航标工作船是完善、提高广东省航道管理、维护工作的一项重要举措,具有广阔的市场前景。
9.推广应用存的问题和改进意见
            目前10吨吊航标工作船在耐波性方面还需进一步改进和提高。
10.相关附件材料
[application/pdf]简版研究报告 2018-04-08 下载 0 次
[application/pdf]工作总结 2018-04-08 下载 0 次
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