文档介绍：武汉理工大学
硕士学位论文
太阳能和风能在船舶上的应用分析
姓名:吴新宪
申请学位级别:硕士
专业:轮机工程
指导教师:陈辉
20100501
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、太阳能光伏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,并对后关键词:太阳能,风能,船舶,计算机仿真续工作进行了展望。武汉理工大学硕十学位论文
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研究生┟:天新毛导师┟专受泽三。耳耹。签名:昊裔整日期:型担生垒璺璺独创性声明学位论文使用授权书本人声明,所呈交的论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知,除了文中特别加以标注和致谢的地方外,论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果,也不包含为获得武汉理工大学或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。本人完全了解武汉理工大学有关保留、使用学位论文的规定,即:学校有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版,允许论文被查阅和借阅。本人授权武汉理工大学可以将本学位论文的全部内容编入有关数据库进行检索,可以采用影印、缩印或其他复制手段保存或汇编本学位论文。同时授权经武汉理工大学认可的国家有关机构或论文数据库使用或收录本学位论文,并向社会公众提供信息C艿穆畚脑诮饷芎笥ψ袷卮斯娑ⅲ捍艘衬谌葑岸┰诼畚撵橐服务。
第绪论课题研究的背景、目的和意义我国是一个人口众多、资源相对不足、生态先天脆弱的发展中国家。随着经济的快速增长和人口的不断增加,缓解资源不足的矛盾,改善生态环境,实现可持续发展,成为我们十分紧迫的任务。长期以来,我国政府高度重视资源环境问题,把节约资源、保护环境作为基本国策,努力建设资源节约型、环境友好型社会【俊W陨鲜兰推呤甏氖臀;岳矗加图鄹褚恢迸噬剂戏用占船舶营运开支的比重,从原来的百分之十几增加至百分之三十到四十。因此,节能减排成为了世界上各大航运企业关注和投入的焦点,常规能源的益枯竭迫使人们考虑如何节约现有能源和开发利用新的能源。在船舶行业中,船舶推进装置主要是由船用柴油机作为船舶推进动力带动螺旋桨组成,船用柴油机也逐渐成为船舶推进动力的主流。最近年,船用柴油机取得了巨大的发展;在全球经济持续发展的今天,世界物资运输所需要的船舶数量也愈来愈多,随之而来的船舶排放废弃物对环境的污染也日趋严重。众所周知,全球石油资源在日益耗尽,人们必须在石油没有用完的大约年的时问内,找到新的能源以及相匹配的动力装置,为此新能源与可再生能源动力船舶和环保型船舶成为了研究热点。新能源与可再生能源是指除常规化石能源和大中型水力发电、核裂变发电之外的生物质能、太阳能、风能、小水电、地热能以及海洋能等一次能源。研可以解决目前世界能源紧张的问题,还可以解决与能源利用相关的环境污染问题,促进社会和经济可持续性发展。根据国际权威机构的预测,到世纪年代,全球新能源与可再生能源的比例,将会发展到世界能源构成的%以上,成为人类社会未来能源的基石和化石能源的替代能源。目前世界大部分国家能源供应不足,不能满足经济发展的需要,各国纷纷出台