基于轴功率测量的渔船动力装置优化配置研究
振弦原理在船舶轴功率测量中的应用研究的开题报告
振弦原理在船舶轴功率测量中的应用研究的开题报告一、研究背景船舶的轴功率测量是衡量船舶动力性能的重要指标之一。
目前，船舶轴功率的测量主要通过滑动耦合器、数字测力计和水轮法等测量方法进行，但是这些方法有着测量精度低、测量范围有限等一些问题。
另外，随着船舶运营的增加，测量设备的维护成本也将不断增加。
因此，研究一种新型的船舶轴功率测量方法具有非常重要的现实意义。
二、研究内容本文将重点研究振弦原理在船舶轴功率测量中的应用。
具体内容包括以下几点：1. 振弦原理的原理和特点。
对振弦原理的机理和基本运动形式进行阐述，并比较传统测量方法和振弦原理的优缺点。
2. 船舶轴功率测量中振弦原理的应用。
通过建立振弦原理与船舶轴功率之间的数学模型，实现船舶轴功率的测量。
3. 实验验证与分析。
通过相关实验验证振弦原理在船舶轴功率测量中的应用效果，并将实验结果与传统测量方法进行对比和分析。
三、研究意义本研究旨在探究一种新型的、优点明显的船舶轴功率测量方法，具有以下几点研究意义：1. 提高船舶轴功率测量的精度和准确性。
相对于传统的测量方法，振弦原理具有更高的测量精度和准确性。
2. 降低船舶轴功率测量的成本和维护难度。
振弦原理测量设备简单，维护成本低。
3. 为船舶轴功率测量方法的研究提供一种新思路。
该研究为未来发展出更加优越的轴功率测量方法提供了一些启示。
四、研究方法本文将采用实验方法和理论分析相结合的方法进行研究。
具体包括：1. 建立振弦原理与船舶轴功率之间的数学模型，并进行理论分析。
2. 设计并进行实验验证。
3. 对实验数据进行分析和比较，以得出结论。
五、论文结构本文将包括以下部分内容：1. 概述2. 振弦原理的理论基础3. 船舶轴功率测量中振弦原理的应用4. 实验设计与分析5. 结论与展望六、预期成果通过本研究，预期将得到以下几个成果：1. 更加深入的了解振弦原理的机理和基本运动形式。
2. 建立振弦原理与船舶轴功率之间的数学模型，并研究其应用于船舶轴功率测量的可行性。
基于轴功率测量的渔船动力装置优化配置研究
基于轴功率测量的渔船动力装置优化配置研究严谨;张娟;陈志明;侯玲【摘要】渔船船、机、桨不匹配现象较为普遍,不但降低了渔船的经济效率,而且给渔船的安全生产带来隐患.轴功率是反映船舶柴油机及其动力装置最重要的性能参数之一.通过对渔船主机轴功率进行实船测试,不仅可以发现主机的技术状况是否良好,而且可以判断船、机、桨的匹配情况,为船厂和用户提供可靠的试验数据,以便及时进行修理或调整,保证主机和整个船舶始终处于良好的技术状态.本文结合船舶轴功率-转速特性图,对实现渔船动力装置优化配置进行了理论分析,结论有利于选择最佳工况、提高整个动力装置的经济性.%It is very common that the hull-engine-propeller doesn' t match each other among fishing vessels, which will not only decrease economy but also bring danger during process. Shaft power is one of important performance parameters of diesel engine and power setting. By measuring shaft power foF fishing vessels, shipyard and ship-owner can not only find the technical condition of host engine but also judge matching of the hull-engine-propeller. The measurement data will be helpful in repairing and adjusting, which will ensure the host engine and the whole vessel keep nice condition. Combining with shaft power-speed characteristic map, optimization layout of power setting for fishing vessels is analyzed in theory. The research will be beneficial to choose the optimum condition and enhancing economics of the whole power setting.【期刊名称】《渔业现代化》【年(卷),期】2012(039)001【总页数】4页(P68-71)【关键词】渔船;轴功率;船机桨匹配;节能【作者】严谨;张娟;陈志明;侯玲【作者单位】广东海洋大学工程学院,广东湛江524088;广东海洋大学工程学院,广东湛江524088;广东海洋大学工程学院,广东湛江524088;广东海洋大学工程学院,广东湛江524088【正文语种】中文【中图分类】S972.7+1目前，相当数量的小型渔船存在着船、机、桨三者匹配不合理的情况，特别是群众渔业的小型渔船，据不完全统计，不匹配率高达40%以上［1］。
