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如何测量与调整船舶主机功率?

219 2024-10-12 09:19 admin

一、如何测量与调整船舶主机功率?

推荐你看下船舶推进,上面有详细流程。记得是先知道船的航速、方形系数、排水量、L\B\T。

再假设船舶的主机功率和转速,再用主机功率和转速去算阻力和推进效率,如此反复修改。

二、船舶 GPS 可以测量水深吗?

人们如果想深入了解海洋、在海上开展科学实验,开发或保护海洋资源,都需要获得一个最基础的海洋信息——水深。地球上海洋的平均深度大约为3800米,其中最深处是太平洋马里亚纳海沟“挑战者深渊”,深度大约11000米。

那么,这11000米水深是如何测量出来的呢?

有人问,用激光可以吗?陆地上我们就常用激光测量物体间的距离。

抱歉,答案还是

因为包括激光在内的电磁波在水中传播时衰减非常快,传播几百米就没能量了,所以肯定无法用于11000米深海域探测。

又有人问,用“尺子”怎么样?我把绳子绑上重物放入水中,等重物沉到底后,通过测量绳子的长度获得水深。

绳子(测深垂线)测量(图/中科院声学所)

再次抱歉,这个方法看似直观,实则……效率又低,测量结果误差又大,而且只有特殊制作的绳子才能身负重物沉到11000米水深还不断裂,反正也是

这也不可以那也不可以,到底怎么样才可以呢?

这个测量海洋深度的问题,当然早就有人思考过,并确实有几种方法是可行的,不然咱们怎么知道的大海有多深呢~

一种方法是布放深度计(或压力计)到海底进行测量。

不过这种方法布放回收过程需要很长时间,而且水深结果是根据压力和海水特性反演出来的,结果会有一定误差。因此,这种方法虽然空间分辨能力非常高,但探测效率(单位时间所探测的面积)非常低。

深度计测量(图/中科院声学所)

还有一种方法,是根据重力影响下不同深度的海平面高度不同这一特性,利用卫星遥感测量海平面高度进而反演水深的方法。

这种方法的探测效率非常高,但是探测结果的空间分辨能力较低,无法得到精确的海底地形数据。

卫星遥感测量(图/中科院声学所)

第三种,就是目前最常用的声学方法。

因为声波在水中传播时衰减远小于电磁波,频率越低衰减越小,所以通过合理选择频率,可实现11000米深海域探测。

一开始,科学家们使用的是单波束测深仪,它安装在船底,工作时向船的正下方发射一束声波信号,声波到达海底反射回来再由单波束测深仪接收。结合声波在水中传播速度、发射到接收所用传播时间,就可以计算出海底深度。

单波束测深仪可以快速有效地测量海洋深度,但一次测量只能获得一个位置的水深结果,效率还是比较低。

单波束测深(图/中科院声学所)

为了进一步提高11000米海域的声学探测效率,满足不断提高的科研需求,科学家们搞出了一个叫“全海深多波束测深系统”的东西

全海深多波束测深(图/中科院声学所)

全海深多波束测深系统也是安装于船体,工作频率一般为12kHz,从外观上看是两条阵,第一条是发射阵,沿着船体龙骨方向安装,它发出的声波信号会形成一个“发射扇面”,“照射”到垂直船体龙骨方向的海底条带的各个位置。在“发射扇面”上,波束沿着龙骨方向张开的角度较小,为0.5至2度,当波束角度为1度时,发射阵的长度约为8米。

第二条是接收阵,垂直于船体龙骨的方向安装,用于接收从海底反射和散射回来的声波信号。利用声学信号处理方法,接收阵可以只接收来自特定方向的声波信号,形成定向的“接收扇面”。在“接收扇面”上,角度为1至2度的多个窄波束垂直龙骨方向回收,当波束角度为2度时,接收阵的阵长约为4米。

全海深多波束测深系统的发射阵列和接收阵列示意图(图/中科院声学所)

“接收扇面”与“发射扇面”相交方向“照射”到的海底就是被测区域,根据声波信号传播回来的方向与往返时间,可以计算出被测区域的水深和距离船体的水平位置。

船下方的浅色区域即被测区域(图/中科院声学所)

