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风能在航运中应用(风能在船舶上的应用)
来源:www.ascsdubai.com 时间:2022-10-30 03:20 点击:177 编辑:admin

1. 风能在船舶上的应用

风能商业用途:风能的运用有风力发电、风帆助航、风力提水、风力致热。 风力发电,是把风的动能转为电能。目前全世界每年燃烧煤所获得的能量,只有风力在一年内所提供能量的三分之一。因此,国内外都很重视利用风力来发电,开发新能源。

风帆助航,指利用风力作为部分推进动力,使船前进的船舶推进方式。

2. 风能在航运中的应用

顺洋流,顺风可以节省能量和节省时间.

洋流

洋流又称海流,海洋中除了由引潮力引起的潮汐运动外,海水沿一定途径的大规模流动.引起海流运动的因素可以是风,也可以是热盐效应造成的海水密度分布的不均匀性.前者表现为作用于海面的风应力,后者表现为海水中的水平压强梯度力.加上地转偏向力的作用,便造成海水既有水平流动,又有铅直流动.由于海岸和海底的阻挡和摩擦作用,海流在近海岸和接近海底处的表现,和在开阔海洋上有很大的差别.

大洋中深度小于二三百米的表层为风漂流层,行星风系作用在海面的风应力和水平湍流应力的合力,与地转偏向力平衡后,便生成风漂流.行星风系风力的大小和方向,都随纬度变化,导致海面海水的辐合和辐散.一方面,它使海水密度重新分布而出现水平压强梯度力,当它和地转偏向力平衡时,在相当厚的水平层中形成水平方向的地转流;另一方面,在赤道地区的风漂流层底部,海水从次表层水中向上流动,或下降而流入次表层水中,形成了赤道地区的升降流.

大洋上的结冰、融冰、降水和蒸发等热盐效应,造成海水密度在大范围海面分布不均匀,可使极地和高纬度某些海域表层生成高密度的海水,而下沉到深层和底层.在水平压强梯度力的作用下,作水平方向的流动,并可通过中层水底部向上再流到表层,这就是大洋的热盐环流.

大洋表层生成的风漂流,构成大洋表层的风生环流.其中,位于低纬度和中纬度处的北赤道流和南赤道流,在大洋的西边界处受海岸的阻挡,其主流便分别转而向北和向南流动,由于科里奥利参量随纬度的变化(β-效应)和水平湍流摩擦力的作用,形成流辐变窄、流速加大的大洋西向强化流.每年由赤道地区传输到地球的高纬地带的热量中,有一半是大洋西边界西向强化流传输的.进入大洋上层的热盐环流,在北半球由于和大洋西向强化流的方向相同,使流速增大;但在南半球则因方向相反,流速减缓,故大洋环流西向强化现象不太显著.

大洋表层风生环流在南半球的中纬度和高纬度地带,由于没有大陆海岸阻挡,形成了一支环绕南极大陆连续流动的南极绕极流.

在大洋的东部和近岸海域,当风力长期地、几乎沿海岸平行地均匀吹刮时,一方面生成风漂流,发生海水的水平辐合和辐散,而出现上升流和下降流;另一方面因海水在近岸处积聚和流失而造成海面倾斜,发生水平压强梯度力而产生沿岸流,就形成沿岸的升降流.

大洋西向强化流在北半球向北(南半球向南)流动,而后折向东流,至某特定地区时,流动开始不稳定,流轴在其平均位置附近便发生波状的弯曲,出现海流弯曲(或蛇行)现象,最后形成环状流而脱离母体,生成了中央分别为来自大陆架的冷水的冷流环和来自海洋内部的暖水的暖流环.这是一类具有中等尺度的中尺度涡.此外,在大洋的其他部分,由于海流的不稳定,也能形成其他种类的中尺度涡.这些中尺度涡集中了海洋中很大一部分能量,形成了叠加在大洋气候式平均环流场之上的各种天气式涡旋,使大洋环流更加复杂.

在海洋的大陆架范围或浅海处,由于海岸和海底摩擦显著,加上潮流特别强等因素,便形成颇为复杂的大陆架环流、浅内海环流、海峡海流等浅海海流.

海流按其水温低于或高于所流经的海域的水温,可分为寒流和暖流两种,前者来自水温低处,后者来自水温高处.表层海流的水平流速从几厘米/秒到300厘米/秒,深处的水平流速则在10厘米/秒以下.铅直流速很小,从几厘米/天到几十厘米/时.海流以流去的方向作为流向,恰和风向的定义相反.

海流对海洋中多种物理过程、化学过程、生物过程和地质过程,以及海洋上空的气候和天气的形成及变化,都有影响和制约的作用,故了解和掌握海流的规律、大尺度海-气相互作用和长时期的气候变化,对渔业、航运、排污和军事等都有重要意义.

