實(shí)踐教學(xué)


燃?xì)猓錃?、甲烷）高壓吸附?shí)驗(yàn)平臺(tái)


參觀交流


　　立足海西 促進(jìn)區(qū)域航運(yùn)和造船業(yè)發(fā)展輪機(jī)工程學(xué)科專業(yè)是國(guó)家一類特色專業(yè)建設(shè)點(diǎn)，也是我校優(yōu)勢(shì)特色學(xué)科專業(yè)。該一級(jí)學(xué)科立足海峽西岸經(jīng)濟(jì)區(qū)建設(shè)，依托福建省船舶與海洋工程重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室和福建省船舶與海洋工程特色重點(diǎn)學(xué)科，面向航運(yùn)業(yè)和船舶工業(yè)，在解決省內(nèi)行業(yè)共性和關(guān)鍵性技術(shù)問(wèn)題上做出了較大的貢獻(xiàn)，在船舶空調(diào)與冷藏、船舶新能源、精益造船技術(shù)以及以機(jī)駕合一為目標(biāo)的船舶智能控制方面形成特色，位居國(guó)內(nèi)先進(jìn)水平。
　　該學(xué)科對(duì)海峽西岸經(jīng)濟(jì)區(qū)的航運(yùn)業(yè)和船舶工業(yè)的發(fā)展具有不可替代的作用，具有一支基礎(chǔ)理論扎實(shí)、務(wù)實(shí)進(jìn)取的研究團(tuán)隊(duì)；重視研究平臺(tái)的建設(shè)，構(gòu)建了一些性能先進(jìn)、特色鮮明的研究平臺(tái)，如船舶智能柴油機(jī)性能綜合研究平臺(tái)、燃?xì)猓錃狻⒓淄椋└邏何絼?dòng)力學(xué)特性實(shí)驗(yàn)臺(tái)、船舶數(shù)字化水池平臺(tái)、具有DMI六自由度船模的船舶智能操控仿真平臺(tái)等；擁有如日本掘場(chǎng)HORIBA排氣分析儀、奧地利DEWETRON燃燒分析儀、法國(guó)EFS噴油規(guī)律測(cè)量?jī)x、法國(guó)塞塔拉姆PCTProE&E高壓氣體吸附分析儀等先進(jìn)的檢測(cè)儀器設(shè)備；承擔(dān)了多項(xiàng)國(guó)家自然科學(xué)基金項(xiàng)目和省部級(jí)項(xiàng)目，具備良好的研究積累。
　　該學(xué)科面向東南沿海，立足海西，在校企聯(lián)合創(chuàng)新與對(duì)臺(tái)合作方面具有明顯的實(shí)力和優(yōu)勢(shì)。與廈門船舶重工股份有限公司、馬尾船廠等構(gòu)建戰(zhàn)略合作伙伴關(guān)系，解決了精益造船和數(shù)字化造船方面的關(guān)鍵技術(shù)問(wèn)題。與廈漳泉閩南金三角游艇業(yè)建立聯(lián)合創(chuàng)新聯(lián)盟，為新一代游艇的設(shè)計(jì)制造、規(guī)范制訂和人員培訓(xùn)提供強(qiáng)有力的技術(shù)支撐。與臺(tái)灣大學(xué)、臺(tái)北海洋科技大學(xué)、高雄海洋科技大學(xué)等簽署合作協(xié)議，促進(jìn)兩岸船舶與海洋工程學(xué)科交流和科技合作。
　　福建省正在建設(shè)以廈門港為主的東南國(guó)際航運(yùn)中心和郵輪母港，船舶制造與航運(yùn)是福建省海洋強(qiáng)省戰(zhàn)略的一部分，該學(xué)科在加速高端人才的培養(yǎng)、提升科技創(chuàng)新能力、促進(jìn)區(qū)域航運(yùn)和造船業(yè)發(fā)展以及海峽西岸經(jīng)濟(jì)區(qū)建設(shè)中發(fā)揮重要作用。
