南通航运职业技术学院毕业论文
毕 业 论 文
船舶主机余热利用与节能的探索研究
作 者 姓 名： 封 斌 学科、专业 ： 船机制造与维修 学 号 ： 413091110 指 导 教 师： 孙 自 力
南通航运职业技术学院 Nantong Shipping College
- I -
周煜：自升式海洋平台设计方案评价体系研究
摘 要
自1973年发生世界石油危机至今，以及环境的日益恶化，节能依然成为大家所共同关注的课题。如何更好的利用船舶主机余热，对节能建设至关重要。
而对于目前大多数船舶来说，主机余热主要被利用在废弃涡轮增压器上：将废弃能量转换为扫气空气的压力来提高热效率。同时利用废弃锅炉产生0.5MPa作用的饱和水蒸气来满足船员的日常生活用水及油仓的加热保温等。
船舶就如同人类在大海上建造的浮动城市。在船舶朝着大型化、高速化发展的今天，随着科学技术的发展，为了节能和更好的利用主机余热，我们有必要对其进行深入研究。
目前我国的节能方针是能源开发与节能并重，把节能放在优先地位为我国的能源问题指明了方向。随着世界航运市场的飞速发展，船舶运力和运量之间的矛盾日渐突出，使得国际航运市场的竞争更加激烈。在地球的能源逐渐减少，燃油占船舶运输成本越来越大的情况下，如何进一步做好船舶的节能工作，降低运输成本已迫在眉睫。
柴油机具有体积小，重量轻，机动性好，热效率较高等特点，加之转速变化范围广，造价低廉，使用维修方便，被广泛应用作船舶动力。柴油机的热效率在热机中是最高的，一般可达 ３０％－４５％，其余５５％以上的热量被排气、冷却水带走。
对这部分余热的充分利用是船舶柴油机节能的关键所在，我决定就其量及其可行性再利用新途径两个方面分别对柴油机排气、冷却水余热利用进行分析研究。
1.船舶空调利用余热制冷的热经济性分析
2.利用主排出气的余热产生低压蒸汽来推动汽轮发电机组发电 3.涡轮增压回收余热
关键词：废气余热，冷却水余热，余热利用，节能，热效率，船舶管理
- II -
南通航运职业技术学院毕业论文
目 录
摘 要 .................................................................................................. 错误！未定义书签。 Abstract .................................................................................................... 错误！未定义书签。 1.绪论 ....................................................................................................... 错误！未定义书签。
1.1海洋平台的分类 ........................................................................ 错误！未定义书签。
1.1.1移动式海洋平台 ............................................................. 错误！未定义书签。 1.1.2固定式海洋平台 ............................................................. 错误！未定义书签。 1.2自升式海洋平台简介 ................................................................ 错误！未定义书签。
1.2.1自升式海洋平台的受力 ................................................. 错误！未定义书签。 1.2.2自升式海洋平台结构 ..................................................... 错误！未定义书签。 1.2.3自升式海洋平台结构及作业特点 ................................. 错误！未定义书签。 1.3 国内外研究概况及发展趋势 ................................................... 错误！未定义书签。
1.3.1自升式海洋平台的发展趋势 ......................................... 错误！未定义书签。 1.3.2 海上可移动钻井装置的发展展望 ................................ 错误！未定义书签。 1.4移动式钻井平台稳性概述 ........................................................ 错误！未定义书签。 1.5论文的课题背景与意义 ............................................................ 错误！未定义书签。
1.5.1课题所属研究领域 ......................................................... 错误！未定义书签。 1.5.2课题的理论意义和应用价值 ......................................... 错误！未定义书签。 1.5.3课题的研究目的与内容 ................................................. 错误！未定义书签。
2. 自升式海洋平台设计方案评价体系 ................................................. 错误！未定义书签。
2.1评价体系简介 ............................................................................ 错误！未定义书签。 2.2国内外对结构和响应研究概况 ................................................ 错误！未定义书签。 2.3国内外关于桩基承载力和穿透可能性的分析 ........................ 错误！未定义书签。
2.3.1 一般层状地基承载能力的计算 .................................... 错误！未定义书签。 2.3.2 硬壳层情况下地基承载能力的计算分析方法 ............ 错误！未定义书签。 2.3.3桩基的概率极限状态设计方法及其发展 ..................... 错误！未定义书签。 2.3.4小结 ................................................................................. 错误！未定义书签。 2.4国内外对于桩靴抗滑能力的研究 ............................................ 错误！未定义书签。
2.4.1概述 ................................................................................. 错误！未定义书签。 2.4.2 地基稳定性与抗滑能力的关系 .................................... 错误！未定义书签。 2.4.3支撑状态的载荷特点及载荷计算 ................................. 错误！未定义书签。
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周煜：自升式海洋平台设计方案评价体系研究
2.5评价体系的流程图 .................................................................... 错误！未定义书签。 2.6 评价体系的具体应用方法 ....................................................... 错误！未定义书签。
