详情

原文传递一种超大型船舶安全富裕水深的确定方法及系统

专利名称：	一种超大型船舶安全富裕水深的确定方法及系统
摘要：	本发明涉及一种超大型船舶安全富裕水深的确定方法及系统。该方法包括：获取超大型船舶运行参数值；根据参数值，得到流体压力；根据流体压力，得到超大型船舶受到的下沉力和纵倾力矩；根据速度势建立镜像模型，建立超大型船舶下沉量计算模型；根据上述算模型，确定半波升高度；根据下沉力和纵倾力矩，得到吃水变化和纵倾变化；根据吃水变化和纵倾变化，确定船体最大下沉量；根据咸淡水差、横倾增加吃水、油水消耗减少吃水量、半波升高度和船体最大下沉量，确定船舶安全富裕水深；根据船舶安全富裕水深，控制超大型船舶的下沉量。本发明不仅能够通过控制船舶下沉量避免船舶在航行中出现危险，而且能够提高超大型船舶的装载率。
专利类型：	发明专利
申请人：	武汉理工大学
发明人：	刘敬贤;马勇;刘钊;佟海森;徐言民;李欢欢
专利状态：	有效
申请日期：	1900-01-20T17:00:00+0805
发布日期：	1900-01-20T19:00:00+0805
申请号：	CN202010053486.0
公开号：	CN111169603A
代理机构：	北京高沃律师事务所
代理人：	韩雪梅
分类号：	B63B39/12;B63B43/00;B;B63;B63B;B63B39;B63B43;B63B39/12;B63B43/00
申请人地址：	430063 湖北省武汉市洪山区珞狮路122号
主权项：	1.一种超大型船舶安全富裕水深的确定方法，其特征在于，包括：获取超大型船舶运行参数值；根据所述超大型船舶运行参数值，得到流体压力；根据所述流体压力，得到超大型船舶受到的下沉力和纵倾力矩；通过速度势建立镜像模型；根据所述速度势建立镜像模型，建立超大型船舶下沉量计算模型；根据所述超大型船舶下沉量计算模型，确定半波升高度；根据所述下沉力和所述纵倾力矩，得到吃水变化和纵倾变化；根据所述吃水变化和所述纵倾变化，确定船体最大下沉量；获取咸淡水差、横倾增加吃水和油水消耗减少吃水量；根据所述咸淡水差、所述横倾增加吃水、所述油水消耗减少吃水量、所述半波升高度和所述船体最大下沉量，确定船舶安全富裕水深；根据所述船舶安全富裕水深，控制超大型船舶的下沉量。 2.根据权利要求1所述的超大型船舶安全富裕水深的确定方法，其特征在于，所述根据所述超大型船舶运行参数值，得到流体压力，具体包括：根据所述超大型船舶运行参数值采用公式得到流体压力；其中，p为流体压力，ρ为流体密度，g为重力加速度，U为船舶航速，φx为任意一点扰动速度势，▽φ为扰动速度势梯度。 3.根据权利要求1所述的超大型船舶安全富裕水深的确定方法，其特征在于，所述根据所述流体压力，得到超大型船舶受到的下沉力和纵倾力矩，具体包括：根据所述流体压力采用公式得到超大型船舶受到的下沉力；根据所述流体压力采用公式得到超大型船舶受到的纵倾力矩；其中，为坐标原点至船体湿表面SB上任意一点的向量，为船体受到的沿三个坐标轴方向的力，为船体受到的绕三个坐标轴旋转的力矩，为船体湿表面单位内法向矢量。 4.根据权利要求1所述的超大型船舶安全富裕水深的确定方法，其特征在于，所述根据所述超大型船舶下沉量计算模型，确定半波升高度，具体包括：根据所述超大型船舶下沉量计算模型，计算波面升高度；根据所述波面升高度，确定半波升高度。 5.根据权利要求1所述的超大型船舶安全富裕水深的确定方法，其特征在于，所述根据所述下沉力和所述纵倾力矩，得到吃水变化和纵倾变化，具体包括：根据所述下沉力和所述纵倾力矩采用公式得到吃水变化和纵倾变化；其中，F30为船体静浮状态时的下沉力，M20为船体静浮状态时的纵倾力矩，F为第k次迭代的船体下沉力，M为第k次迭代的船体纵倾力矩，△T为吃水变化量，△t为纵倾变化量。 6.根据权利要求1所述的超大型船舶安全富裕水深的确定方法，其特征在于，所述根据所述吃水变化和所述纵倾变化，确定船体最大下沉量，具体包括：根据所述吃水变化和所述纵倾变化，确定船体平均下沉量；根据所述船体平均下沉量采用Smax＝Lpp·(SM+0.5\|t\|)，得到船体最大下沉量；其中，LPP为船长，t为纵倾，Smax为船体最大下沉量，SM为船体平均下沉量。 7.根据权利要求1所述的超大型船舶安全富裕水深的确定方法，其特征在于，所述根据所述咸淡水差、所述横倾增加吃水、所述油水消耗减少吃水量、所述半波升高度和所述船体最大下沉量，确定船舶安全富裕水深，具体包括：根据所述咸淡水差、所述横倾增加吃水、所述油水消耗减少吃水量、所述半波升高度和所述船体最大下沉量采用公式确定船舶安全富裕水深；其中，HUKC为船舶安全富裕水深，δρ为咸淡水差，ΔB为横倾增加吃水，为半波升高度，δd为油水消耗减少吃水量，Squat为船舶最大下沉量。 8.一种超大型船舶安全富裕水深的确定系统，其特征在于，包括：第一获取模块，用于获取超大型船舶运行参数值；流体压力确定模块，用于根据所述超大型船舶运行参数值，得到流体压力；下沉力/纵倾力矩确定模块，用于根据所述流体压力，得到超大型船舶受到的下沉力和纵倾力矩；镜像模型建立模块，用于通过速度势建立镜像模型；下沉量计算模型建立模块，用于根据所述速度势建立镜像模型，建立超大型船舶下沉量计算模型；半波升高度确定模块，用于根据所述超大型船舶下沉量计算模型，确定半波升高度；吃水变化/纵倾变化确定模块，用于根据所述下沉力和所述纵倾力矩，得到吃水变化和纵倾变化；船体最大下沉量确定模块，用于根据所述吃水变化和所述纵倾变化，确定船体最大下沉量；第二获取模块，用于获取咸淡水差、横倾增加吃水和油水消耗减少吃水量；船舶安全富裕水深确定模块，用于根据所述咸淡水差、所述横倾增加吃水、所述油水消耗减少吃水量、所述半波升高度和所述船体最大下沉量，确定船舶安全富裕水深；装载率确定模块，用于根据所述船舶安全富裕水深，控制超大型船舶的下沉量。
所属类别：	发明专利