WHM6160MC756-5柴油机轴功率测试及节能优化
第３７卷 第２期江苏船舶Ｖｏｌ．３７ Ｎｏ．２ ２０２０年４月ＪＩＡＮＧＳＵＳＨＩＰＡｐｒ．２０２０ＷＨＭ６１６０ＭＣ７５６ ５柴油机轴功率测试及节能优化姜 彭，张 超，王攀峰（潍柴动力股份有限公司，山东潍坊２６１０００）摘 要：为了解当地客户对ＷＨＭ６１６０ＭＣ７５６ ５机型功率段使用情况、机桨匹配是否合理以及为该机型降油耗目标提出合理化建议，对越南义安装配ＷＨＭ６１６０ＭＣ７５６ ５柴油机的２３ｍ拖网渔船进行了实船扭矩测试，并结合主机万有特性曲线处理分析了采集的试验数据，提出了沿主机等功率曲线调整主机转速以改变该功率下燃油消耗率的方法。
经估算，每航次大约可以节油１１．９３Ｌ，为该机型适应义安市场的匹配开发提供了第一手资料。
关键词：柴油机；轴扭矩测试；分析优化；节油中图分类号：Ｕ６６４．３文献标志码：ＡＤＯＩ：１０．１９６４６／ｊ．ｃｎｋｉ．３２ １２３０．２０２０．０２．００９０ 引言越南近岸地区渔业资源丰富，渔船市场潜力巨大，吸引了各大主机厂商前来竞争。
不少品牌二手船机性价比高，在当地市场已占有相当大的份额，但也存在着可靠性差、油耗高、功率虚标等问题。
此外，油价的攀升促使船东越来越倾向于选择物美价廉的中国品牌主机来装船，因而潍柴ＷＨＭ６１６０ＭＣ７５６ ５机型市场占有率近年来不断攀升。
本文通过对越南义安省匹配该机型的２３ｍ拖网渔船进行轴功率及扭矩数据采集，分析该船机桨匹配情况，结合主机万有特性提出了节油新思路，为ＷＨＭ６１６０ＭＣ７５６ ５机型更好地适应并占领义安市场提供了理论指导。
１ 测试船信息２３ｍ拖网渔船为越南义安省拖网渔船，建造材质为木质，作业区域为近海，船龄２个月。
其主要参数如下：总长２３．２ｍ，型宽５．５ｍ，型深２．３ｍ，设计吃水１．６４ｍ，设计航速７ｋｎ。
该船匹配１台ＷＨＭ６１６０ＭＣ７５６ ５（功率５５６ｋＷ，转速１５００ｒ／ｍｉｎ）柴油机，齿轮箱为前进Ｊ４５０，速比９，螺旋桨为直径２．８ｍ的４叶铜合金桨。
渔船型线优化及水动力性能研究
本 文 研究 的渔 船设计 要求 为 ： 总 长 不 超过 ５ ０ ｍ， 排水 量约 ８ ７ ０ ｔ ， 在 这种 情 况 下 ， 船 舶 方 形 系 数
１ ． ２ ＣＦ Ｄ数 值仿 真优 选
基于 Ｆ Ｌ Ｕ Ｅ Ｎ Ｔ软 件 开 展 ３个 船 型 方 案 的 优
在０ ． ６ ７ 左右 ， 相对速度较高 ， 以ｌ ２ ｋ ｎ 为例计算 ， 弗 劳德 数 接近 ０ ． ３ 。
Ｅ－ ｍａ ｌ ｌ ： ｘ ｈ ４ ｕ ｅ ｑ ＠ｇ ｍａ ｉ ｌ ． ｃ ｏ ｍ
渔船型线优化及水动力性能研究——一 许
辉， 陈克强
另一 方 面对 改 艏艉 型 ２进 行 了模 型试 验 ， 并
与方 案三 和改 艉 型结 果 进 行 比较 ， 图 ９为模 型 阻
力 曲线 ， 其 中曲线 １对应 方案 三 、 曲线 ２对 应 改艉 型、 曲线 ３对应 改 艏艉型 ， 表 ５为 自航 因子结果 。
根 据原 有 的渔船 型线 ， 提 出 了 ３个 船型 ， 具 体 参 数见 表 １ 。这 ３个 船 型 主要 是 在 浮心 纵 向位 置
选工作 ， 利用 该软 件计算 带 自由液 面船 舶外 流
场， 获得 阻 力 结 果 见 表 ２ 。可 见 ， ３个 方 案 的摩
擦阻力系数相 当， 方 案三的剩余 阻力 系数最小 ，
以减小 兴 波 阻力 为 目标 ， 在 艉 部 改 型后 的 型
图 ９ 方案三 、 改艉型、 改艏艉型模型 阻力 比较 表 ５ 方案三、 改艉型 、 改艏艉型 自航 因子 比较
线基础上对球鼻艏进行优化 ， 主要分析球鼻艏长
度、 宽度变 化对 阻力 的影 响 Ｊ 。
一
方 面基 于势流 理论 通过 数值 仿真 计算 了不
船舶推进轴系振动与功率测量系统设计
船舶推进轴系振动与功率测量系统设计
朱永祥
【期刊名称】《舰船科学技术》
【年(卷),期】2014(036)012
【摘要】传动轴系的功率和振动测试是船舶动力测试的主要内容,决定着船舶的整体性能,甚至影响到船舶航行的安全和可靠.本文基于信号分析和处理技术,设计船舶推进轴系振动与功率测量装置,能够对轴系功率和振动信号进行精确测量.采用设计的船舶推进轴系功率测量系统进行某船舶的轴功率和轴系振动测试实验.实验结果表明,本系统所测轴系纵向振动和回旋振动共振转速误差分别小于1.24％和1.09％,幅值误差分为小于1.23％和1.06％,峰峰值误差分别小于2.26％和2.13％,所测不同转速下轴心轨迹形状与理论轨迹趋向相吻合,满足实际测量要求.
