太阳能和风能在船舶上的应用分析

【摘要】： 由于不可再生能源石油资源的日益消耗以及改善生态环境的迫切性,节能减排成为热门的世界议题。各大航运企业纷纷加大关注和投入的力度,考虑如何节约现有能源和开发利用新的能源。太阳能和风能等典型新能源便成为了船舶行业的目标能源,很多研究机构都在探讨典型新能源在船舶中的利用状况以及如何更好地在船舶上利用新能源。 本文就典型新能源在船舶中的应用进行了探讨分析,主要从以下几个方面进行了详细的阐述：首先,对国内外太阳能动力船舶及风能在船舶中应用的发展现状和趋势进行了综述并介绍了新能源的种类及组成。然后阐述了太阳辐射的基本理论、江南体育在线直播观看 发电系统的相关问题；同时也阐述了风及风能应用的基础知识；总结了风能在船舶中的利用方式,并对风帆的种类和特点加以概括,对风帆的最优帆型进行了选择。接着就太阳能和风能在船舶中应用的关键性问题展开讨论,对太阳能动力船体平台的选择、太阳的自动跟踪以及光伏系统最大功率点跟踪控制、高效光伏系统的开发、电能的存储与转换、光伏系统的可靠性问题等进行探讨；并对风帆助航的船型、高效安全的助航系统、最佳操帆技术以及助航系统的设计等进行归纳探讨。 根据相关资料分别建立了船舶太阳能利用的计算模型和船舶风帆助航的计算模型,对太阳辐射强度随相关变量变化的曲线进行了描述分析,并通过查阅资料对母型船进行参数设置：通过编写船舶新能源评估软件对太阳能和风能在船舶中就某条具体航线进行了计算机仿真计算,并根据计算结果分别对太阳能和风能在船舶中应用进行了分析和总结。最后对全文论述进行了总结,并对后续工作进行了展望。 【关键词】：太阳能 风能 船舶 计算机仿真
【学位授予单位】：武汉理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2010
【分类号】：U677.3
【目录】：

• 摘要4-5
• Abstract5-9
• 第1章 绪论9-18
• 1.1 课题研究的背景、目的和意义9-10
• 1.2 新能源的分类10-11
• 1.3 太阳能和风能在船舶上应用的国内外现状11-16
• 1.4 论文组织结构16-18
• 第2章 太阳能和风能应用的机理描述18-35
• 2.1 太阳能概述18-23
• 2.1.1 太阳及太阳能的特点18
• 2.1.2 太阳辐射机理描述18-23
• 2.2 江南体育在线直播观看 发电系统23-30
• 2.2.1 太阳能电池概述23-25
• 2.2.2 光伏系统介绍25-29
• 2.2.3 逆变控制系统概述29-30
• 2.3 风和风能的应用30-33
• 2.3.1 风的产生30
• 2.3.2 风及风能的特点30-32
• 2.3.3 风能在船舶上的利用方式32-33
• 2.4 风帆控制系统的分析33-35
• 2.4.1 风帆及其特点概述33-34
• 2.4.2 风帆的最优帆型选型34-35
• 第3章 太阳能和风能在船舶上应用的探讨分析35-50
• 3.1 太阳能在船舶上应用的关键性问题35-42
• 3.1.1 适合太阳能动力船舶船体平台的研究35-36
• 3.1.2 实施太阳跟踪的相关分析36-37
• 3.1.3 最大功率点跟踪控制问题37-39
• 3.1.4 高效光伏系统的开发探讨39-40
• 3.1.5 电能的存储与转换40-42
• 3.1.6 光伏系统的可靠性问题42
• 3.2 船舶光伏系统设计探讨42-43
• 3.3 风能在船舶上应用的关键性问题43-47
• 3.3.1 适合现代风帆助航的船型的选择43-44
• 3.3.2 高效安全的助航风帆系统的设计探讨44-45
• 3.3.3 风帆船舶的最佳操帆的探讨45-47
• 3.4 船舶风帆助航系统设计探讨47-50
• 3.4.1 风帆及风帆角控制系统的设计描述47-48
• 3.4.2 风帆助航能量与主机动力耦合、匹配的设计探讨48
• 3.4.3 风帆的应急安全控制系统的设计描述48-50
• 第4章 太阳能和风能在船舶上应用的实例计算分析50-69
• 4.1 太阳能在船舶上的应用计算分析50-59
• 4.1.1 太阳辐射能量的分析50-52
• 4.1.2 太阳能电池板接受辐射能量的分析计算52-56
• 4.1.3 母型船太阳辐射能利用的分析计算56-58
• 4.1.4 船舶太阳能利用分析总结58-59
• 4.2 风能在船舶上的应用的计算分析59-69
• 4.2.1 风帆获得的能量的计算分析59-60
• 4.2.2 母型船风能利用的相关分析计算60-66
• 4.2.3 风帆助航分析总结66-69
• 第5章 总结69-71
• 5.1 本文完成的主要工作69-70
• 5.2 下一步工作的展望70-71
• 参考文献71-73
• 致谢73-74
• 在攻读硕士学位期间发表的学术论文74

