Experimental investigation on a cabin-suspended catamaran in terms of motion reduction and wave energy harvesting by means of a semi-active motion control system     

《Applied Ocean Research》2019

A novel concept catamaran equipped with a suspended cabin, named Wave Harmonizer Type 4 (WHzer-4), is proposed and evaluated. The mass-spring-mass system is constructed by mounting four sets of suspensions in-between the cabin and the twin-hull. Two sets of dual motor/generators (M/Gs) are attached on the center beam of the cabin's deck fore and aft. Each shaft-end of the dual M/Gs is connected to the twin-hull through a rack-pinion gear unit. In this way the vertical relative motion between the cabin and the twin-hull can be transferred into the rotational motion of the M/Gs, and vice versa. A semi-active motion control system, which contains a proportional-integral (PI) controller, is designed and applied to each of the dual M/Gs for the aim of absorbing wave energy under the condition of suppressing the local vertical velocity of the cabin as much as possible. A 1/5 scale model ship with a length of 1.6 m is built, and a forced-oscillation bench test is implemented to validate the performance of the control system. Then, a series of towing tank tests is carried out in regular head waves. The heave and pitch responses of the cabin, those of the twin-hull and the corresponding wave energy capture width ratio (CWR) at five control scenarios and two reference scenarios are investigated. Discussion on the results of the tank test shows that the motion reduction of the cabin and the wave energy harvesting can be achieved simultaneously at a few wave conditions. However, at other conditions, although noticeable amount of wave energy is harvested, motion reduction of the heave and pitch of the cabin could not be obtained at the same time. It is suggested that varying the gain settings of the PI controllers according to the location of the controllers may improve the effectiveness of the proposed control system.  相似文献   

1981—2018 年庆阳市气候舒适度特征分析及评价          下载免费PDF全文

张可心 《干旱区地理》2020,43(5):1270-1277

为了对庆阳市气候资源特征进行分析和评价，指导当地城乡规划建设及旅游业的发展，利 用庆阳市 1981—2018 年 8 个气象观测站逐日气温、降水、风速、相对湿度、日照时数等资料，计算当 地气候舒适度的 4 种参数，分析庆阳市气候舒适度时空变化特征，结果表明：庆阳市春季、秋季偏 冷，夏无酷暑，温暖舒适，冬季寒冷，较不舒适；温湿指数、风效指数、穿衣指数年际变化特征显示， 四季气候均有向暖发展的趋势，春季和夏季变化趋势极显著，秋季和冬季变化显著性较弱；综合指 数年际波动大，夏季气候趋于不舒适，其余季节均趋于舒适；气候舒适期年内分布特征显示，5～9 月 为全市气候舒适期，适合开展旅游活动；5 月和 9 月舒适度空间分布的总体特征是西部高，东部低， 6～8 月均为东南部高，西部、北部低；舒适度月变化总体特征为，5 月＞6 月＞9 月＞8 月＞7 月。  相似文献   

中国避暑型与避寒型宜人气候的分布特征及差异     

邓粒子  保继刚 《地理研究》2020,39(1):41-52

宜人气候可以分为避暑型和避寒型两种类型,但现有研究鲜有关注国内两类气候的分布特征及差异。本文采用1981—2010年2132个国家气象观测站数据,基于温湿指数、风寒指数和着衣指数计算各个气象站点的气候综合舒适指数,结合协同克里金空间插值方法对全国避暑型和避寒型宜人气候的分布特征进行了研究,并对两类气候的地域差异进行了分析。结果表明：① 中国避暑型气候区包括40°N以北的西北边疆和东北地区、西北中部地区及西南地区三大集中分布区。中国避寒型气候区集中分布在北回归线以南的低纬地区。② 国内夏冬两季的气候不舒适地域广阔,包括环渤海、长三角等经济发达、人口稠密地区,避暑型与避寒型气候资源的开发潜力显著。③ 两类宜人气候呈现明显的地域分离特征,拥有避暑和避寒双重属性的地方极少。④ 国内避寒型气候是稀缺资源,具有垄断性特征;而避暑型气候相对分布广泛,是一种相对遍在性资源。本文不仅丰富了宜人气候分布特征研究的理论成果,而且可为地方气候资源的旅游开发提供科学依据。  相似文献   