【总页数】4页(P74-77)
【作者】朱永祥
【作者单位】南通航运职业技术学院,江苏南通226010
【正文语种】中文
【中图分类】U664.21
【相关文献】
1.船舶推进轴系纵向振动共振转换器的优化设计 [J], 胡泽超;何琳;徐伟;李正民;赵兴乾
2.基于冰载荷动态激励的船舶推进轴系瞬态振动计算研究 [J], 肖能齐; 陈保家; 徐
翔; 周瑞平; 田红亮
3.基于压缩感知与VMD的船舶推进轴系轴承振动故障分析 [J], 张涵; 万振刚
4.船舶推进轴系振动控制研究 [J], 杨俊; 王刚伟; 田佳彬; 刘正林
5.船舶推进轴系不平衡-碰摩耦合故障振动特性分析 [J], 徐锴;明廷锋;钱沣
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船舶轴系轴功率测试仪的研制_余永华
技术交流船舶轴系轴功率测试仪的研制余永华,朱继军,杨建国(武汉理工大学能源与动力工程学院,湖北武汉 430063) 摘要:文章介绍一种船舶轴系轴功率测试仪的原理和结构,轴功率测试仪采用了遥测应变测量技术,可动态测量轴系的轴功率。
试验验证表明,轴功率测试仪的测量精度满足实船轴功率测量的技术要求。
关键词:轴功率;扭矩;测试仪中图分类号:TK421 文献标识码:A 文章编号:1001-8328(2006)06-0008-03 Abstrac t :A principle and str uctur e o fm easure m ent instr um en t form arine axia l sy ste m is intr oduced .Re m otestrain m easu r e m en t techno logy is used in the instrum ent and the instantaneous po w e r o fm a rine po w er of t h e axia l sy ste m can be m easu r ed .Its accuracy is ve rified in the experi m entati o n .K ey w ords :ax ial po w er ;to r que ;m easure m ent instrum ent 作者简介:余永华(1975-),男,江西九江人,讲师,博士,主要从事柴油机状态监测与故障诊断方面的研究。
船舶轴系轴功率是船舶柴油机及其动力装置最重要的性能参数。
在新船出厂或船体改造交付船东时船舶轴系轴功率是主要的测量参数,它也是监测船舶柴油机及其动力装置工作状态的主要参数。
目前船舶轴系轴功率测量主要使用振弦式功率测试仪,其测量原理是间接测量轴系的输出扭矩和转速得到轴系的功率,这种测试仪的体积较大,安装繁琐,测量易受到环境因素的影响。
案例3(渔船主动力装置的开发).
学生团队案例3渔船主动力装置的开发项目负责人:王同盟团队：王兵、叶林、乔不防、方玉树、胡小锋、王海、陈强等项目功能在原6135Cz船用柴油机基础上，进行扩缸、加大行程的设计，从而突破原有135系列柴油机的功率极限和行程范围，将缸径加大到140mm，行程加大到170mm，使持续功率达到150kW/1500r/min，从而使135系列柴油机的输出功率达到一个新的高度。
项目参数项目基本原理6135柴油机作为渔船主动力装置，功率偏小，故对135柴油机进行了扩缸、加大行程的变型设计。
缸径扩大5mm，行程由原来的150mm增加为170mm，缸数不变。
衡量柴油机的性能主要是动力性、经济性、工作柔和性、排气烟度和起动性五个方面的指标。
这些指标又由额定转速、冲程数、工作容积、压缩比等项具体参数所决定。
影响工作容积的因素一是活塞行程，二是活塞直径。
在目前技术条件下，采用薄壁缸套，适当扩大活塞直径，是可以增容的。
将6135型柴油机活塞直径扩至14Omm，而且原机主要基础部件的强度和结构情况也较易满足扩缸增容要求。
项目创新特色1．结构上的改进改装零件的选配是该项目成败的关键，为改善燃烧过程，气缸盖在设计上要予以改进。
进气门适当加大，加以改进从而提高充气系数。
为满足提高功率的需要，在增大选程的同时又要提高曲轴的结构强度，并保持原机体的基本结构不变，因此将行程增大到170mm，仅对机体作局部改动，齿轮室壁隔板加厚，主轴承外径加大，以提高刚性，为提高冷却效果，加大水道。
为提高主轴承的承载能力，将宽度由31mm增大到33mm。