　　形成四個(gè)特色鮮明的學(xué)科方向先進(jìn)輪機(jī)工程技術(shù)：
　　研究設(shè)備完善 科研力量雄厚船舶空調(diào)及冷藏技術(shù)研究。應(yīng)船舶節(jié)能減碳的要求，將陸用空調(diào)及制冷領(lǐng)域的各類先進(jìn)節(jié)能技術(shù)包括變風(fēng)量技術(shù)、轉(zhuǎn)輪除濕空調(diào)技術(shù)、高效真空絕熱板技術(shù)引進(jìn)應(yīng)用到船舶上。已成功解決船用變風(fēng)量空調(diào)中系統(tǒng)制冷能力與劇烈變動(dòng)的冷負(fù)荷難以實(shí)現(xiàn)連續(xù)和精確匹配的技術(shù)難題。在國(guó)內(nèi)外率先開展回收利用船舶廢熱的轉(zhuǎn)輪除濕空調(diào)系統(tǒng)的相關(guān)研究，在構(gòu)建科學(xué)的系統(tǒng)流程、優(yōu)化變工況特性方面取得一定進(jìn)展。此外，關(guān)于船用冷藏集裝箱制冷機(jī)組的智能故障診斷、高效真空絕熱板箱體的研究有望突破國(guó)外廠家的相關(guān)技術(shù)壟斷，提升船舶配套裝備的國(guó)有化率。
　　船舶空調(diào)及冷藏技術(shù)的研究已在國(guó)內(nèi)形成較為明顯的特色和優(yōu)勢(shì)，擁有國(guó)內(nèi)為數(shù)不多的專注于船舶空調(diào)及冷藏技術(shù)的研究團(tuán)隊(duì)，近5年已完成和主持國(guó)家自然科學(xué)基金項(xiàng)目3項(xiàng)，省部級(jí)科技重點(diǎn)項(xiàng)目2項(xiàng)，其它省部級(jí)項(xiàng)目4項(xiàng)；關(guān)于船用變風(fēng)量空調(diào)以及船舶廢熱驅(qū)動(dòng)的船用轉(zhuǎn)輪除濕空調(diào)的研究在國(guó)內(nèi)處于領(lǐng)先地位。
　　高效海水淡化理論與技術(shù)研究。針對(duì)船舶具有豐富余熱的特點(diǎn)，開展高效海水淡化理論與技術(shù)研究，包括各種傳統(tǒng)和新型海水淡化方法在艦船上的適用性研究、全工況性能研究、主要部件研發(fā)、優(yōu)化控制方法等，提出新型的高效冷量-淡水聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)、吸收式壓汽蒸餾系統(tǒng)，并率先開展動(dòng)力系統(tǒng)與海水淡化優(yōu)化集成、可再生能源輔助式海水淡化流程和裝置的研究。
　　船舶柴油機(jī)性能優(yōu)化和排放控制研究。開展以環(huán)保節(jié)能為目的的船用電控柴油機(jī)工作過(guò)程、系統(tǒng)優(yōu)化匹配的實(shí)驗(yàn)和仿真研究，揭示電控柴油機(jī)燃油噴射規(guī)律、電控參數(shù)對(duì)整機(jī)性能及其排放的影響規(guī)律，優(yōu)化系統(tǒng)的電控參數(shù)和控制策略，為國(guó)產(chǎn)船用柴油機(jī)的電控化改造奠定基礎(chǔ)。在催化反應(yīng)機(jī)理、還原劑流量控制的理論和實(shí)驗(yàn)研究基礎(chǔ)上，研發(fā)出適合船用柴油機(jī)工作特點(diǎn)的SCR處理系統(tǒng)。