您可以在本站搜索以下学术论文文献来了解更多相关内容

基于节能减排理念的绿色海运方式    牟继冰;

长春市农村可再生能源开发利用问题研究    王忠君

渔船的现代风帆助航技术研究    苏朝君

EEDI对船舶总体设计影响分析研究    刘飞

内河特定航道新型能源推进形式应用分析    林晞晨

船用光伏发电系统布置优化与电磁兼容研究    林杰

船用光伏发电系统最大功率跟踪及自动跟踪控制研究    魏乔

新能源在船舶中的应用研究    韩烨

船舶能效设计指数分析    刘继龙

平板太阳能集热器盖板受冲击玻璃碎片高空坠落实验模拟分析    童伟

太阳辐射强度模型的建立及验证    林媛;

风帆助航节能船经济可行性探讨    张仁颐;

风帆助航实船推进性能分析    施润华;

中国沿海风帆助航节能的潜力    张仁颐;

太阳能动力船舶发展综述    卢晓平;魏光普;张文毓;

太阳能/风能混合动力双体客船    

风帆助航船帆性能及节能效果的预报方法    陈顺怀，冯恩德

辅助风帆对船舶航行性能影响的理论研究    宋协法,付道军

最大功率点跟踪原理及实现方法的研究    赵庚申;王庆章;许盛之;

装帆油轮“新爱德丸”节约5%燃料费    张培培;

船舶风帆助航的实验研究    黄朝明

日光温室采光与下挖深度优化设计    李霞;于贤昌;艾希珍;李清明;

户用PV系统设计    牟志平;

太阳能地板辐射采暖系统的应用研究    贺立三;刘振波;高林朝;高艳军;

云南省昆明市高校太阳能热水系统的研究    韩雷涛;谢建;苏庆益;

基于电流单参量控制的MPPT系统的设计    洪岳;陈长缨;王康模;邓韡;傅倩;

一种四态制冷新型中央空调系统    夏媛;姚超;刘剑雄;王宝根;

浅析风光互补发电系统    尹静;张庆范;

定桨距风力发电系统动力学方程的建立    贾玉梅;

基于LP3947手机太阳能充电器的研制    孙超;张飞;李伟;

BIPV光伏幕墙应用的前景浅析    张麟;于洋;

内置转子套管换热器的实验及数值模拟研究    张震;杨卫民;阎华;丁玉梅;

中低温地热发电系统的研究与应用    骆超;马伟斌;龚宇烈;

太阳能空气集热器传热性能实验研究    魏琪;赵俊;

基于OIF-Elman网络的光伏电源最大功率点跟踪方法研究    苏刚;龚威;潘雷;高瑞;王贝贝;

换热器强化传热技术——转子内插件的实验    张震;丁玉梅;阎华;关昌峰;杨卫民;