活塞采用线膨胀系数小，强度较高，耐磨性能好的ZL109材料制造。
活塞第一环槽采用奥氏体铸铁镶圈以提高耐磨性。
用缩口形燃烧室，高位布置第一道气环，改善燃烧过程，以降低燃油消耗和排气污染。
为降低活塞热负荷，从连杆小头喷油冷却。
活塞采用斜面销座结构，以提高销座的承载能力。
采用三环结构，提高机械效率。
第一道为双面梯形桶面环，第二道为锥面环，第三道为带有螺旋弹簧涨圈的油环。
舰船轴功率测量与应用研究
表是 ：德国 ＳＣ ＡＨ Ｋ公 司的钢弦式轴功率测 ＩＫ Ｍ Ｉ Ａ 试仪 ，瑞典 Ｊ ＷＡ公 司的磁 阻式扭矩 测量 系统 ，挪 Ｏ 威 Ｋ ｎ ｓｅ ｏ ｇｂ ｒ 司 的 光 电 式 扭 矩 和 功 率 测 量 系 统 ｇ公
等。
１２ 应 变型 扭矩测 量方 法 ．
应 变 型扭 矩测 量方法 以轴受 扭矩作 用 时产生 的 主应变 为基本 测量 量 。在 轴表 面取一微 体 Ａ，如 图 ２中 （ ）所示 。由材 料力 学可 知 ，在 扭矩 作 用下 ， ａ 圆轴横 截面上 远离 中心轴 处切应 力最 大 ，轴 表面微
学可 知 ，圆轴 扭转变 形角 ０与扭矩 关系 为 ：
（） ２
式 中 ： 为扭 矩 ，Ｎ・ ｍ；Ｌ为变形 长度 ，ｍ；Ｇ为 被 测轴 的切变模 量 ，Ｎ ｍ ；Ｊ为被测 轴截 面的极惯 ／
性 矩 ，ｍ 。
式 中： Ｐ为轴功率，ｋ Ｗ；Ｍ 为轴扭矩 ，Ｎ ・ ｍ；ｎ 为轴转速 ，ｒｍｎ ／ ｉ。 目前 转速测量 技术 比较成 熟 ，容 易满足 所需精
第２ ３卷
第 ５期
中 国 修 船
ＣＨＩ Ａ ＨＩ Ｒ ＡＩ Ｎ Ｓ Ｐ ＥＰ Ｒ
Ｖ １ ２ Ｎｏ ５ ｏ． ３ ．
Ｏｃ ． ０１ ｔ ２ ０
２１ ０ ０年 １ ０月
舰 船 轴 功 率测量 与应 用研 究
李舜杰 ，刘东风
（ 海军工程大学 青岛油液检测分析 ｑ心，山东 青岛 ２ ６ １） － ６０２
摘要：舰船轴 功 率是 表征船 体和 主动 力装 置性 能状 态的重要 参数 之 一 。通过 对轴 功率 等参数 进行监 测 ，并根据 监测信 息及 时采取相 应 的维护措施 ，能 够有效提 高舰船 的动 力性 、经济性和 安
应变式船舶轴功率测量方法研究与应用
第18卷 第7期 中 国 水 运 Vol.18 No.7 2018年 7月 China Water Transport July 2018收稿日期：2018-02-18作者简介：丁颖苗，上海市嘉定区航务管理所，船舶检验科科长，工程师，毕业于武汉理工大学。
应变式船舶轴功率测量方法研究与应用丁颖苗（上海市嘉定区航务管理所，上海 201807）摘 要：作为船舶动力装置重要的性能参数，船舶轴功率是船舶设计、新船验收、旧船修造、船舶运营的重要指标。
如何精确、方便、快速地测量船舶轴功率就显得尤为重要，应变式轴功率测量仪由于结构简单，体积小，安装方便，被广泛使用在实船轴功率测量中。
本文叙述了应变式轴功率测量的原理和测量系统，并应用它进行了实船轴功率测试。
关键词：轴功率；扭矩；应变片；实船中图分类号：U664 文献标识码：A 文章编号：1006-7973（2018）07-0085-03引言随着船舶向大型化方向的发展，船舶主机功率提高，推进系统所需要传递的扭矩、推力变大，船舶航行时动力装置的运行状态越来越受到重视。
船舶推进轴系轴功率是船舶动力装置最重要的性能参数[1]，一直贯穿于整个船舶的生命周期。
设计阶段，轴功率是船-机-桨匹配及优化的重要参数[2]；建造阶段，轴功率是检验船舶性能是否达标的重要指标[3]；运营阶段，轴功率是监测船舶运行状态的重要手段[4]；修理或改造阶段，轴功率是判断维修或改造效果的有效方法[5]。
因此，实船轴系轴功率测量就显得尤为重要，而如何精确、方便、快速地测量船舶轴功率就显得更加重要。
目前，根据测量原理的不同，船舶轴系轴功率的测量分为相位差式和应变式两种方法[6]。
其中相位差式方法通过扭矩传感器测量不同轴截面在外力作用下产生的扭转角，常用仪器为钢弦传感器和激光传感器。
应变式测量方法通过应变式传感器测量轴系因为扭转而产生的主应力，常用仪器为应变片。
测量数据从旋转轴系传输到测量仪器上有接触式和遥测式两种方式[7]，接触式采用集流环[8]来实现，而遥测式采用无线传输来实现。
高速舰船中的海洋工程轴承的动力学分析与优化
高速舰船中的海洋工程轴承的动力学分析与优化引言：高速舰船是现代海洋工程中的重要组成部分，其性能和安全性直接关系到海洋资源的开发和国家安全。
