本文關鍵詞：基于EEDI能效設計指數的高性能船舶優(yōu)化方法研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：EEDI能效設計指數是衡量船舶能效水平的重要指標,對于新建船舶,在設計初期和試航階段都需要對該指標進行驗證,驗證滿足要求,可以投入運營,反之則淘汰。但該規(guī)則并不適用所有船型,對于高性能船舶,規(guī)則并沒有具體要求。然而伴隨著全球溫室效應的不斷加強,EEDI的要求將越來越嚴格,高性能船舶未來也將納入至標準當中。因此,對高性能船舶EEDI的研究,是高性能船舶建造及研究單位的重要課題。 為了應對未來EEDI對高性能船舶進行限制,本文在現有的EEDI規(guī)則基礎上,研究了高性能船舶EEDI,對高性能船舶EEDI計算公式及基線公式進行了探討,并以高速游艇為實例,對其能效水平進行了分析研究,得出該類型船舶EEDI能效水平。并從節(jié)能裝置、無壓載水設計和船型優(yōu)化三個方面具體介紹了提高高性能船舶能效水平的措施,為日后高性能船舶節(jié)能減排研究提供參考。 為了進一步提高高性能船舶的能效水平,本文創(chuàng)新性的提出了基于EEDI的高性能船舶多目標優(yōu)化方法研究,其原理是采用合適的多目標優(yōu)化算法,對影響高性能船舶EEDI的兩個重要因素航速和載重能力進行多目標優(yōu)化,從而達到高性能船舶EEDI優(yōu)化的目的。學習研究多目標優(yōu)化方法,對比分析多目標粒子群優(yōu)化算法和多目標遺傳算法,選擇更適合于EEDI優(yōu)化的多目標遺傳算法�；贛ATLAB多目標遺傳算法工具箱,以57.6米高速鋁合金快速反應支持船為實例,對該高速船進行EEDI多目標優(yōu)化,得出滿意的優(yōu)化設計方案。優(yōu)化結果表明,多目標遺傳算法的應用在高性能船舶設計初期的船型論證中能有效的提高高性能船舶的能效水平。
【關鍵詞】：EEDI 高性能船舶 多目標優(yōu)化 多目標遺傳算法
【學位授予單位】：大連海事大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2014
【分類號】：U662
【目錄】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-8
• 目錄8-11
• 第1章 緒論11-15
• 1.1 前言11-12
• 1.2 多目標優(yōu)化方法研究概述12-13
• 1.3 論文主要工作13-15
• 第2章 EEDI能效設計指數研究15-26
• 2.1 前言15
• 2.2 EEDI計算公式15-20
• 2.2.1 碳轉換系數CF16
• 2.2.2 船舶航速v_(ref)16
• 2.2.3 載重能力Capacity16-17
• 2.2.4 船舶功率P17-18
• 2.2.5 單位燃油消耗量SFC18
• 2.2.6 各修正系數18-20
• 2.3 EEDI基線研究20-22
• 2.3.1 EEDI基線的確定20-21
• 2.3.2 折減系數的確定21-22
• 2.4 EEDI適用范圍及驗證流程22-25
• 2.4.1 適用范圍23
• 2.4.2 驗證流程23-25
• 2.5 本章小結25-26
• 第3章 高性能船舶與EEDI能效設計指數26-43
• 3.1 前言26
• 3.2 高性能船舶26-33
• 3.2.1 高性能排水型單體船27-29
• 3.2.2 小水線面雙體船和穿浪雙體船29-31
• 3.2.3 高性能多體船31
• 3.2.4 槽道滑行艇31
• 3.2.5 水翼艇31-32
• 3.2.6 氣墊船32-33
• 3.3 高性能船舶EEDI能效設計指數33-37
• 3.3.1 高性能船舶EEDI探討33-34
• 3.3.2 實例分析34-37
• 3.4 改善能效水平的方法37-42
• 3.4.1 節(jié)能裝置38-41
• 3.4.2 無壓載水設計41-42
• 3.4.3 船型優(yōu)化42
• 3.5 本章小結42-43
• 第4章 多目標優(yōu)化方法研究43-56
• 4.1 前言43
• 4.2 多目標優(yōu)化問題43-45
• 4.2.1 定義43-44
• 4.2.2 多目標優(yōu)化Pareto解集44-45
• 4.3 多目標優(yōu)化方法45-50
• 4.3.1 多目標粒子群優(yōu)化算法45-47
• 4.3.2 多目標遺傳算法47-49
• 4.3.3 兩種優(yōu)化算法的比較49-50
• 4.4 MATLAB多目標遺傳算法工具箱50-55
• 4.4.1 多目標遺傳算法工具箱的特征50
• 4.4.2 MOGA算法的實現50-52
• 4.4.3 實例計算驗證52-55
• 4.5 本章小結55-56
• 第5章 高性能船舶EEDI多目標優(yōu)化56-67
• 5.1 前言56
• 5.2 船型參數與目標函數56-59
• 5.2.1 船型參數57
• 5.2.2 目標函數-航速v_(ref)57-58
• 5.2.3 目標函數-載重能力Capacity58-59
• 5.3 高速鋁合金船EEDI多目標優(yōu)化59-66
• 5.3.1 母型船EEDI值計算59
• 5.3.2 EEDI優(yōu)化模型的建立59-60
• 5.3.3 優(yōu)化工具箱的應用60-62
• 5.3.4 優(yōu)化結果分析62-66
• 5.4 本章小結66-67
• 第6章 優(yōu)化船型阻力數值模擬67-79
• 6.1 前言67
• 6.2 船體模型的建立67-70
• 6.2.1 NAPA簡介67-68
• 6.2.2 船體的建模68-69
• 6.2.3 靜水力計算69-70
• 6.3 阻力數值模擬70-72
• 6.3.1 FLUENT簡介70-71
• 6.3.2 流域及網格劃分71-72
• 6.3.3 阻力數值模擬72
• 6.4 計算結果分析72-78
• 6.4.1 船體表面壓力分析73-76
• 6.4.2 船體表面流線分析76-77
• 6.4.3 阻力分析77-78
• 6.5 本章小結78-79
• 第7章 總結與展望79-81
• 7.1 總結79-80
• 7.2 展望80-81
• 參考文獻81-83
• 附錄A 優(yōu)化計算Pareto解集83-87
• 致謝87-88
• 作者簡介88

【參考文獻】

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本文編號：411173