中低温地热发电系统的应用    曲勇;骆超;龚宇烈;

生物质能发电技术及其应用    刘婷婷;余英;赵碧光;朱春;

攀枝花市节能技术途径的研究    高仁堂;

太阳能环保游船    王璐;籁斌贤;王宗耀;王建明;

终端能量梯级效能研究与发电照明技术应用    祝传福;

光伏跟踪系统智能控制方法的研究    徐晓冰

考虑分布式发电的配电网综合负荷建模方法研究    钱军

城市能源战略储备系统研究    秦青林

纳米流体辐射特性机理研究及其在太阳能电热联用系统中的应用研究    赵佳飞

大型风电机组变桨距控制策略研究    王哲

太阳能电动车关键技术研究    李春芳

反型聚合物太阳能电池的研究    李福民

碟式斯特林太阳热发电系统太阳模拟器的设计与实验研究    杜景龙

兆瓦级垂直轴风力发电机组的关键技术研究    葛俊旭

太阳能热风采暖系统与村镇建筑一体化研究    李宪莉

河南太阳能热水器与住宅一体化设计研究    刘磊

二维船用帆翼空气动力特性的数值模拟    孙海素

基于DSP的单级式光伏并网系统的研究    耿兴华

太阳能果蔬脱水车间性能试验及苹果脱水工艺优化研究    高兴海

太阳能供暖系统的模拟研究    安丽

模糊控制在光伏最大功率追踪预测中的应用与研究    陈亚峰

户用光伏逆变电源系统研究    王恩

居住建筑室内设计中的建筑节能策略研究    丁翠

双馈型变速恒频风力发电机转子侧变流器控制技术研究    徐凤星

盘南电厂石灰石—石膏湿法烟气脱硫系统性能分析与运行优化    尹元熙

试论农村建设中发展生物质能源的制度完善    贾静;于华;张树兴;

太阳能在建筑中的应用探讨    马玉梅

中国沿海风帆助航节能的潜力    张仁颐;

现代舰船电磁环境探讨    王征,汤仕平,潘若恩

大型船舶主机废气热能回收装置的热平衡分析    金春日;马捷;刘涛;

新造船能效设计指数及其对船舶设计的影响    柳卫东;陈兵;

提高新造船能效设计水平的多种新措施    刘飞;林焰;王运龙;谌志新;李光民;

对CO_2排放指数的探讨    李路;吴聚丰;高晶;

日本引领绿色造船技术风向    

MARPOL 13F和25A对巴拿马型油船总体方案的影响    蒋玮,潘斌,胡安康

北京农村可再生能源产业化发展研究    胡丽霞

光伏发电系统逆变技术研究    吴春华

上海高层住宅外界面太阳能系统整合设计研究    史洁

自升式钻井平台方案设计技术研究    王运龙

与建筑一体化太阳能双效集热器系统的实验和理论研究    罗成龙

船用电子设备电磁兼容技术研究    金华标

船舶能效设计中若干耐波性影响因素研究    刘亮

二维船用帆翼空气动力特性的数值模拟    孙海素

风帆训练舰线型设计与航行性能研究    李文博

光伏发电系统最大功率点跟踪算法研究及实现    黄克亚

多功能船用风帆设计及其特性研究    陈鲁愚

面向能效设计指数的江海直达船设计研究    吴君君

江南体育在线直播观看 组件风载负荷计算及支架结构的研究    张庆祝

吉林省玉米加工业效益研究    刘娟

模糊控制在光伏充电系统中的应用研究    谢磊

船舶柴油机动力装置余热发电系统的热经济分析    牛东翔

自升式钻井平台能效设计指数    王运龙;申陶;王晨;林焰;纪卓尚;

我国船舶EEDI分析研究    刘飞;林焰;李纳;王运龙;纪卓尚;吴坤亮;

绿色海洋平台能效设计指数EEDI研究    刘飞;林焰;李纳;