在高速舰船的设计和制造过程中，海洋工程轴承的动力学特性是一个重要的研究方向。
本文将对高速舰船中的海洋工程轴承的动力学分析与优化进行探讨，并提出相应的优化方法，以提高轴承性能和舰船的整体效能。
一、高速舰船中的海洋工程轴承的动力学分析1. 轴承的作用和分类海洋工程轴承在高速舰船中起着支撑和传递载荷的重要作用。
根据不同的载荷类型和运动方式，轴承可以分为滚动轴承、滑动轴承和滑动滚动复合轴承。
在高速舰船中，滚动轴承和滑动滚动复合轴承是常用的类型。
2. 动力学特性的研究方法为了研究海洋工程轴承的动力学特性，可以采用实验测试和数值仿真两种方法。
实验测试可以直接测量轴承在不同工况下的载荷、速度和振动等参数，但其成本较高且难以覆盖全部工况。
数值仿真方法可以基于轴承的几何结构和材料特性，通过数学模型计算轴承的力学响应，可以全面分析轴承的动力学特性。
3. 动力学特性的参数分析通过动力学分析，可以计算轴承的载荷、速度、振动等参数，并分析其对轴承性能和舰船整体效能的影响。
关键参数有轴承载荷、转速、刚度、减震性能等。
针对不同工况下的轴承参数，进行参数分析可以优化轴承的设计和材料选择，提高轴承的性能和使用寿命。
二、高速舰船中海洋工程轴承的优化方法1. 材料优化海洋工程轴承在高速舰船中承受较大载荷和高速旋转，因此材料的选择十分关键。
优化轴承材料可以提高其强度、耐磨性和耐腐蚀性。
常用的轴承材料有钢、铜合金和聚合物等，根据不同要求进行选择。
2. 结构优化轴承的结构设计直接关系到其载荷传递和运动平稳性。
通过优化轴承的结构参数，可以改善其刚度和减震性能。
结构优化可以采用有限元分析等方法，通过修改轴承的几何形状和布局，以实现性能的提升。
3. 润滑优化润滑是保证轴承正常运转的重要因素。
优化润滑方式和润滑剂的选择可以减小轴承的摩擦和磨损，提高轴承的效能和使用寿命。
渔船动力装置节能技术探讨
渔船动力装置节能技术探讨摘要：我国是能源大国，也是能源消耗大国，在技术方面与发达国家存在较大的差距。
海洋渔业作为我国重要的经济产业之一，对于提高我国人民的生活水平起到了重要的作用。
但由于我国渔船数量众多，总体的耗油量较大，并且随着柴油价格的上涨，我国渔业的生产经营越来越困难。
为了改变这一现状，我国针对渔船动力装置节能技术进行了一系列的研究，并开发出了一些新的渔船动力装置节能技术和节能产品，从而使我国海洋渔船的节能技术水平得到了大幅度提高。
关键词：海洋捕捞；渔船；动力装置；节能技术在当今时代，能源问题已经成为了世界各国共同的问题，为了节约能源的消耗以及提高能源的利用率，我国将节能减排作为了推动国民经济发展的重要战略。
虽然我国是世界第二大能源大国和石油消耗国家，但由于我国能源消耗结构不合理，以致于我国的能源供给矛盾严重。
并且与发达国家相比，我国的能源利用率较低。
为了促进我国可持续发展，我国必须要加强建设节约型社会和环境友好型社会。
海洋渔业作为我国重要的经济产业之一，对能源的消耗、环境的破坏影响较大，因此，在我国海洋渔业中大力推广动力装置节能技术，对于推动我国社会的进步具有重要的意义。
1我国海洋捕捞渔船的节能现状1.1设备落后，节能水平低。
从目前我国海洋渔业发展中来看，渔业装备与节能技术设施的应用水平不足是我国渔业面临的主要问题之一。
从渔船船型上来看，我国渔民使用的渔船大多数都是20世纪80年代至90年代研发的，除了使用年限过高渔船动力装置老化严重外，船型的减少阻力性能较差。
并且，在实际的捕捞过程中，大多数渔民追求的都是捕捞产量，对于船舶的机械设备的更新换代以及节能技术的应用重视程度不足。
由于以上几个方面的原因，我国海洋捕捞船舶节能水平一直难以得到提升。
1.2大气污染和海洋污染严重。
海洋渔船不仅对柴油的消耗量过大，同时对大气环境的破坏也较大。
据统计，我国海洋渔船每年的动力装置排放量占了全世界的百分之七。
实船轴功率测量方法比较及影响因素分析的开题报告
实船轴功率测量方法比较及影响因素分析的开题报告一、研究背景及目的实船轴功率是指船舶发动机输出的功率经过传动后到达船艏或船尾的轮轴上的功率。
实船轴功率是航海领域中的重要参数，对于船舶的性能评估、航行安全、节能减排等方面均具有重要意义。
因此对实船轴功率的测量方法进行研究和分析，有助于提高船舶的运行效率及节能减排效果。
本文旨在比较不同实船轴功率测量方法的优缺点，并分析影响实船轴功率测量的因素，为提高实船轴功率测量的准确性和可靠性提供参考。