四川省旅游气候舒适度评价          下载免费PDF全文

严霜  董廷旭  杜华明  林孝先 《高原山地气象研究》2019,39(1):74-80,86

为了更好地发展旅游事业,本文以四川省2006~2016年21个站点的气象数据为基础数据,运用奥利弗温湿指数和IDW空间插值法对四川省旅游气候舒适度进行评价。结果表明:(1)从总体上看,四川省旅游气候舒适度差异显著,呈现出西部较高、东部较低的特征;(2)从季节上看,四川省春、秋季舒适度较高,最适合人们旅游;夏、冬季舒适度较差,最不适合旅游;(3)从旅游地上看,除了甘孜州、阿坝州和凉山州的最舒适时期为7月,最不舒适时期为1月。四川省典型旅游地最舒适时期大都为4月和10月,最不舒适时期主要为1月和7月。因此,除甘孜州,阿坝州和凉山州外,4月和10月四川省适合旅游;相反,1月和7月四川省不适合旅游。  相似文献   

长岛县旅游气候舒适度分析     

马端良  姜茹茵  伯玥  陈星宇 《内蒙古气象》2019,(2):27-30

气候舒适度是影响一个地区旅游资源开发和发展以及旅游季节游客数量的重要因素。利用长岛国家基本气象站1986—2015年的气温、降水、风速、相对湿度和日照时数等与旅游气候舒适度相关的气象观测资料,对山东省烟台市长岛县气候舒适度进行研究计算,划分出长岛适宜于旅游的季节分布;结合2011—2015年长岛县游客的月统计资料,分析研究长岛旅游气候舒适度与游客数量之间对应关系。结果表明:长岛县5—10月均较适宜旅游,其中最佳旅游时间段为6—9月,其他月份气候舒适度等级较低,基本不适合旅游。旅游游客数量与气候舒适度密切相关,综合气候舒适度指数每变化一个单位,长岛县游客数量月指数增加2.098个百分点。  相似文献   

热气候指数评价中国南方城市夏季舒适度   总被引：5，自引：0，他引：5  

唐进时  申双和  华荣强  李萌 《气象科学》2015,35(6):769-774

利用南方14个城市1981-2013年6-9月的逐日气象资料,根据生物环境特点,制定了基于通用热气候指数的新评价方法,对中国南方城市夏季舒适度进行评价研究。结果表明:中国南方城市的高温不舒适天数近33 a来以3.4 d/10a的速度增加,并有5 a震荡周期。舒适度排名显示,体感温度最高的4个城市分别为重庆、福州、南昌和长沙,杭州与重庆的体感舒适度下降速率较快。对比高温不舒适天数和高温日数发现,两者具有很好的一致性,证明了高温不舒适度与气温关系的密切性。同时,由于热气候指标计算要素的多重考虑,结果与高温日数存在一些差异,但其更具有一定参考和应用价值。  相似文献   

人-板耦合动力响应分析     

谢伟平  徐薇  刘隆 《地震工程与工程振动》2011,31(3):45-50

针对大跨度空间结构楼板振动舒适度问题,建立相应的人-板耦合模型,通过理论分析及有限元计算,系统研究了人-板相互作用体系的动力特性.详细分析了板的约束条件、楼板装饰层以及人群荷载密度分布等各种因素对楼板自振特性的影响.以大跨度车站结构为背景,采用人-板耦合体系,进行人行荷载同步、队列、散步等不同方式作用下楼板竖向振动的研...  相似文献   

