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1、风翼-柴油机混合动力船主机降速模式第34卷第4期2011年12月中国航海NAVIGAT10N0FCHINAVo1.34No.4Dec.2O11文章编号:1000--4653(2011)O4一OO17一O5风翼一柴油机混合动力船主机降速模式吴桂涛,任洪莹,黄连忠,甘振海(1.大连海事大学轮机工程学院,辽宁大连116023;2.武汉船用机械有限责任公司,湖北武汉430084)摘要:为了探索风翼一柴油机混合动力船主机降速航行模式,分析了风翼船机桨的能量传递,以及风翼助航对船舶阻力和主机的影响.分别研究了定速航行和定功率航行两种主机降速航行模式的特
2、点.通过对比得出定速航行更适合于风翼一柴油机混合动力船舶,为风翼一柴油机混合动力船舶的推广应用提供了理论依据.关键词:船舶,舰船工程;风翼一柴油机混合动力船舶;主机降速;航行模式;定速航行;定功率航行中图分类号:U674.925文献标志码:AResearch0nSlowSteamingModesforWing-DieselShipWGuitao,RenHongying,HuangLianzhong.GanZhenhai.(1.CollegeofMarineEngineeringDalianMaritimeUniversity,Dalian1
3、16023,China;2.WuhanMarineMachineryPlantCo.,Ltd,Wuhan430084,China)Abstract:Inordertoexploreslowsteamingmodesofshipsofdieselwing—sailhybridpropulsion,theenergytransferwithinwing-sail,ship,engine,andpropellerisstudied,andtheeffectofthewingassistanceonshipresistanceandmainengi
4、nesareanalyzed.Thefeaturesoftwoslowsteamingmodes,constantspeedandconstantpower,arestud—iedrespectively.Thecomparisonshowsthattheconstantspeedmodeismoresuitableforshipsofdieselwing—sailhybridpropulsion.Thestudycanbethetheoreticalbasisforapplicationofdieselwing—sailpropulsio
5、nships.Keywords:ship,navalengineering;dieselwing—sailship;slowsteaming;navigationmode;constant—speednaviga—tion;constant-powernavigation人类利用风能作为船舶主动力或辅助动力已有数千年历史_】].在蒸汽机发明之前,风能就已作为重要的动力用于船舶航行.随着全球气候日益恶劣以及石油价格的飞涨,全球范围内都在倡导"节能减排"和绿色航运.在机动船舶规模迅速发展和能源危机的今天,风帆助航又获得新的发展机遇.这对实现"低
6、碳航运"具有重要的意义.风翼一柴油机混合动力船舶是其中的一种.安装风翼以后,船舶的能量和力的平衡关系发生了变化.通过定速和定功率两种主机降速航行模式进行案例计算分析,说明风翼～柴油机混合动力船舶应采取何种航行模式既能最大限度地利用能源,节约能源,又能保障船舶安全平稳运行.1风翼对船舶的影响1.1对能量传递的影响传统机动船舶大都由船舶主柴油机自身提供动力驱动船舶航行.风翼一柴油机混合船舶是由风翼和柴油机共同提供动力.其能量传递变化见图1.能量传递的相关公式如下:VA一(1一w)V(1)J—VA/nD(2)PP一2~rKopn.D(3)PN—P
7、P/珊?r/s(4)T一T7/D(5)(1一)T—R一一kR(6)式(1)～式(6)中:为桨进速;V为船速;J为进速比;W为伴流系数;t为阻力减额系数;为转速;D收稿日期:2011-08—27基金项目:中国远洋运输集团总公司资助项目(2009—1一R一012一B);中央高校基本科研业务费专项资金资助项目作者简介:吴桂涛(1968一),男,江苏泰州人,教授,博士,从事现代轮机管理研究.E-mail:wgtl129@163.corn.18中国航海2011年第4期为螺旋桨直径;KQ为桨扭矩系数;K为桨推力系数;p为海水密度;T为桨推力;P为桨收到
8、功率;P为轴功率;珊为相对旋转效率;'7s为传递效率;R为船舶阻力;Tw为风翼推力;忌为主机动力系数.图1风翼助航船舶的能量传递Fig.1Energytransferofwing