二、研究内容及方法1.研究内容本文将重点比较以下实船轴功率测量方法：（1）直接测量法（2）间接测量法（3）计算测量法并分析影响实船轴功率测量的因素，包括但不限于船舶状态、天气情况、设备故障等。
2.研究方法本文将借助文献资料、数值模拟以及现场实验等研究方法，对比不同实船轴功率测量方法的优缺点，并分析各种因素对实船轴功率测量的影响。
三、论文结构本文将分为以下章节：第一章：绪论介绍本研究选题，明确研究目的、意义及研究方法。
第二章：实船轴功率测量方法介绍及比较介绍直接测量法、间接测量法、计算测量法及其优缺点，对各种测量方法进行比较分析。
第三章：影响实船轴功率测量的因素及分析对各种因素（如船舶状态、天气情况、设备故障等）对实船轴功率测量的影响进行分析，并探讨如何降低这些影响因素对测量的干扰。
第四章：实验研究通过实际的实验研究，验证理论研究的可行性，并对比测量结果进行分析。
第五章：总结与展望对本研究的结果进行总结，并对未来的研究方向和深入研究内容进行展望。
四、预期研究成果本研究将深入探讨不同实船轴功率测量方法的优缺点，并分析各种因素对实船轴功率测量的影响，为提高实船轴功率测量的准确性和可靠性提供参考。
同时，本研究将通过实验研究对比测量结果进行分析，为实际船舶运营提供更为科学的参考依据。
预计研究成果将有助于进一步提高船舶性能评估和节能减排水平。
基于无线遥测的轴功率测试技术研究与应用
基于无线遥测的轴功率测试技术研究与应用作者：于辉龙军吴伋来源：《中国新技术新产品》2020年第10期摘; 要：舰船动力系统性能监测越来越受到军—厂—所等多级单位的重视，作为动力系统的重要参数，轴功率的实时监测和便携式测量尤为关键。
针对我国现役舰船动力系统种类繁多、推进系统轴径尺寸和转速范围跨度大的特点，选取基于无线遥测的轴功率测试方法，并通过实验室台架模型进行验证，该方法可实现轴径在5 mm～1 000 mm、转速在30 r/min～30 000 r/min的机械设备和动力系统的轴功率测量，可有效支撑舰船动力性能监测和评估。
关键词：无线遥测;轴功率;扭矩;转速中图分类号：U664.2; ; ; ; ; ; ; ; 文献标志码：A0 引言我国海军拥有包括驱逐舰、护卫舰、潜艇等多型舰船。
轴功率作为贯穿设计—建造—服役—修理等全寿命周期内的重点关注参数，可以在舰船航行时监测动力系统的运行状态，通过轴功率的监测可以支撑舰船推进系统的性能评估，保证舰船具有良好的推进性能[1]。
因此，能方便、快捷、精确地测量舰船轴功率就变得尤为重要，同时，能有效适配我国现役众多舰船的轴功率测试方法就更为关键[2]。
轴功率的测量方法分为传递法和吸收法2种[3-4]。
吸收法多应用于实验室测量，使用水力测功仪或电测功仪把轴系传递来的功率转化为热能或电能，以此来计算被测设备的轴功率。
传递法应用范围较为广泛，可以适用于实验室、实船、运行中的机械设备等多种应用场景，通过测量轴系的扭转应变或者扭转角位移，进而求得轴系的轴功率。
传递式轴功率测量方法根据安装的传感器类型的不同又分为相位差式和应变式测量方法[5]，相位差式轴功率测量方法包括钢弦式和激光式2种。
应变式轴功率测量方法又包括应变片式和铁磁材料等测试方法。
该文选用的测量方法是基于无线遥测的应变片式轴功率测量方法，其具有应用范围广、抗干扰能力强、测量精度高等优点，能有效适配我国现役舰船多转速、多轴径推进系统的轴功率测量。
船舶动力装置的性能提升与优化研究
船舶动力装置的性能提升与优化研究在当今全球化的时代，船舶运输在国际贸易和人员往来中扮演着至关重要的角色。
而船舶动力装置作为船舶的核心组件，其性能的优劣直接影响着船舶的运行效率、安全性和经济性。
因此，对船舶动力装置的性能提升与优化进行研究具有极其重要的意义。
船舶动力装置主要包括主机、传动系统、推进器以及辅助系统等部分。
主机通常是内燃机，如柴油机，也有采用燃气轮机或蒸汽轮机的。
传动系统负责将主机的动力传递给推进器，常见的有齿轮传动、轴系传动等。
推进器则是将动力转化为推力，使船舶前进，常见的有螺旋桨、喷水推进器等。
辅助系统包括燃油供应系统、润滑系统、冷却系统等，确保主机和其他设备的正常运行。
为了提升船舶动力装置的性能，首先要关注主机的优化。
对于柴油机来说，可以通过改进燃烧过程来提高热效率。
例如，采用高压共轨燃油喷射技术，能够更精确地控制燃油喷射的时间和量，使燃烧更充分，减少燃油消耗和污染物排放。
此外，优化进气和排气系统，增加涡轮增压的效率，也能够提高主机的功率输出。
