二軸大直径低回転螺旋桨o

《二軸大直径低回転螺旋桨o》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、‘07「超省エネ船シンポジウム」平成19年12月17日二軸大直径低回転プロペラ㈱大内海洋コンサルタント大内一之1.はじめに本年11月にニューヨーク市場の原油取引価格はバレル当たり80ドルを突破し史上最高値を記録した。昨今の石油の大幅な値上がりは、投機的な要素が含まれていることも否めないが、やはり底流として、資源量の枯渇と大人口を抱える中国・インドを中心とするエネルギー需要の高まりが石油価格を押し上げており、今後も世界人口の増加と共に長期的に更に高騰していくことが予想される。しかし一方では、石油燃焼後のCO2排出による地球温暖化問題が、将来の人類の生存を左

2、右する大きな環境問題として今後ますますクローズアップされ、エネルギー源の石油離れも進行していくと思われる。船舶・航空機のような独立した移動手段におけるエネルギー源は、高密度でハンドリング性に優れた石油燃料が殆どを占めており、石油の価格が相当高くなってもそれに代わる適当なエネルギー源を技術的にもコスト的にも見出すのは難しく、今のところ将来にわたって石油依存を続けざるを得ない分野であると思われる。従って、今後の船舶に求められる最大の要求は省エネ・省燃料消費である。他の産業分野に比べて海運造船分野では、燃料を削減することにより、より大幅な運航コストの削減と地球

3、環境への貢献が同時に達成されることになる。このような視点から、今後の船舶設計は従来の世間標準並の性能の船を低いコストで作るという意識から、少々コストはかかっても省エネ効果が抜群であり、初期コストを簡単に取り返して余りある技術開発への意識への転換が必要であり、燃料を半減させるような抜本的且つ総合的な技術開発を目指すべきである[1]。また、これにより将来の海運造船産業が世界でのリーダーシップをとることが出来る。本稿では、船舶の燃料半減のために研究すべき省エネ技術分野を概観と、半減のための中核となる技術としての二軸大直径低回転プロペラを装備した省エネ船の開発提

4、案を行うものである。２．船舶におけるエネルギー損失と省エネの可能性ディーゼル機関とプロペラ推進器を船尾に配置した一般的な大型船舶において、所要の速度で船を前進させるために、投入した燃料から必要な速力を発生させる過程でのエネルギー損失について、現在の技術水準での概略の値を表１に示す。表1船舶におけるエネルギー損失燃料ディーゼル機関軸系プロペラ推進シーマージン(C重油)(燃焼／回転力)(伝達損失)(回転力／有効推力)(風浪中抵抗増加)変換効率0.500.970.720.85有効エネルギ1.000.500.490.350.30備考BHPDHPEHP（平水中速力

5、）（航海速力）1現在の殆どの船舶に採用されている舶用大型2サイクルディーゼル機関は、ロングストローク化、過給機の改良等数々の開発を経て燃料であるC重油の持つカロリー（エネルギー）の約50％を回転力としてプロペラ軸に伝えており、熱機関としては最高の効率を発揮しているが、それでも残りの50％の熱は排ガス及び冷却排水として夫々空中及び海中に捨てられているのが現状である。エンジンの出力（BHP）をプロペラへ伝える軸系の損失は、直結方式であれば摩擦、シール等で約3％程度でありそれほど大きくはない。ただしエンジンとプロペラの間に回転減速機等を入れると更に3％程度の損

6、失、また、エンジンで発電機を回し電力を発生し電動モーターでプロペラ駆動する電化船となると現状技術では15％以上もの伝達損失を覚悟しなければならない。プロペラは回転力の推力への変換機であり、プロペラ出力（DHP）に対して所定の船速での船体抵抗に見合う推力エネルギーを得るための効率を推進効率ηとすれば、ηは、プロペラ単独効率をηp、プロペラ効率比をηr、船殻効率をηhとすると以下のように表される。η=ηp・ηr・ηh（１）太宗船といわれる大型肥大船において、現状の推進効率ηのレベルは約72％程度となっており、その内訳は、ηpが約0.6、ηrが約1.05、ηh

7、が約1.15程度が標準的な値であると云える。船舶は実用上は風浪のある実海域にて使用されるので、最終的な船の性能・燃料消費量は実海域でのデータで評価するべきである。そのため、実海域での抵抗増加に打克つために必要なエネルギー損失係数を考慮する必要があり、それをシーマージンと称する。シーマージンは航路や季節により大幅に変化するが、現在は平均で約15％程度の値と評価されている。船舶における省エネを総合的に考えた場合、載貨性を十分備えた上での抵抗の少ない船体を研究することと、上記に示した動力エネルギー損失を最小化することが、車の両輪の如く重要であり、全体としてのバ

8、ランスをとり総合的な観点からの省エネを追及していくことにより、大きな成果が得られ