多波束测深系统的接收阵可以同时接收成百上千个特定方向上的回波,也就是说,一次测量就可以获得成百上千个位置的水深。

因此,全海深多波束测深是目前既高效又准确的11000米海域(包括深海海域)水深测量方法,其空间分辨能力显著高于卫星遥感测量方法。

通常情况下,船一边向前航行,一边测量水深,这样一次又一次的测量结果拼接起来,就能够得到一片区域的水深图,也就是海底地形图。

而在实际测量中,全海深多波束测深系统必须面临的难题是波束稳定技术。

众所周知,大部分时间里海洋不会风平浪静。

不光海面上波涛翻滚,有时看似平静的海面下也不平静

海水中的声速约为1500米/秒,探测11000米海域时,全海深多波束一次测量过程(从开始发射声波到接收完最远端返回的声波)需要几十秒,在这段时间里船的姿态始终随着风浪变化,此时声波的发射方向和回波接收方向可能都不再是预设的方向,得到的水深结果就会存在误差,拼接起来的水深图可能会发生扭曲。

风浪导致船体姿态变化,测深的波束难以稳定(图/中科院声学所)

这时候就要放大招了!

通过预测船体的姿态,全海深多波束测深系统采取相应的补偿措施,无论船的姿态如何变化,最终发射和接收的声波都能稳定在预定的方向上,获得更加均匀的探测结果。

为了使声波条带尽可能与船航行方向垂直,发射时采用向不同方向分别发射多个声波扇面拼成整个声波条带的策略,此时各个扇面“照射”海底区域的中心的连线垂直于船行方向。

波束稳定效果(图/中科院声学所)

此外,为更好地实现11000米海域水深探测,全海深多波束测量还采取多种消除误差和偏差的措施,包括选择合理的发射信号,进行姿态、位置、声速偏差修正以及多普勒效应修正等。

全海深多波束测深系统可实现波束实时稳定(图/中科院声学所)
多种测深手段的比较(图/中科院声学所)

在实现11000米深海域高效准确探测的同时,全海深多波束测深系统还具备最浅在20米深海域进行探测的能力,并利用声波探测海底地貌与水中目标,为深海海域探测提供更丰富的探测信息。

全海深多波束测深系统绘制的海底地形图(图/中科院声学所)

而且近期,以中科院声学所为核心的科研团队,经过十年的艰苦研制与技术攻关,成功研制出了我国首套具有自主知识产权的全海深多波束测深系统,并且已安装于科学考察船开展了6000多公里测线应用示范,使我国成为继挪威、德国和丹麦之后第四个研制出现代全海深多波束测深系统的国家!

良器在手,深海地图我有(图/中科院声学所)

作者:中国科学院声学研究所 海洋声学技术中心 王舒文 刘晓东

出品:科普中国 科普融合创作与传播项目

监制:中国科学院计算机网络信息中心

科普融合创作与传播项目是中国科普博览团队在做的科普中国子项目,欢迎投稿(原创科普),邮箱yddzptj@cnic.cn,稿费多,平台广,速来~

三、船舶主机功率

当谈到船舶主机功率时,我们常常会想到船舶的动力源,也是船舶的“心脏”所在。船舶主机功率是衡量一艘船舶动力强弱的重要指标,它直接影响着船舶的航行速度、载重能力以及经济性等方面。

船舶主机功率的定义

船舶主机功率是指船舶使用的内燃机或蒸汽机等动力装置的输出功率,通常以千瓦(kW)或马力(HP)来表示。船舶主机功率的大小取决于船舶的类型、船舶的尺寸、航行用途等多种因素。

船舶主机功率对航行速度的影响

船舶主机功率对船舶的航行速度有着直接的影响。一般来说,主机功率越大,船舶的航行速度就会越快。船舶主机功率的增加可以提高船舶的速度性能,缩短船舶的航行时间,提高船舶的运输效率。

船舶主机功率对载重能力的影响

船舶主机功率还直接影响着船舶的载重能力。主机功率越大,船舶可以携带的货物和燃油等货物的重量就越大。因此,船舶的主机功率在一定程度上决定了船舶的经济运营能力。

船舶主机功率的选择

选择适合船舶的主机功率是船舶设计中至关重要的一环。过大或过小的主机功率都会影响船舶的航行性能和经济性。在选择船舶主机功率时,需要考虑船舶的航速要求、载重能力需求以及燃油经济性等因素综合考虑,以确保船舶的性能和经济性达到最佳状态。

船舶主机功率的优化

为了提高船舶的运行效率和降低运营成本,船舶主机功率的优化显得尤为重要。通过合理的主机功率配置、节能减排技术的应用以及船舶的定期维护保养,可以有效地提升船舶的整体性能和经济效益。