传动系统的性能优化同样不可忽视。
选用高效的齿轮传动装置或优化轴系的设计，可以减少传动过程中的能量损失。
同时，采用先进的离合器和变速器技术，能够实现更平稳的动力传递和换挡操作，提高船舶的操控性和舒适性。
推进器的优化是提升船舶动力性能的关键之一。
螺旋桨作为最常见的推进器，其设计的合理性直接影响推进效率。
通过采用先进的流体力学计算方法和模型试验，可以优化螺旋桨的叶片形状、螺距分布和直径等参数，以提高推进效率。
此外，研究和开发新型的推进器，如喷水推进器，具有更高的效率和机动性，适用于特定类型的船舶。
除了硬件方面的改进，船舶动力装置的控制和管理系统也对性能提升起着重要作用。
智能化的控制系统能够实时监测主机和其他设备的运行状态，根据船舶的负载和航行条件，自动调整主机的转速、功率输出和其他参数，以实现最佳的运行效率。
同时，故障诊断和预测功能可以提前发现潜在的问题，减少停机时间和维修成本。
海洋测风设备在船舶动力系统优化中的能源利用研究
海洋测风设备在船舶动力系统优化中的能源利用研究近年来，随着人们对环境保护和可再生能源利用的关注日益增加，海洋测风设备在船舶动力系统优化中的能源利用研究成为热门话题。
海洋测风设备的应用可以提供准确的风速和风向数据，为船舶提供有效的动力系统优化方案，从而实现能源的高效利用。
海洋测风设备的应用在航海过程中具有重要意义。
首先，测风设备能够提供关键的气象信息，包括风速和风向。
船舶在航行过程中，风对于推动船体的动力有着重要作用。
通过测风设备获得的风速和风向数据，船舶可以根据实际情况调整航线和速度，以充分利用风能进行推进，从而降低燃油消耗和减少环境污染。
其次，海洋测风设备还可以为船舶提供准确的风力预测。
航行过程中，风力变化是一个不可避免的因素。
通过测风设备获取的风力预测信息，船舶可以及时调整航行计划，避免极端天气条件下的危险情况发生。
同时，风力预测信息还可以帮助船舶选择最佳的航线和速度，提高航行的安全性和效率。
在船舶动力系统优化中，海洋测风设备还可以帮助船舶充分利用风能进行动力辅助。
目前，船舶常用的动力系统主要有柴油发动机和蒸汽涡轮发动机等传统能源。
这些动力系统使用燃油作为能源，存在燃烧排放物的问题。
而海洋测风设备可以提供风能数据，将风能转化为船舶动力的辅助能源，从而减少对传统能源的依赖，降低燃烧排放物的排放量，实现能源的高效利用和环境的保护。
另外，海洋测风设备在船舶动力系统优化中还可以实现能源的微网化应用。
传统的船舶动力系统是集中式的动力供应，存在能源分配不均匀和能源利用效率低下的问题。
而通过海洋测风设备获取的风能数据可以实现能源的分布式供应和利用。
在船舶上安装多个风力发电设备，通过微网技术将风能转化为电能供应给船舶的各个动力装置，从而实现能源的均衡利用和减少能源损耗。
此外，海洋测风设备在船舶动力系统优化中还可以与其他新能源技术相结合，进一步提高能源利用效率。
例如，可以将海洋测风设备与太阳能发电系统结合，利用太阳能和风能进行动力辅助。
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中 图分 类 号 ：９ ２７ ￥７ ． １
文 献 标识 码 ： Ａ
文 章 编 号 ： ０７９ ８ （ ０２ ０ －６ － １０ －５ ０ ２ １ ） １０ ８０ ４
目前 ， 当数 量 的小 型 渔船 存在 着 船 、 、 相 机 桨
三者 匹配 不合 理 的情 况 ， 别是 匹配率 高 达 ４ ％ 以上 。 不 ０ 这不 但 降低 了渔船 的经 济 效率 ， 且 给 渔船 的安 而 全生 产带 来隐 患 。渔 船船 、 、 机 桨不 匹配 的主要原 因有 ： １ 部分小 型群 众 渔船 在 设计 、 （） 制造 上还 比 较落 后 ， 别 是 随 着 “ 滩 造 船 ” 风 行 ， 船 、 特 沙 的 给 机 、 的匹配埋 下 了隐患 ； ２ 部 分 船 东为 了追 求 桨 （）
仅 可 以发 现 主机 的技 术 状 况是 否 良好 ， 而且 可 以判 断 船 、 、 的 匹配 情 况 ， 机 桨 为船 厂 和 用 户提 供 可 靠 的 试 验 数 据， 以便 及 时进 行修 理 或 调 整 ， 证 主 机 和 整 个 船舶 始 终 处 于 良好 的技 术状 态 。本 文 结 合 船 舶 轴 功 率一 转 速 保