2.6.1输入相关数据 ................................................................. 错误！未定义书签。 2.6.2确定气隙以及估计桩腿在最大预装载时的入泥深度 . 错误！未定义书签。 2.6.3桩腿长度的校核 ............................................................. 错误！未定义书签。 2.6.4水动力和风力计算以及分析模型的建立 ..................... 错误！未定义书签。 2.6.5确定响应 ......................................................................... 错误！未定义书签。 2.6.6结构和倾覆性的评估 ..................................................... 错误！未定义书签。 2.6.7桩基的校核 ..................................................................... 错误！未定义书签。 2.6.8 水平方向偏斜的校核 .................................................... 错误！未定义书签。 2.7程序实现简介 ............................................................................ 错误！未定义书签。 3．自升式海洋平台的空间回复力臂曲面的研究 ................................ 错误！未定义书签。
3.1海洋平台空间回复力臂曲面简介 ............................................ 错误！未定义书签。 3.2国内自升式海洋平台拖航稳性研究 ........................................ 错误！未定义书签。 3.3 研究回复力臂曲面的意义 ....................................................... 错误！未定义书签。 3.4计算方法简介 ............................................................................ 错误！未定义书签。 3.5自由液面的处理 ........................................................................ 错误！未定义书签。
3.5.1自由液面产生的原因 ..................................................... 错误！未定义书签。 3.5.2自由液面对大倾角稳性影响计算方法分类 ................. 错误！未定义书签。 3.5.3按规范的近似计算方法 ................................................. 错误！未定义书签。 3.6程序实现简介 ............................................................................ 错误！未定义书签。
3.6.1坐标系的确定 ................................................................. 错误！未定义书签。 3.6.2计算平台吃水的大小 ..................................................... 错误！未定义书签。 3.6.3平台浮心位置的确定 ..................................................... 错误！未定义书签。 3.6.4自由液面的影响 ............................................................. 错误！未定义书签。 3.6.5VISUAL BASIC调用MATLAB出图 ........................... 错误！未定义书签。 3.8三桩腿平台计算实例 ................................................................ 错误！未定义书签。
3.8.1关键点和其他参数设定 ................................................. 错误！未定义书签。 3.8.2自由液面修正数据 ......................................................... 错误！未定义书签。 3.8.3重量重心数据 ................................................................. 错误！未定义书签。 3.8.4回复力臂曲面绘图结果（横、纵倾角：度；回复力臂：米）错误！未定义书签。
- IV -
南通航运职业技术学院毕业论文
3.9四桩腿平台计算实例 ................................................................ 错误！未定义书签。
3.9.1关键点和其他参数的设定 ............................................. 错误！未定义书签。 3.9.2自由液面修正数据 ......................................................... 错误！未定义书签。 3.9.3重量重心数据 ................................................................. 错误！未定义书签。 3.9.4回复力臂曲面绘图结果（横、纵倾角：度；回复力臂：米）错误！未定义书签。
结 论 ...................................................................................................... 错误！未定义书签。 参 考 文 献 ............................................................................................ 错误！未定义书签。 附录A 三桩腿平台回复力臂输出结果（米） .................................... 错误！未定义书签。 附录B 四桩腿平台回复力臂输出结果（米） .................................... 错误！未定义书签。 附录C 评价体系部分程序代码 ............................................................ 错误！未定义书签。 攻读硕士学位期间发表学术论文情况 .................................................. 错误！未定义书签。 致 谢 .................................................................................................. 错误！未定义书签。 大连理工大学学位论文版权使用授权书 .............................................. 错误！未定义书签。
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