　　船舶新能源與清潔燃燒：
　　打造優(yōu)秀團(tuán)隊(duì)和先進(jìn)平臺(tái)該學(xué)科方向團(tuán)隊(duì)是國(guó)內(nèi)較早就船用太陽(yáng)能－氫能動(dòng)力系統(tǒng)及儲(chǔ)氫技術(shù)、船舶多能源推進(jìn)系統(tǒng)優(yōu)化集成、燃油靜電霧化和乳化燃燒中關(guān)鍵技術(shù)問(wèn)題展開實(shí)質(zhì)性研究的團(tuán)隊(duì)，先后承擔(dān)多項(xiàng)國(guó)家級(jí)、省部級(jí)項(xiàng)目，獲福建省科技進(jìn)步二等獎(jiǎng)1項(xiàng)、授權(quán)發(fā)明專利4項(xiàng)，研制出國(guó)內(nèi)第一艘太陽(yáng)能游覽船舶并已投入使用。擁有良好的科研條件，配置有法國(guó)塞塔拉姆公司的PCTProE&E高壓氣體吸附分析儀、美國(guó)康塔公司全自動(dòng)比表面及孔隙度分析儀、粒度分析儀、元素分析儀，建有太陽(yáng)能聚光光伏發(fā)電和太陽(yáng)能光電-光熱綜合利用裝置、蝶式聚光光伏發(fā)電裝置、燃?xì)猓錃?、甲烷）高壓吸附?dòng)力學(xué)特性實(shí)驗(yàn)臺(tái)。
　　氫能在船舶中應(yīng)用的基礎(chǔ)研究。根據(jù)船舶動(dòng)力系統(tǒng)的工況特點(diǎn)，開展以質(zhì)子交換膜燃料電池作為船舶基本負(fù)荷推進(jìn)動(dòng)力的理論和實(shí)驗(yàn)研究。采取氫分子與儲(chǔ)氫介質(zhì)之間處于“物理吸附”和“化學(xué)吸附”中間態(tài)的技術(shù)路線，通過(guò)材料工藝調(diào)控復(fù)合材料組元間的作用機(jī)制，率先提出并研制新型碳/催化金屬/鎂系復(fù)合儲(chǔ)氫材料，開展港口渡輪等特種船舶上的應(yīng)用研究。
　　可再生能源復(fù)合系統(tǒng)集成理論與關(guān)鍵技術(shù)研究。將燃料電池、太陽(yáng)能光伏、風(fēng)能集成為船舶新型推進(jìn)動(dòng)力系統(tǒng)，以能源優(yōu)化匹配為目的，針對(duì)可再生能源具有能量密度低、不連續(xù)等特點(diǎn)，研發(fā)高倍率聚光器跟蹤機(jī)構(gòu)、大功率光伏控制器、逆變器、太陽(yáng)能光伏制氫與儲(chǔ)氫等關(guān)鍵技術(shù)裝備，提高船舶多能源復(fù)合推進(jìn)系統(tǒng)的穩(wěn)定性和經(jīng)濟(jì)性。同時(shí)開展波浪能的應(yīng)用基礎(chǔ)研究。
　　清潔燃燒技術(shù)基礎(chǔ)研究。以船舶柴油機(jī)的節(jié)能減排為目的，開展燃油的清潔燃燒研究，解決乳化燃油霧化阻力增大、低負(fù)荷下工況不穩(wěn)定和高排放等技術(shù)難題，采取燃油靜電霧化和乳化燃燒相結(jié)合的技術(shù)路線，研究乳化燃油的三次霧化機(jī)理，探索利用變電場(chǎng)參數(shù)調(diào)控乳化燃油在船舶柴油機(jī)中霧化特性的方法，改善乳化燃油霧化質(zhì)量和燃燒品質(zhì)。
　　船舶智能控制與電力推進(jìn)：