收 稿 日期 ：０ １３—０ 修 回 日期 ：０ １１ —２ ２ １ ４９２ ２ １—１１ 基 金项 目 ： 东 省 自然 科 学 基 金 （ ３ １５ ） 广 ７０ １６
式 中 ：一 轴 功率 ，Ｗ ； 一 轴扭 矩 ， ・ ｎ 螺 尸 ｋ Ｍ Ｎ ｍ；一
作者简 介 ： 严谨 （９ ４ ） 男 ， １７ 一 ， 博士 ， 副教授 ， 主要从事船体设计 与节能研究 ， — ｉ：ｎａ８ ７ ｍａ ．ｏ Ｅｍａ ｊ ｙｎ ５ ＠ｇ ｉ ｔｍ ｌｉ ｌ
机 、 的合 理 匹 配 ； ３ 渔 船 改 造 过 程 中 造 成 了 桨 （） 船 、 、 的不 匹 配 ； ４） 分 渔船 修 造 厂技 术 力 机 桨 （ 部
船 推进 轴轴 功 率 的测 试 方法 及 其 条 件 Ｊ 因此 ， 。
将 轴 功率测 试推 广 到 渔业 船 舶 领域 ， 过对 渔 船 通 主机轴 功率 的实 船 测试 ， 船厂 和 用 户 提供 可 靠 为 的试 验数据 ， 以便 及时 进行修 理或 调整 ， 保证 主机 和整 个船舶 始终 处于 良好 的技术 状态 。本 文结合 轴功 率测量 结果 和 功 率 一转 速 特 性 图 ， 实 现渔 对 船动 力装 置优化 配置 进行 了理论 分析 。
Ｐ ： —！５ ｐ 一 ９５ ０ ＿ 一 — ，、 （） １ ／
也会 造成 主机严 重超 负荷 ， 短 主机 的使 用 寿命 。 缩
此外 ， 如果 机 、 桨严 重 不 匹配 ， 时 可能 还需 更 换 有
螺旋 桨 ， 在经 济上 、 间上 也都 很不合 算 。 这 时
匹配 及动力 装 置 优 化 配置 的重 要性 。当主 机 与螺 旋桨不 匹 配 时 ， 能 造 成 主机 功 率 不 能充 分 可 发挥 ， 使船舶 达 不到设 计 的航 速 和运载 能力 ， 同时
１ 轴 功 率 测 量 原 理
目前 ， 船舶 轴 功率 测 量 是通 过 间接 测 量 轴 系 的输 出扭 矩和 转速得 到 的。其计 算公 式 为 ：
特 性图 ， 实现渔船动力装置优化 配置进行 了理论分析 ， 对 结论有利 于选择 最佳 工况、 高整 个动力装 置的经 提
济性。 关 键词 ： 船 ； 功 率 ； 机 桨 匹配 ； 能 渔 轴 船 节
ｄ ｉ１ ． ９ ９ ｊ ｉ ｎ １ ０ －５ ０ ２ １ ． ６ ０ ４ ｏ ： ３ ６ ／ ． ｓ ．０ ７ ９ ８ ． ０ ０ ． １ ０ ｓ １
但是 ， 无论 是船 舶建造 者还 是船 舶使用 者 ， 往
往 都很难 从理 论和经 验上 对船 、 、 机 桨的 匹配状 况 做 出准确 判 断 。在船 舶 动 力 装 置 系统 中 ， 主机 是 船 舶 的心脏 ， 其技 术 状 况 的好 坏 直 接 影 响到 船 舶 的性能 。船舶 轴功 率是 反映船 舶柴 油机及 其动 力
量 薄 弱 ， 计 能 力差 ， 备 陈 旧 ， 艺 落后 ， 船 、 设 设 工 对 机 、 匹配重 视不 够 ；５ 船 底脏 污 等 造成 的阻 桨 （）
力增加 ， 主机 功率 下降 。 渔业船 舶大 多属 于多 工 况船 舶 ， 动 力 装 置 其
工作 条件 十分 复 杂 ， 也决 定 了其船 、 、 合 理 这 机 桨
装 置最 重要 的性 能参 数 之一 。轴功 率测 量 已成 为
各 大船 厂新 造船舶 以及 旧船改 造必 须进 行测量 的 项 目之 一 。 国家 军 标 Ｇ Ｂ ２ ５ － １ ９ Ｊ ８ ４ ９ ７规 定 了舰
航 速 ， 目要 求 更换 大 功率 主 机 ， 盲 破坏 了原船 船 、
《 业现代 化 ｝０２年第 ３ 渔 ２１ ９卷第 １ 期
旋 桨转速 ， ｒ ｎ ／ｍｉ。
６ ９
所等 单位 。
一
目前 转速 测量 技 术 比较 成 熟 ， 易 满 足所 需 容
般来 说 ， 以下 几 种情 况 应 该 对 主机 轴 功 率 （ ） 造船 舶应 当测 定 主机 的轴 功率 。主机 １新
６ ８
《 渔业现代化￣ ０２ ２ １ 年第 ３ ９卷第 １ 期
基 于 轴 功 率 测 量 的 渔 船 动 力 装 置 优 化 配 置 研 究
严 谨 ， 张 娟 ，陈志 明， 侯 玲
（ 广东海洋 大学工程学 院， 广东 湛 江 ５４ ８ ） ２ ０ ８ 摘 要： 渔船船、 、 机 桨不匹配现 象较 为普遍 ， 不但 降低 了渔船 的 经济效率 ， 而且 给渔船 的安全 生产 带来 隐患。 轴功率是反 映船舶柴 油机及其动力装置最重要 的性能参数之一 。通过 对渔船主机 轴功率进行 实船测试 ， 不