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海洋运输环境下船载散装谷物自然通风研究

作　者: 王洪贵
导　师: 王建平
学　校: 大连海事大学
专　业: 载运工具运用工程
关键词: 传热系数太阳辐射对流自然通风
分类号: U695.27
类　型: 硕士论文
年　份: 2008年
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内容摘要

近年来,船舶散装谷物货损事件时有发生,且货损巨大,责任也较难划分。在对发生货损的原因进行分析时,是否在运输期间进行了有效的通风成为争论的焦点。对于船载散装谷物的通风问题,仅分析谷物的含水量、破损籽粒含量、杂质含量、虫类危害等谷物内在性质是不够的,还需要考虑到海洋运输环境中的各种气象要素对谷物货舱的影响。而目前,从海洋运输环境对货舱影响的角度出发来系统研究此问题的著述较少,此研究也确有一定难度。谷物颗粒属于胶体,谷粒之间又存有孔隙,不断进行呼吸放热,谷物装于货舱后,各处的温度又随着时间缓慢且连续变化,整个谷物货舱内部的温度场变化属于非稳态多孔对流导热,而该理论在海上谷物运输领域中应用较少。并且为避免发生货损,或确定发生货损的时间大致的部位,需要对船舶货舱温度场变化进行研究,而要建立货舱温度场,并分析其变化,需要许多开航时的初始条件和航行期间变化的边界条件,初始条件如谷物装船时的谷物自身各种基本属性,开航时的气温、相对湿度、太阳辐射强度、视风风向风速和海水温度等。边界条件如太阳辐射强度变化、风速风向的变化、水温变化、对货舱通风的时间、通风的时间长度,通风时的外界气温和湿度等等。尽管大部分初始条件可以得到,但由于所需的太阳辐射强度等数据应是实时的,而国内外对此的研究大多是关于日均值的变化,对各个海区太阳辐射的实时变化研究很少,因此,对此系统研究数据仍然不足。本文基于传热学理论,对散装谷物货舱进行了分区,确定了各分区受外界环境影响的量级;从谷物运输理论和实践出发,确定了谷物货舱的通风目的,改进了谷物货舱的通风原则;对谷物货舱的温度场和湿度场进行了分析,对现有谷物船舶自然通风孔的布置提出了改进意见,制定了温湿度测控点布置的新方案;最后,根据焓湿图,提出了海上谷物运输中进行通风的实际操作方法。

全文目录

摘要  5-6
Abstract  6-10
第1章绪论  10-14
  1.1 历史沿革与研究现状  10-11
  1.2 存在问题  11-12
    1.2.1 理论研究方面  11-12
    1.2.2 数据方面  12
    1.2.3 相应标准方面  12
  1.3 本人研究思路  12-14
第2章船舶货舱区域划分  14-29
  2.1 第一类区域  14-16
  2.2 第二类区域  16-19
  2.3 第三类区域  19-20
  2.4 第四类区域  20-22
  2.5 第五类区域  22-27
  2.6 第六类区域  27
  本章小结  27-29
第3章海洋运输环境对谷物货舱的影响  29-46
  3.1 船舶各处相关对流换热系数的求取  29-30
  3.2 太阳辐射的影响  30-40
    3.2.1 太阳直射辐射强度  30-31
    3.2.2 船舶受太阳辐射的强度  31-33
    3.2.3 太阳辐射对货舱的影响  33-40
  3.3 海水温度变化对货舱的影响  40-45
    3.3.1 海水对流换热系数的求取  40-41
    3.3.2 海水对货舱舷侧的影响程度  41-43
    3.3.3 对流换热系数变化的影响  43-45
  3.4 风对货舱温度场的影响  45
  本章小结  45-46
第4章谷物安全存储时间  46-51
  4.1 谷物安全存储时间理论模型  46-47
  4.2 谷物安全存储时间的直观化图  47-48
  4.3 谷物安全存储时间的计算方法  48-50
  本章小结  50-51
第5章船载谷物货舱自然通风技术的改进  51-63
  5.1 散装谷物货舱通风原则的改进  51-54
    5.1.1 谷物的货损  51-53
    5.1.2 现行散装谷物货舱通风原则的不完善性  53-54
    5.1.3 对现行散装谷物货舱通风原则的改进  54
  5.2 谷物货舱温度与湿度分布  54-56
  5.3 对谷物货舱通风孔布置的改进  56-59
    5.3.1 现行散货船的通风孔布置的不足  56-58
    5.3.2 谷物货舱通风孔布置的改进  58-59
  5.4 温湿度测控点布置的新设计  59-60
  5.5 海上运输谷物的通风作业  60-63
第6章结论与展望  63-65
  6.1 结论  63
  6.2 建议  63
  6.3 展望  63-65
参考文献  65-67
攻读学位期间公开发表论文  67-68
致谢  68-69
研究生履历  69

海洋运输环境下船载散装谷物自然通风研究

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