船舶推进节能技术研究与进展.doc

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1、船舶推进节能技术研究与进展【摘要】本文主要围绕着船舶推进节能技术展开探讨，主要分析了船舶推进节能技术的研究情况和研究的进展，以期可以为今后船舶推进节能技术的研究提供更多的支持和帮助。【关键词】船舶；推进；节能技术；研究；进展中图分类号：F407文献标识码：A■、”•■-—、刖ri目前，在船舶推进过程中，节能技术成为了一个研究的关键，如何更好的采取合理有效的船舶推进节能技术，已经成为了当下必须要考虑的一个重点问题，必须深入探讨。二、几种船舶节能性能分析1、小水线面双体船型由于排水在水下，受到兴波阻

2、力的影响要小于其它小船，但是却增加了摩擦阻力，因此，可以通过将大直径低转速的螺旋桨安装到该型船中，可以更有利于水下水流工作，使推进效率得到加强，从而达到节能效果。2、双舵鳍船型由于靛片细长利于避免船舶受到波形干扰，同时，通过加长船昵压浪长度使尾部的尾流分离状况降低，减少了各方面带来的阻力，并且通过片体螺旋桨轴的伸出，使桨轴间距加大0.5B左右，流场状态得到改善等。该船型不仅航行好、速度快、阻力小，而且操作灵活方便，节能达26%以上。3、球靛和球鼻艄船型在船体水线舵部区设有端形体，通过流体力学原理

3、不仅能够降低兴波阻力，而且还能够减小激振力和提高推进效率，使主机节省10%左右的功率；而后者根据实际船型设计进行优配，不仅能够抵消球鼻船与船体船形成的波，还能够调节船的纵倾，减低阻力，使节能效果达到15%以上。除此以外，新型纵流槽和浅吃水肥大型船型也是冃前国内外船舶船型节能的最佳选择。三、船舶设计中的柴油机节能措施船舶初步设计时，在初期投资和回报年限分析的基础上，节省燃油消耗的方法有：①设计选用热效率高的主机；②确定额定最大输出功率(SMCR)后的主机降功率(Derating)选型设计。柴油机的

4、冲程缸径比越大，转速越低，其热效率越高，就越节能。闪此，如果在船舶设计初期，就选用自身热效率较高的主机代替传统机型，将会大大降低燃油消耗。1、选用电子控制式/智能型主机电子控制式/智能型柴油机是通过液压一机械系统实现燃油和排气阀的动作，这些动作的执行由柴油机控制系统进行电子控制，由于电子控制能够实现精确正时，实现每缸及各缸热负荷平衡优化，且通过电子控制喷油及排气正时，可以使柴油机在各负荷实现低损耗及良好的运行参数，因此与传统的机械控制式主机相比，改善了燃油消耗。以某大灵便型散货船为例，由原来的机

5、械式主机改为电子控制式/智能型主机后，主机在服务功率点(CSR)油耗率可以降低3.2g/(kW?h-l),节省能源为1.8%的推进功率。这一技术止逐步被各航运公司所推崇，未來可能会取代传统机型而成为主要柴油机专利厂的标准产品。目前主要代表型机有WARSTTLA的RTFLEX和MAN的ME型机。2、选用满足排放要求的效率优化主机为了满足MAPROAL对NOx二次规则(Tierll)的排放限制,船舶柴油机厂商早期发布的机型燃油消耗率与NOx—次规则(Tierl)柴油机的相比增加了约6g/(kW?h-

6、l)(机械控制式主机)。随着技术的不断发展，船舶柴油机厂商采取了一些措施和改进设计，使得Tierll柴油机在满足排放限制的前提下燃油消耗率降低1〜2g/(kW?h-l)0这些措施和技术包括：提高扫气压力；降低压缩比(二冲程米勒正时)；优化喷油模型；提高最大燃烧压力：调整压缩容积及其他的设计改进。也就是说，在同样满足NOxTierll排放的条件下，有2个版木的柴油机可以选择。在实际设计过程中，通过选用效率优化型主机，可以实现降低燃油消耗率。以某大灵便型散货船为例，选用MAN的6S50MC-C8.2

7、的主机相对于6S50MC-C在主机常用输出功率点的燃油消耗率降低了3.2g/(kW?h-1),节省能源约1%的推进功率。3、选用新型高效柴油机目前，MA7公司正在推出的超长冲程G系列ME柴油机是长冲程、低转速柴油机的典型代表。该型柴油机是MAN遵循市场的效率优化需求，对油轮和散货轮采用更大直径螺旋桨同时匹配更低转速柴油机的推进方案。缸数和缸径相同时G系列比S系列的冲程更长，转速更低。由于增大了冲程，提高了主机本身的热效率，另一方面，其超低转速的设计，可以使船舶可能更适合采用比当前设计更大直径的螺

8、旋桨，并需要改变船舶尾部线型，增人吃水以布置大直径的螺旋桨。据推算，新的G型机的设计可能使燃油消耗和二氧化碳排放均减少4%〜9%。以某型VLCC的设计为例，在设计航速Vs二16.3kn时，选用7G80ME-C9.2替代7S80ME-C9.2优化设计后，螺旋桨效率提升3.5%,主机效率提升1%。四、节能高效推进器的研究近年来西欧国家的科研人员开发出儿款新型螺旋桨。新型螺旋桨推进效率高，在保持船舶航速不变的前提下，可节约主机功率少则3%-4%,多则8%-10%。其次，新型螺旋桨可明显减少激振力，从而