　　協(xié)同創(chuàng)新成果顯著擁有國(guó)內(nèi)先進(jìn)、具有國(guó)際一流的DMI六自由度船模和液壓系統(tǒng)的船舶智能操控仿真、船舶機(jī)艙綜合信息系統(tǒng)、電力推進(jìn)系統(tǒng)等平臺(tái)，可供深入的工程應(yīng)用技術(shù)研究與技術(shù)開發(fā)驗(yàn)證使用。在船舶運(yùn)動(dòng)智能控制的避碰決策研究方面的研究成果處于國(guó)際先進(jìn)、國(guó)內(nèi)領(lǐng)先水平，并率先應(yīng)用于863子課題《綜合船橋系統(tǒng)及關(guān)鍵設(shè)備》的多目標(biāo)智能避碰輔助決策技術(shù)研究以及船舶智能操控仿真平臺(tái)的研發(fā)。在校企協(xié)同創(chuàng)新方面成果顯著，智能控制系統(tǒng)仿真技術(shù)在機(jī)艙設(shè)備及船舶操縱模擬器教學(xué)應(yīng)用方面已推出幾十項(xiàng)運(yùn)用產(chǎn)品，具備較強(qiáng)的航海教育模擬訓(xùn)練系統(tǒng)研發(fā)能力，取得良好的社會(huì)效益。
　　船舶運(yùn)動(dòng)智能控制技術(shù)研究。針對(duì)船舶自動(dòng)控制的關(guān)鍵問(wèn)題，以駕機(jī)合一實(shí)現(xiàn)船舶自動(dòng)航行為研究目標(biāo)，運(yùn)用信息論、控制論、人工智能、系統(tǒng)工程等基礎(chǔ)理論知識(shí)，依托具有DMI六自由度船模及液壓系統(tǒng)、近似海試環(huán)境的船舶智能操控仿真平臺(tái)，開展船舶航行智能控制的信息綜合處理、智能避碰決策與自動(dòng)控制等核心技術(shù)研究，解決了綜合船橋系統(tǒng)的船舶導(dǎo)航與駕控系統(tǒng)的多傳感器信息融合、智能避碰決策自動(dòng)化技術(shù)以及航跡智能控制等難點(diǎn)問(wèn)題。
　　智能控制系統(tǒng)仿真技術(shù)。運(yùn)用船舶自動(dòng)操舵儀和自主研發(fā)的船舶智能操控仿真平臺(tái)，研究船舶運(yùn)動(dòng)自動(dòng)控制半物理仿真系統(tǒng)，構(gòu)建可供深入的科學(xué)研究與技術(shù)開發(fā)驗(yàn)證的仿真平臺(tái)。結(jié)合船舶運(yùn)動(dòng)智能控制的研究，利用網(wǎng)絡(luò)、數(shù)據(jù)庫(kù)、虛擬現(xiàn)實(shí)和現(xiàn)代控制技術(shù)、基于數(shù)學(xué)函數(shù)的船舶設(shè)備三維模型，研制新一代船舶操控、輪機(jī)操作模擬器。
　　船舶電力推進(jìn)系統(tǒng)研究。以現(xiàn)代船舶綜合電力推進(jìn)為研究對(duì)象，綜合運(yùn)用電力電子技術(shù)、交流傳動(dòng)技術(shù)和現(xiàn)代控制技術(shù)，研究電力推進(jìn)綜合控制系統(tǒng)，重點(diǎn)研究大容量電力推進(jìn)系統(tǒng)與船槳的配合、電力推進(jìn)系統(tǒng)對(duì)船舶電網(wǎng)電能質(zhì)量的影響以及諧波抑制方法、電力推進(jìn)系統(tǒng)的故障檢測(cè)與診斷等，研制性能優(yōu)良的船舶電力推進(jìn)系統(tǒng)。
　　船舶與海洋結(jié)構(gòu)物建造工藝與維修技術(shù)：