结语

船舶主机功率作为船舶的动力源,对船舶的运行性能和经济性有着至关重要的影响。在船舶设计和运营中,合理选择和优化主机功率是保障船舶安全、提高船舶运输效率的关键措施。

四、船舶数量检测:如何准确测量船舶数量

什么是船舶数量检测

船舶数量检测是指通过一系列测量方法和技术,对特定区域或港口内的船舶数量进行准确测量和统计的过程。船舶数量检测是港口管理、海事监管和航运行业决策的重要依据之一。准确了解船舶数量对于港口资源的合理规划和利用、航道航线的安全管理以及航运市场的监测分析具有重要意义。

船舶数量检测方法

船舶数量检测可以通过多种方法进行。常用的方法包括:

  • 视觉观测法:通过人工巡视港口或特定区域,记录船舶数量。
  • 传感器监测法:利用传感器技术,如航空摄影、雷达和卫星遥感等,实现对船舶数量的自动监测和统计。
  • 通讯采集法:通过与船舶通讯设备建立连接,获取船舶相关信息,从而推算船舶数量。

船舶数量检测的重要性

船舶数量检测在港口管理、海事监管和航运行业决策中起着重要作用,具体表现在以下几个方面:

  • 港口资源规划:准确了解船舶数量可以帮助港口管理部门合理规划港口资源,包括码头、装卸设备等,以提高港口的运输能力。
  • 航道航线安全:通过对船舶数量的统计和监测,可以及时掌握航道航线的交通状况和拥堵情况,从而采取相应的安全措施。
  • 航运市场分析:了解船舶数量可以帮助航运企业和市场分析师对航运市场的供需关系进行评估,从而更好地进行经营决策。

船舶数量检测的挑战和解决方案

船舶数量检测面临一些挑战,如港口庞大的船舶数量、复杂的港口环境和天气条件等。为了解决这些问题,可以采用以下方案:

  • 结合多种方法:结合视觉观测和传感器监测等方法,综合考虑船舶数量的不同维度,提高准确度。
  • 使用高效工具:利用先进的测量工具和技术,如无人机、卫星遥感和智能传感器等,提高船舶数量检测的效率和准确性。
  • 建立统一标准:制定统一的船舶数量检测标准和方法,加强港口间的信息共享和技术合作。

综上所述,船舶数量检测在港口管理、海事监管和航运行业决策中具有重要作用。通过采用多种方法,结合先进的技术工具,可以提高船舶数量检测的准确性和效率,为港口资源规划、航道航线安全和航运市场分析提供可靠数据支持。

感谢您阅读本篇文章,希望对您了解船舶数量检测有所帮助。

五、LOA船舶规范:了解船舶长度和测量标准

LOA(全长)是指船舶的全长,是船舶测量中的重要参数之一。准确测量船舶的长度对于建造、运营和管理船舶都至关重要。本文将介绍LOA船舶规范,包括定义、测量方法以及其在船舶行业中的应用。

1. LOA船舶规范的定义

LOA是Length Overall的缩写,全长指的是船舶的最长长度,从船首到船尾的距离,通常以米或英尺表示。LOA是船舶测量中最基本的参数之一,用于确定船舶的尺寸和舱位容量。

2. LOA船舶的测量方法

测量船舶的LOA可以通过两种方法进行:

  • 船体测量:从船首最前沿到船尾最后沿的直线距离。这是最常用的测量方法,适用于大多数类型的船舶。
  • 船甲板测量:从船首甲板边缘到船尾甲板边缘的直线距离。这种测量方法常用于货船和船体上有突出构造物的船只(如桅杆、操舵室等)。

3. LOA船舶规范的应用

LOA船舶规范在船舶行业中有多个应用:

  • 船舶设计和建造:设计师和造船厂需要准确的LOA数据来确定船舶的尺寸和结构。这有助于确保船舶在建造过程中符合相关的安全和标准要求。
  • 船舶测量和登记:船舶测量机构会使用LOA规范来测量船舶的长度,并将其记录在船舶登记证书中。这些证书是船舶拥有者和操作者必须持有的合法文件。
  • 船舶运营和管理:船舶运营者需要了解船舶的LOA以制定适当的航行计划、装载规划和船员配备。此外,LOA也用于计算船舶的各种费用,如停靠费、保险费等。

总之,了解LOA船舶规范对于船舶行业的参与者至关重要。LOA确定了船舶的大小、结构和容量,对于船舶设计、建造、运营和管理都有重要意义。希望本文能够帮助您更好地理解LOA船舶规范的定义、测量方法和应用。

感谢您阅读本文,相信通过对LOA船舶规范的了解,您能够在船舶行业中更加熟练地应用这一重要参数。

六、船舶功率英文缩写?

