船舶节能技术应用综述.doc

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1、船舶节能技术应用综述2012-8-1714:20:02来源：中国节能在线互我要评论(0)$【字体:太虫小】阅读：S1251船舶节能的关键是节能船型的优化设计。在满足船舶使用条件下，优化船体型线设计与船型，使船舶阻力最小，选配耗油量小的船主机，使总体协调匹配，以达到船、机、桨、舵的最佳配置，从而提高船舶的推进效率，减少运营费用。船舶节能已成为世界各国造船界和航运界研究的重要课题，它关系到节约燃赴资源和费用、环境保护以及船舶运营经济效益等问题。为此，国内外均投入大量人力、物力进行重点研究，我国还颁布了《节约能源管理暂行条例》。随着造船业的发展，船舶燃

2、料费用呈显著增高趋势，占船舶航运运营总费用开支成本的比例颇大。据统计，油船约占60%,散货船约占50%,定期客货船约占35%,小型运输船也占25%〜30%。因此，船舶节能极为重要，是关系到国民经济发展的问题。1、优化船型设计，开发新船型1.1小水线面双体船型在以往船舶设计中，通常追求静水中航速，而实际上舰船主要是在波浪中航行，其至要在恶劣海情下执行运营任务。开发小水线面双体船型能适应波浪中航行，且阻力小。此种船型的船体由上、下体组成，上体为主船体，下体为辅船体,由支柱相连接，将主船体绝大部分容积抬出水面。因此，具有兴波阻力及波浪干扰力作用小的特点

3、，在高速航行时快速性、航向稳定性及耐波性均好。但低速航行时阻力有所增大，在船舶营运过程中均处于高航速下，所以开发此种船型收效极佳。小水线面船型大部分排水体积处于水下，受兴波阻力比单体船要小很多，当船的傅汝德数Fn>0.6时，其兴波阻力只有单体船的50%左右，而摩擦阻力虽有所增加，但两者权衡，船的总阻力比单体船小。由于该船型有利于布置低转速大直径螺旋桨，其桨轴浸沉深度大，可使螺旋桨处于较均匀有利的水流场下工作，从而提高船的推进效率。目前，国外已有此类型的巡逻艇、水文调查船、海上作业船以及载客渡船等。该船型适用于小型巡逻艇、军用辅助船和豪华型海峡渡船

4、等。1.2新Y型纵流槽船型新Y型纵流槽船型也称PY船型，是对船首部和尾部同时进行开发研究的一种整体新船型，其主要特征有3点：第一，在船底部纵中面型线设有Y型纵流槽,起降低阻力和提高推进性能的作用；第二，在船体型线理论站#18〜#20之间的两舷侧妣部附近设有半月形的侧流槽，迫使船首端区两侧的绝大部分来水经由船底的纵流槽流向船尾。这样可避免船肩波突出，改善船首端流态，减少横流与侧流，更好地形成纵流，迫使流线短而平顺；第三，该船型水线以下部分为2个片体，水线以上主体部分为整体船形状，这样有利于改善总体布置。另外，当舰船航行时，应避免舷侧水流绕过船妣部呈

5、斜向流入船底，可减少形成妣涡所产生的妣涡阻力。通常，在船体的船首、首肩部位、船尾及尾肩部位的压力大，产牛的横波所引起的波型干扰最为显著，是形成兴波阻力峰和谷的最重要因素，而PY船型可针对性改善这种状况。PY船型可改善船轴部位螺旋桨处的来流状态，使流态相对稳定，可使螺旋桨工作在较均匀的尾部流场中，以提高推进效率。此外，该船型有利于增大螺旋桨的桨轴间距，能实现低转速大直径螺旋桨的船、机、桨最佳匹配和优配。在高速船舶设计中，剩余阻力约占总阻力的70%,PY船型适用于中高速船,傅汝德数宜选取Fn>0.32。客船、巡逻艇、旅游船以及大型港口渡轮等，可选用此

6、船型。1.3双尾型船双尾船型（含双尾鳍）是指船的整个尾型而言，其特征是船的后体由2个片体和1个纵流型的中间拱型隧道组成。2个片体是细长形，形状不一1个纵流型的中间拱型隧道很长，自理论线#0站起，约至#16〜#17站止。由于2个尾片体细长，可使纵流隧道平顺，以利于船尾部分的纵剖流线设计均匀平缓，可改善波形干扰。同时，还可增加船尾压浪长度，以改善船后体压力分布，减少尾流分离现象，从而大幅度降低兴波阻力和旋涡阻力，使剩余阻力大大下降。虽然双尾船型的摩擦阻力有所增加，但剩余阻力下降值较为显著，因此总阻力有所下降。双尾船型的螺旋桨轴通过片体伸出，可使桨轴间

7、距增大，一般在0.5〜0.53B之间为宜（B为船宽），可通过船模试验优选出最佳值。由于桨轴间距较大，尾片体上的每个螺旋桨在类似单桨船的工况下工作，从而改善了螺旋桨前的来流场状态，使螺旋桨桨盘处的伴流较均匀，可提高伴流分数W值，提高船身效率。国内已有实船测试表明，其船身效率riH可提高到1.15〜1・18左右。双尾船型还有利于安装低转速大直径螺旋桨，可大大提高螺旋桨敞水效率，也易于船、机、桨匹配和优配。双尾船型在国外早有研究，国内也已实际应用到长江流域航线的客轮上。实船证明，该型船航行性好，兴波小，速度快，操纵灵活，可节省主机功率25%以上，已被世

8、界造船界公认为节能船型。1.4蜗尾船型蜗尾船型的船体尾部由轴套包板和扭曲的船底板形成，绕着螺旋桨轴旋转的螺旋形蜗槽道。蜗尾船型的实船有平