　　在促進(jìn)行業(yè)發(fā)展中彰顯優(yōu)勢(shì)該學(xué)科方向圍繞福建省造船行業(yè)需求和重大問(wèn)題，在船舶建造中通過(guò)與數(shù)學(xué)學(xué)科的交叉結(jié)合，形成了在精益造船技術(shù)的理論與實(shí)用技術(shù)上的研究?jī)?yōu)勢(shì)，開展對(duì)船舶建造的誤差、曲面光順性測(cè)試以及船用柴油機(jī)零部件的冷噴涂工藝和納米材料表面修復(fù)應(yīng)用基礎(chǔ)研究。牽頭創(chuàng)建了福建游艇行業(yè)協(xié)同創(chuàng)新聯(lián)盟；擁有ADAMS仿真軟件、SB3DS服務(wù)系統(tǒng)、Tri-bon軟件及其附屬設(shè)備、GI圖形服務(wù)器/柱幕投影系統(tǒng)、圖形工作站，及數(shù)值水池、油液檢測(cè)中心、船舶表面噴涂實(shí)驗(yàn)平臺(tái)、船舶焊接實(shí)驗(yàn)室等；特別是來(lái)自企業(yè)界的研究課題，顯示了為地方經(jīng)濟(jì)服務(wù)優(yōu)勢(shì)和開發(fā)實(shí)力。
　　數(shù)字化造船與精益造船研究。以數(shù)字化建模仿真與優(yōu)化為特征，將信息技術(shù)應(yīng)用于造船過(guò)程，綜合集成誤差傳遞、公差分配和數(shù)據(jù)配準(zhǔn)方法，進(jìn)行船舶制造無(wú)余量和彈塑性變形研究。通過(guò)船舶測(cè)量數(shù)據(jù)采集、建模分析與模型數(shù)據(jù)坐標(biāo)變化的誤差分析，解決船體精益制造與控制關(guān)鍵技術(shù)難題，獲得非線性變形、最優(yōu)配算與特征值計(jì)算方法，預(yù)測(cè)船舶建造過(guò)程的補(bǔ)償量，并在船舶建造工藝中實(shí)施。在服務(wù)地方企業(yè)中實(shí)現(xiàn)典型船舶無(wú)余量下料率83.8%，無(wú)余量總組合大合攏比例90%以上。
　　船體曲面光順性檢測(cè)基礎(chǔ)研究。圍繞船體曲面數(shù)學(xué)研究的關(guān)鍵難點(diǎn)，采用圖論的匹配優(yōu)化和神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)逼近能力算法，對(duì)造船檢測(cè)中檢測(cè)點(diǎn)多邊形效應(yīng)對(duì)曲線近似計(jì)算的完備理論進(jìn)行研究，利用少量測(cè)量數(shù)據(jù)進(jìn)行船舶曲面模型重建,完善船體曲線和船體曲面光順設(shè)計(jì)理論的物理方法，獲得最優(yōu)匹配于期望曲率的曲面，解決了進(jìn)行曲線、曲面造型技術(shù)在船體曲面表達(dá)、插值和光順的處理應(yīng)用，以及復(fù)雜船體外形約束條件的船體曲線曲面光順性問(wèn)題。
　　船舶可靠性與維修技術(shù)研究。用油液檢測(cè)及振動(dòng)測(cè)試等多種手段對(duì)船舶與海洋結(jié)構(gòu)物的動(dòng)力裝備進(jìn)行離線和在線狀態(tài)監(jiān)測(cè)和故障診斷，對(duì)磨合過(guò)程進(jìn)行綜合研究，并與可靠性理論分析相結(jié)合，進(jìn)行系統(tǒng)加載試驗(yàn)與模擬加載方法的理論研究與應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)船舶在役設(shè)備的可靠性評(píng)估及損毀設(shè)備的失效分析。開展特種納米材料等離子體輔助球磨制備工藝以及表面冷噴涂技術(shù)的應(yīng)用研究，對(duì)船舶與海洋結(jié)構(gòu)物大型貴重零部件進(jìn)行修復(fù)。