1961-2010年青海省人体舒适度指数时空分布特征   总被引：3，自引：0，他引：3  

郭广  张静  马守存  周丹  杨春华  海兰萍 《冰川冻土》2015,37(3):845-854

根据青海省50个气象观测站1961-2010年逐日气象资料,对人体舒适度指数时空分布特征及其影响因子的权重进行了统计分析.结果表明:青海省人体舒适度主要为寒冷、冷、凉、凉爽和舒服等级,整体呈现冷凉特征,各区各等级年均日数分布差异较大.青海省最不舒适的月份是1月份,其次是12月;最舒适的月份是7月,其次是8月、6月.1961-2010年青海省人体舒适度指数上升趋势极显著,与青藏高原气候变化趋势一致.各区人体舒适度均呈显著上升趋势,其中,柴达木地区上升最明显;春、秋季东部农业区和柴达木地区相似,环青海湖地区和青南牧区相似,各区秋季上升趋势均高于春季;青南牧区各季人体舒适度年际波动幅度较大,冬季环青海湖地区和青南牧区人体舒适度差异不大.青海省人体舒适度季节差异明显,夏季最高,冬季最低,春季略高于秋季,近50 a来四季人体舒适度均呈显著上升趋势,冬季波动幅度较大.温度(湿度、风速)与人体舒适度指数存在极显著的正(负)相关关系,温度是影响人体舒适度指数的最主要因子,风速和湿度主要通过温度影响人体舒适度指数,且风速的负影响略大于湿度.东部农业区和柴达木地区风速的负影响较大,环青海湖地区和青南牧区相对湿度的负影响较大.  相似文献   

基于GridMet模型的浙江省温湿指数空间分布及地形影响分析     

施国萍  何永健  张眉  邱新法  曾燕 《地球信息科学学报》2019,21(12):1923-1933

温湿指数是气候舒适度评价模型之一,通过温度与湿度的组合反映人体与周围环境的热量交换,本文利用2003-2018年浙江省及其周边71个气象站点月平均气温、地面水汽压数据,以及MODIS水汽产品,基于GridMet模型模拟了浙江省各月温湿指数空间分布（100 m×100 m）,分析了浙江省温湿指数随地形因子（海拔、坡度、坡向）变化的特征;讨论了各地形因子对温湿指数空间分布的影响程度。结果表明：① 海拔、坡度、坡向3个地形因子中,1月温湿指数随坡向的变化最大,7月最小;② 同坡向上,坡度变化对1月温湿指数影响较大,而海拔变化则是对7月影响最大;③ 南坡1月温湿指数随海拔和坡度增加均略为增加,南坡其他月份及北坡各月均为随海拔和坡度增加温湿指数减小;④ 北坡相对于南坡而言,海拔和坡度对温湿指数的影响更为明显。浙江大部分山区由于地形影响,夏季较为“舒适”,适宜建立避暑消夏的旅游项目。  相似文献   

基于ENVI-met的福州大学校区冬季热环境模拟与热舒适度变化分析     

庄莉娟  蔡芫镔  祁娟娟 《气象与环境学报》2021,37(6):44-52

选取福州大学校园教学区为研究区域,基于典型冬季日背景,运用三维非静力微气候模型ENVI-met,分析模拟校园热环境的差异变化及其热舒适度响应。结合实地勘测,对模型进行校准和验证。结果表明：ENVI-met模型能较好地表征室外热环境,准确预测温度和相对湿度的日变化趋势。混凝土路面、灰色地砖路面行人高度的日平均气温分别比草地高出0.1 ℃和0.3 ℃,逐时最大温差分别为0.68 ℃和0.65 ℃。建筑物阴影和树阴可降低行人高度的气温1.1—1.9 ℃;同一组团在有无遮阴的条件下,平均辐射温度（T_mrt）相差最大可达30 ℃;树木附近和建筑物组团内部生理等效温度（PET）值较小,比硬质路面低2—3个等级。无植被方案下,高温低湿区范围有所扩张,在垂直方向上的增温效应可伸展至10.5 m;风速最大增幅可达1.23 m·s^-1,平均辐射温度较高区域的面积增加了69.25%;热舒适区和热不适区面积分别增加了19.78%和2.03%。  相似文献