船舶功率的英文缩写是HP。这是船舶工程中常用的缩写,表示船舶的输出功率或发动机的功率。在船舶工程中,船舶功率通常是指船舶发动机产生的功率,用于推动船舶前进或进行其他作业。根据不同的用途和场合,船舶功率的单位可以是马力(hp)或千瓦(kW)。

七、怎么测量功率?

测量电压和电流即可,有功率测量功能的仪器

八、船舶主机转速测量原理?

船舶主机转速测量通常使用以下原理:

1. 光电传感器:这是最常见的转速测量方式之一。在主机上安装一个光电传感器,其包含一个光源和一个光敏元件。当主机上的旋转部件经过时,光源被阻挡,光敏元件检测到光线的变化。通过测量光敏元件接收到的光线变化频率,可以计算出主机的转速。

2. 磁性传感器:磁性传感器通过检测主机上的磁场变化来测量转速。在主机上安装有磁性传感器,然后将一个可旋转的磁性目标附加到主机旋转部件上。当主机旋转时,磁性目标会导致磁场产生变化,传感器可以检测到这种变化,并通过测量变化的频率来计算转速。

3. 脉冲发生器:在主机上安装一个脉冲发生器,它会随着主机旋转而发出脉冲信号。这些脉冲信号可以通过计数器或计时器来测量,以确定主机的转速。

需要注意的是,船舶主机转速测量的具体方法和传感器类型可能会因不同船舶和系统而有所不同。这些方法只是常见的测量原理,在实际应用中可能还有其他方法和技术。

九、船舶平均功率公式?

转速=额定转速*根号三次方下的功率百分比。

举个例子: 主机额定功率 5675kw 额定转速:146r/min 求75%MCR 是的转速n。n=146*3√ 0.75 n=132.6r/min 功率是主机自带的。功率大不大,跟转速没关系,一个船是5000吨。主机很小。转速和4W吨的货轮差不多。因为螺旋桨很大不可能转很快。还有就是速度。风速和逆流还是顺流都要考虑,关系式写出的只是理想状态。

十、船舶主机功率计算公式

在船舶设计和运营中,船舶主机功率计算公式是一个至关重要的指标。船舶主机功率是指船舶动力系统所需的功率,是保证船舶能够以期望的速度航行的关键因素之一。了解船舶主机功率的计算公式对船舶设计师、船东和船员都至关重要。

船舶主机功率计算公式的重要性

船舶主机功率计算公式的正确使用可以确保船舶具备足够的推进力,以保证船舶在不同载重、航速和环境条件下的正常运行。船舶主机功率的计算公式考虑了诸多因素,包括船舶的尺寸、速度要求、阻力、航行条件等,因此是一个复杂且关键的计算。

船舶主机功率计算公式的基本原理

船舶主机功率计算公式的基本原理是根据船舶的阻力和速度要求来确定所需的推进功率,通常采用以下基本公式进行计算:

  • 推进功率 = 阻力 × 航速

阻力是船舶在航行时所受到的阻碍力,航速则是船舶在水中航行的速度。通过计算阻力并结合航速要求,可以确定船舶所需的推进功率。

船舶主机功率计算公式的详细步骤

船舶主机功率计算公式的具体步骤包括以下几个关键环节:

  1. 确定船舶的设计速度和载重条件
  2. 计算船舶的阻力
  3. 确定船舶所需的推进功率
  4. 选择合适的船舶主机功率

在实际应用中,船舶设计师需要根据船舶的具体情况和需求进行适当的调整和优化,以确保船舶具备良好的性能和经济性。

船舶主机功率计算公式的实际应用

船舶主机功率计算公式在船舶设计、航行和维护中都有着重要的应用价值。船舶设计师可以通过合理计算船舶主机功率来确定最佳的动力系统配置,船东和船员可以根据功率计算公式来实时监测船舶的性能,并做出相应的调整。

结语

船舶主机功率计算公式是船舶设计和运营中的重要概念,对于确保船舶安全、高效运行具有重要意义。了解和正确运用船舶主机功率计算公式,将有助于提高船舶的性能和经济性,同时保障船舶在各种航行条件下的安全运行。

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