珠江闽江船舶航速预报算法开发及实船验证.pdf

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1、第46卷第4期船海工程Vol.46No.42017年8月SHIP&OCEANENGINEERINGAug.2017DOI：10.3963/j.issn.1671-7953.2017.04.010珠江闽江船舶航速预报算法开发及实船验证王犠，陈庆任，张伟，喩露(中国船级社武汉规范研究所，武汉430022)摘要:根据内河船模试验数据对船舶有效功率估算方法艾尔法进行修正，应用图谱回归公式计算螺旋桨推进功率，考虑船机桨匹配进行珠江、闽江船舶航速预报，通过实船试验对航速预报结果进行验证，结果表明，预报结果符合工程精度，具有良好的

2、实用性，可用于珠江、闽江现有船舶标准化认定工作。关键词:珠江闽江;航速预报;艾尔法;实船验证中图分类号:U661.31文献标志码:A文章编号:1671-7953(2017)04-0046-042011年7月，国际海事组织（IM0)海上环境件和实船工况都受到很大的限制。保护委员会（MEPC)第62届会议通过了《国际防上述2点使得珠江、闽江现有船舶标准化认止船舶造成污染公约》（MARP0L公约）附则VI定工作难以得到有效落实。与此同时，目前珠江、有关能效规则的修正案，使船舶能效设计指数闽江现有船舶数量高达几万艘，在时间、

3、经费上都(EE：DI)成为强制性要求，该修正案已于2013年1不可能采用船模试验或实船试验的方式来完成现月1日生效实施。对内河船舶而言，交通运输部有船标准化认定工作，故需要采用航速理论预报发布的《内河运输船舶标准船型指标体系》对燃方法予以解决。本文采用修正的艾尔法进行船舶料消耗、C02排放指标提出了强制性要求[1]，并于阻力估算，基于图谱法进行螺旋桨的设计及推进2012年7月1日起生效。2014年12月公布的性能计算，进而实现船舶航速预报算法的开发，并《内河运输船舶标准化管理规定》，进一步对新船进行珠江、闽江实船试验

4、验证。准入提出了指标体系强制性要求[2]。对珠江、闽1航速预报方法江水系船舶而言，交通运输部于2015年1月发布了《关于贯彻实施〈内河运输船舶标准化管理规根据内河船模试验数据和珠江、闽江实船试定〉有关工作的通知》，要求对珠江、闽江现有船验航速资料，对目前珠江船舶设计普遍采用的船舶进行标准化认定，而其中的难点是用于能效评舶有效功率估算方法艾尔法进行修正、验证，并应估的船舶航速验证，主要体现在以下两方面。用图谱回归公式计算螺旋桨推进功率，最后通过1)按照《内河船舶能效设计指数EEDI评估船机桨匹配进行珠江、闽江船舶航速预

5、报。该航指南》[3]，在设计阶段需进行水池试验测得额定速预报算法流程见图1。主机功率下的船舶航速。与海船相比，内河航运附加值低、船舶设计费用少，在设计阶段进行船模水池试验的船舶很少，使得前期验证流于形式，存在实船验证不能通过的风险。2)在最终验证阶段，需进行实船试验。由于证效有内河航道适应大型船舶试验的顺直深水航道不实船试验多，实船试验工况又大多为空载工况，试验环境条图1航速预报算法开发流程收稿曰期=2016-12-28修回日期=2017-02-081.1艾尔法的修正分析基金项目：工业与信息化部高技术船舶科研项目艾尔

6、法利用设计船与标模船之间的尺度差第一作者:王曦（1983—），男，硕士，工程师异，在标模船的功率系数的基础上进行修正，从而研究方向:船舶性能/LNG船舶技术估算设计船的船舶有效功率[4_6]。该方法适用范462017年船海工程王曦，等:珠江闽江船舶航速预报算法开发及实船验证第4期第46卷围广，对中低速船舶估算精度筒，但它是基于海船分别用原艾尔法和修正后的艾尔法对242个资料回归得出的估算方法，当其应用于内河船时样本点进行计算，将结果与试验数据进行比较分需要进行一定的修正。为了使艾尔法能有效应用析。将计算值与试验值之间

7、的相对误差以5%为于珠江、闽江水系船舶阻力的估算，有必要对其进间距划分区间并统计各区间分布的样本比例，见行针对性的修正分析[7]。图2〇收集到40艘内河船舶（长江、珠江水系）的船模水池试验数据，共有242个速度样本点。这些船舶的主参数范围见表1。利用艾尔法进行阻力估算，将计算结果与船模试验数据进行比较分-25-20-15-10-50510152025析，以此为基础进行修正分析。相对误差/%a)原版艾尔法表1船模试验船舶参数范围参数L/BB/TCh数值3.86〜6.373.0〜6.40.746〜0.91艾尔法的阻力估算

8、首先按Fr和L/41/3查得标准系数C。，再根据心^/^^^与标准船型的差异进行4个步骤的修正，其修正值分别为相对误差/%b)修正后的艾尔法、42、43、44。修IE系数C4=+图2计算值与试验值的相对误差的分布44，实际设计船的有效功率为A0-64•F3由图2可见，原版艾尔法的结果相对误差的Pe=&sx0•735(1)绝对值大于5%的样本点所