3. 海上风能的优点

英国处于北纬40度到60度的西风带,终年受西风影响

地形因素:西面为大西洋,并且没有高山阻隔西风长期处于盛行西风的控制下,气候为温带海洋性气候,常年温和多雨。

风能属于清洁能源 环保,英国与丹麦属发达国家 人口众多 消耗的能源多 且本地缺乏常规能源 需要发展新能源。

英国属发达国家 资金和技术雄厚 有发展风能的资本,英国靠近北海 尤其是英国海岸线绵长 海风强劲 有利于开发风能

4. 风能在船舶上的应用现状及展望

按用途分,有民用船和军用船;按船体材料,有木船、钢船、水泥船和玻璃钢船等;

按航行的区域分,有远洋船、近洋船、沿海船和内河船等;

按动力装置分,有蒸汽机船、内燃机船、汽轮船和核动力船等;

按推进方式分,有明轮船、螺旋桨船、平旋推进器船和风帆助航船等;按航进方式分,有自航船和非自航船;按航近状态分,有排水型船和非排水型船。

民用船舶的分类中通常是按用途进行划分的。因分类方式的不同,同一条船舶可有不同的称呼。

按用途的不同,可分为:客货船;普通货船;集装箱船、滚装船、载驳船;散粮船、煤船、兼用船;兼用船(矿石/油船、矿石/散货船/油船)特种货船(运木船、冷藏船、汽车运输船等);油船、液化气体船、液体化学品船、木材船、冷藏船、打捞船、海难救助船、破冰船、敷缆船、科学考察船和渔船等。

扩展资料:

分类方法:

现代船舶是为交通运输、港口建设、渔业生产和科研勘测等服务的,随着工业的发展,船舶服务面的扩大,船舶也日趋专业化。不同的部门对船舶有不同的要求,使用权船舶的航行区域、航行状态、推进方式、动力装置、造船材料和用途等到方面也各不同。

因而船舶种类繁多,而这些船舶在船型上、构造上、运用性能上和设备上又各有特点。

1、船舶的航行区域:船舶按航行区域可分为海洋船反作用、港湾船舶和内河船舶三种。航行内湖泊上的船舶一般也归入内河船舶类。

2、船舶航行的状态:船舶按航行状态可归纳为浮行、滑行、腾空航行三种。浮行是指船舶在航行时,船体的重量和排水量相等而瓢浮在水面航行的船舶(又叫做排水量船)。水下潜航的船舶也属于浮行。

滑行船舶是指高速状态下航行时,船体的大部分被水的动力作用抬起,在水面滑行。滑行时船的排水量小于静止时的排水量,同时减小了湿表面积,水阻力大大减小,使船的速度加快。如快艇、水翼艇。腾空航行船舶是船身在完全脱离水面的状态下航行的。如气垫船和冲翼艇。

3、推进方式:船舶按进方式可分为原始的撑篙、拉绎、划桨、摇橹等人力推进的船舶和风力推进的帆船;机械推进的明轮船,喷水船、螺旋桨船、以及空气推进船等。dc明轮是船舶以机器作为动力以来,最古老的一种推进器。

以后又出现把推进哭装在船的艉部水面以下部分的螺旋桨推进器,后来,对少数殊要求的船舶有的在艉部螺旋桨上加上导管,也有在艏部加装辅助的螺旋桨。大多数船舶螺旋桨的叶片是固定的,对经常驻要求改变工况的船,采用可调螺距的螺旋桨。

浅水航道中的船舶还有喷水推进的。全浮式气垫船和腾空艇上则用空气螺旋桨推进。

参考资料来源:

5. 风能利用帆船

1、风能吹动帆船,帮助人们航行。

2、风会吹起花粉,帮助植物传播,很多植物的传播就是靠风的力量。

3、风会吹散乌云,给我们带来阳光。当乌云挡住了太阳,是风把它们驱走,让阳光重新洒满大地。

4、炎热的夏天,风给我们带来凉爽。

5、古人用风车来给庄稼浇灌。

6、现在人们还学会了用风能发电机来发电。这可是无污染的、清洁能源,并且是可再生的。

7、风吹动云团,能促使干冷和暖湿空气发生交换,使大范围的热量和水汽混合、均衡,调节空气的温度和湿度。

6. 风能船舶技术

我国是世界上最早利用风能的国家。

人类利用风能的历史可以追溯到公元前。我国是世界上最早利用风能的国家。公元前数世纪我国人民就利用风力提水、灌溉、磨面、舂米,用风帆推动船舶前进。 到了宋代更是我国应用风车的全盛时代,当时流行的垂直轴风车,一直沿用至今。

7. 什么船用风作为动力

在人生的大海上,祝你像船一样迎着风浪扬帆起航。

长风破浪会有时,直挂云帆济沧海!生日快乐!