风翼回转液压系统特性研究    刘绪儒

基于EEDI的集装箱船技术要素研究    张云浩

基于设计结构矩阵的船舶多学科设计优化建模技术研究    刘强

风帆助航节能船经济可行性探讨    张仁颐;

风帆助航实船推进性能分析    施润华;

中国沿海风帆助航节能的潜力    张仁颐;

圆弧型风帆的阻力研究与计算    廖铭声

渔船装设风帆的经济性分析    赵素丽,贾复,陈龙

功率步进电机智能控制器——最佳驱动电路设计    王海东,张家裕

Pro/E在模具CAD/CAM中的应用及开发    周建华

基于单片机控制的步进电机高低压驱动系统设计    丛君丽;刘永红;张海峰;李庆云;

船舶航向自动控制系统数学模型的参数计算与稳定性分析    樊印海,陆祥润

内河风帆助航船稳性探讨    杨衡

喷水推进装置发展概况    伟奋;

条辐叶螺旋桨发明与设计、制作、试验报告    欧阳彪龙

新型船舶推进操纵系统的研制    张明芳;

船舶以桨代舵的优化设计    张松鹤

POD推进器技术发展及其应用前景    马骋;张旭;钱正芳;杜度;黄胜;

全回转Z型推进汽车渡船技术方案的确定    沈德良;

双燃料——船舶推进新模式    本刊通讯员;

浅析周锦宇的“船舶推进新理论”    周俊麟;

切割桨叶随边以适应船-机-桨的匹配    曹梅亮

船舶推进的未来新技术    周汉生;

舵球节能装置水动力性能的计算与仿真    马骋;钱正芳;张旭;杜度;

船舶推进与空泡学组工作报告    熊鹰;

前言    

船舶推进轴系纵向振动模拟装置的振动测试与分析    王家盛;刘耀宗;

前瞻造船能源与资源    徐学光;

不同类型船舶伴流数值模拟研究    于海;吴琼;冯学梅;王金宝;蔡荣泉;

新型清淤装置——数控超汽蚀螺旋桨河床扰沙设备    高西柱;马向阳;张学明;王会军;

电渣熔铸大功率柴油机曲轴的生产和使用    张向前;

船舶节油的一种新方法    万林;石爱国;杨宝璋;

混合电力吊舱推进系统的最新发展    廖慧清;李祝清;魏海波;孙培廷;

突破传统 畅想未来船舶    记者 王进

携手研制船舶推进设备    所宣

超导磁流体船舶推进    

为船厂提供打包配套服务    记者 周升友

七○三所新型燃气轮机试验成功    陈里民

国内首艘太阳能船建成    通讯员 董志仁

上推承接出口船动力系统项目    索宣

我国远洋渔船将配备可调桨    张华

湘电集团跨进百亿元企业行列    本报记者 杨期仁 通讯员 杨艳红

瓦锡兰与中船重工共拓柴油机市场    本报记者　 喻春来

水中丝爆引发的推进效应    张春喜

基于面元法的船舶减阻研究    吕续舰

参数模糊法在船舶低速柴油机故障诊断中的应用研究    田文国

船海工程设计中的博弈分析法研究与应用    郑玄亮

筒型和翼型结构旋涡发放问题的数值仿真研究    张营川

《罗得海商法》研究    王小波

基于升力反馈的全航速减摇鳍研究    宋吉广

船舶低速机推进系统数据库及软件开发    彭义健

船舶倒车过渡工况仿真分析研究    黄瑶瑶

船舶主机降速节能研究    李胜

C航运公司船舶节能减排的对策研究    汪峰

交流磁流体推进的基础研究    韩江

“文竹海”轮风帆助航时船机桨帆配合操纵分析    杨烨

船舶交流磁流体推进新方法研究    苑淑云

基于改善船舶首尾流场特性的减阻研究    张胜利

船舶驾驶仿真    张明振

蒸发冷却介质凝结传热特性测试平台的研制及相关实验研究    李世清