极地运输船中央冷却系统中的两相流冰塞机理研究开题报告
2020-05-02 17:11:08
1. 研究目的与意义(文献综述)
1.1目的及意义
近年来全球变暖现象让北极冰川快速融化,越来越多的极地海洋地带已经没有冰存在,部分水域在夏天已处于可通航状态,并具有超过30天的无冰期。虽然到了冬天海冰会继续出现,但这并不妨碍国际社会以及航运业对于开辟北极商业航道的热情,北极航道是沟通东亚、北美和欧洲的最便捷航线,理论上可以使从伦敦到东京的海上航程减为1万6千千米。而从伦敦经苏伊士运河到东京需要航行2万1千千米,经过巴拿马运河则需要航线2万3千千米。与途经苏伊士运河或巴拿马运河的传统商业航线相比,北极航道缩短了航行历程,具有减少运输成本、减少二氧化碳排放等优势。
就北极航道而言,随着“一带一路”建设推进,中俄、中欧关系的发展,北极东北航道为企业开拓新市场、降低经营成本、提升市场竞争力提供了新的机遇,将对我国的经济发展起到积极作用:(1)北极作为一个能源和资源储量丰富的仓库,可能为我国经济发展提供更多源化的能源保障;(2)影响我国沿海地区经济发展战略布局,巩固我国东北和北方港口城市的东北亚航运中心的地位;(3)北极航道的商业运营,将分流苏伊士运河和马六甲海峡航运,降低航运风险;(4)促进国际贸易。海运承担了我国90%以上的国际贸易运输,我国外贸主要有8条海运远洋航线,北极航道顺利开通,将使我国现有东、西向两条主干远洋航线上增加两条更为便捷的到达欧洲和北美洲的航线,大大拉近我国与欧洲、北美等市场的距离,可以促进我国与这些地区的国际贸易。(5)促进我国的节能减排。北极航线的开通,将最大限度地缩短航程,减少船舶燃油消耗和二氧化碳排放,提高能源效率、减少环境污染。
2. 研究的基本内容与方案
2.1基本内容
通过查阅有关极地条件下通入海水进行冷却循环的海水系统以及海水-冰晶两相流特性相关的相关文献完成开题报告及文献摘要(阅读的文献量最少为15篇,其中近五年外文文献不少于3篇)。翻译英文文献(不少于5000汉字、2万英文印刷符),须附外文原文,要求译文要忠实于原文,表达清楚。之后,采用有限元方法,探讨冰晶颗粒直径、流速、含冰率和内循环系统淡水温度等对海水-冰晶两相流体流动的影响,利用仿真分析结果,找到海水冷却系统运行的最佳初始条件。根据海水-冰晶两相流体热物性参数,利用海水-冰晶两相流换热控制方程以及编辑冰晶的相变程序,分析相对于单相海水、海水-冰晶两相流体在水平管道中的换热情况。最后,撰写毕业设计论文(共计不少于20000字)。技术文件概念准确、计算准确、语句通顺、内容完整,计量单位及表达正确。
2.2研究目标
3. 研究计划与安排
第1—3 周: 英文翻译,完成开题报告和文献综述。
第4—6 周:在前期调研工作基础上,根据实验数据和预期值做进一步分析,制定详细的研究方案和工作计划。
第7—10 周:建立海水-冰晶两相流流体的流动和换热数学模型及控制方程,分析海水-冰晶两相流体在水平管道中的流动状态,找到冰塞的影响因素。
4. 参考文献(12篇以上)
参考文献
[1] roman sidortsov. a perfect moment during imperfect times: arctic energy research in a low-carbon era[j]. energy res. soc. sci., 2016 (16) :1-7.
[2] natalia andreassen. arctic energy development in russia—how “sustainability” can fit?[j]. energy res. soc. sci., 2016 (16) :78-88.