8. 风力发电船舶

是:享誉全球的控制元件品牌。

从1921年成立起,tecsis的产品线已经从单一的产品扩展覆盖到压力、温度、力和开关四个领域。主要产品如:压力表、压力变送器、温度计、温度传感器、力传感器、液压测力仪、压力开关、温度开关等等。

tecsis经过80多年的发展,提供高品质的产品,得到了较高的口碑,其产品现已出口到世界很多国家和地区,其中包括“美国、新加坡、日本、伊朗、印度、马来西亚、加拿大、等国家,所有的欧共体及非欧共体国家,tecsis产品遍布全球。

面对未来,tecsis经过80多年的发展,提供高品质的产品,得到了较高的口碑,其产品现已出口到世界很多国家和地区,其中包括“美国、新加坡、日本、伊朗、印度、马来西亚、加拿大、等国家,所有的欧共体及非欧共体国家,tecsis产品遍布全球。

9. 中国船舶风能

人类利用风能的历史可以追溯到公元前,我国是世界上最早利用风能的国家之一。

公元前数世纪我国人民就利用风力提水、灌溉、磨面和利用风帆推动船舶前进。

东汉刘熙在《释书》一书中曾写“帆泛也,随风张幔曰帆”,表明中国1800年前已开始利用风帆驾船。宋朝是我国应用风车的全盛时代,但是流行的垂直轴风车一直沿用至今。

10. 风电运输船舶

迄今为止,风电领域最热的话题当属海上风电上网电价出台、相应地海上风电建设提速和陆上风电项目出质保期后如何运维。现在我们不妨把目光放长远些,来讨论一下3-5年后海上风电出质保期后如何更好地运维。

在3-5年的质保期内,风机生产商会如期完成维护和检修工作,此时,运维服务更像是买一赠一的“赠品”,而在质保期结束之后,情况就完全不同了。因为出了质保期,一旦某些组件需要更换却又无法用颠簸的小船来完成备件和维修人员的运送,而是要动用大型维护船,运维的成本会因此而攀升。

从陆上到海上风场,海上风电运营商往往有4种选择:利用建设施工船、专门的服务船只、直升机接送服务、或者母舰类型的船只。选择某一种运输方式都意味着相应的技术路径和资金投入。

租用建设施工船往往成本较高,因为当前海上风电建设安装船都朝着大型化发展,专门的风电安装船一次最多可以装载10 台风机,仅为了维修某台风机就动用这样的庞然大物,显然是“大材小用”。除此之外,建设安装船还容易受天气情况和海况的限制。

动用直升机的确很灵活,但却是非常昂贵且存在高风险,最大的缺陷是直升机无法降落在风力涡轮机上,完成一次维修往往要折返多次。

就专门的服务船只而言,双体海上风电工程专用船和三体船往往更受海上风电运营商欢迎,在距离海岸较近的地方,例如半个小时左右的航程内,专门的服务船只也更具成本优势。但是,在距离陆地较远的海上风电场,例如两小时以上的航程中,服务船的燃油消耗就会推高使用成本。另外,在长距离航行中,服务船受天气和海况影响的可能性就很大,往往出发时还风平浪静,可行至半途甚至快到作业现场时却因天气突变而不得不折返,因为在天气或海况差的情况下航行,这种服务船只的安全性也会变差。在德国甚至有过服务船撞上风机基座的事情发生。更主要的是,这些专业船只的运载能力有限,一些大的零部件和维修设备超出了这种船只的承载能力。

母舰类型的船只或许是正确的发展方向,但是这种大型的船只也有自身的缺点。首先,它的使用仍然受限于天气状况,有经验表明,这种类型的船只仍只能在海浪不高的情况下装载或者卸载。其次,在母舰波动较大的情况下,直升机起落的危险性也较大。另外,这种母舰是维护船舶和直升飞机的避风港,但本身不能进行任何重大涡轮机维修或者更换。

从全球市场上来看,海上风电安装船的数目已经足够,甚至一些安装船已经离开可再生能源领域作业而是返回到油气行业。而相比之下,全球有经验的海上风电运维船舶只有110艘左右,到2017年将出现供不应求的状况。根据丹麦船东协会的预测,到2022年,全球约需要426艘运维船只。为了实现经济性和安全性,同时降低海上风电的成本,运维船只亟待优化。

目前,我国的海上风电运营商可能还没有感受到降低运维成本、安全地实现人员输送的迫切性,但伴随着海上风电向深海扩展,运维问题将突显出来。

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