风帆助航改装船主推进装置性能研究

发布时间：2017-07-01 21:24

  本文关键词：风帆助航改装船主推进装置性能研究，，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】： 国民经济的快速增长及城市化进程的加快,使得能源需求日益增大。据能源专家估计,航海所用燃料的消耗占全球燃料消耗总量很大的比重,在当前的国际原油价格的大背景下,船队的营运日益受到高油价以及环保的挑战,并在节能减排方面面临着极大的压力。特别是在2008年10月召开的MEPC第58次会议,提出了将新造船CO2设计指数改为新船能效设计指数(EEDI),EEDI便迅速成为国际海事界各方关注和争论的焦点。船舶能效设计指数的提出,实质性地突出了船舶改进能效的各种措施,鼓励船厂、船舶设计者、设备厂利用一切可利用的措施来改进船舶能效,促进技术进步和革新。 在上述形势下,作为辅助动力的风帆助航系统也越来越倍受观注,然而在现有的船舶上装设风帆助航装置,不仅对船舶的航行姿态产生巨大影响,也对主推进装置的性能产生影响,因此有必要对主推进装置的性能进行分析,采用一定的方法优化调控主机,使主机保持良好运行。 本文首先运用Fluent软件对风帆产生助推风压进行仿真计算,然后评估其对船舶产生的推力；其次,结合螺旋桨特性和船舶的阻力对船舶加装风帆后主机的降速和降功率幅度进行评估,得出主机在不同风速和不同航行工况下主机运行区域；再次,分析主机降功率后各种特性的变化和影响,并针对主机的运行工况,优化加装风帆后主机的操控方案,提出科学的操纵和管理模式；最后,结合目标船,从燃油和排放出发,评估主机降功率后的经济增益。 全文从主机本身出发,分析在风帆助航装置作用下主机降功率后对主推进装置性能的影响,找出一套适合主机降功率后的操纵方法,最后分析得出主机总体的经济效益。为风帆助航改装船主机的操纵和管理提供理论依据,同时对将来专用风帆助航船的设计和制造也有一定的借鉴意义。
【关键词】：风帆助航 主推进装置 降功率 耗油率 性能
【学位授予单位】：大连海事大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2010
【分类号】：U664.3
【目录】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-10
• 第1章 绪论10-16
• 1.1 选题的研究背景10-11
• 1.2 选题的研究现状11-14
• 1.3 课题的提出及研究意义14-15
• 1.3.1 课题的提出14
• 1.3.2 课题的研究意义14-15
• 1.4 课题研究的主要内容15-16
• 第2章 船舶动力装置特性分析16-27
• 2.1 柴油机特性16-23
• 2.1.1 速度特性16-18
• 2.1.2 负荷特性18-19
• 2.1.3 推进特性19-21
• 2.1.4 限制特性21-23
• 2.2 螺旋桨特性23-25
• 2.3 机、桨配合特性25-27
• 第3章 "文竹海"散货轮风帆系统初设27-43
• 3.1 "文竹海"散货轮加装风帆系统介绍27-32
• 3.1.1 "文竹海"散货轮主要参数27-29
• 3.1.2 风帆的选用29-31
• 3.1.3 "文竹海"轮加装风帆助航系统介绍31-32
• 3.2 加装风帆后风帆推力评估32-42
• 3.2.1 风帆产生推力的空气动力学原理32-38
• 3.2.2 风帆助航系统提供的推力评估38-42
• 3.3 本章小结42-43
• 第4章 风帆系统对主推进装置性能的影响研究43-68
• 4.1 风帆推力对主机功率和转速的影响43-54
• 4.1.1 风帆推力对螺旋桨特性的影响分析43-45
• 4.1.2 主机转速和输出功率的计算45-52
• 4.1.3 风帆系统对机、桨配合特性的影响52-54
• 4.2 风帆推力作用下"文竹海"主机工作区域分析54-59
• 4.2.1 "文竹海"主机负荷特性研究54-56
• 4.2.2 风帆作用下"文竹海"主机的工作区域56-59
• 4.3 风帆系统对主机性能的影响59-65
• 4.3.1 使用风帆对主机燃烧的影响59-61
• 4.3.2 主机降功率对增压器的影响61-63
• 4.3.3 主机降功率对冷却系统的影响63-65
• 4.4 主机降功率运行的优化调整措施65-67
• 4.5 本章小结67-68
• 第5章 风帆助航节能减排潜力分析68-76
• 5.1 主机燃油消耗评估68-73
• 5.1.1 "文竹海"主机机型功率减额油耗计算68-70
• 5.1.2 主机降功率后经济性评估70-73
• 5.2 风帆助航船节能减排评估73-75
• 5.3 本章小结75-76
• 第6章 结论与展望76-78
• 6.1 论文总结76
• 6.2 后续工作展望76-78
• 参考文献78-81
• 附录 符号和缩略词说明81-82
• 致谢82-83
• 研究生履历83-84

【引证文献】

中国硕士学位论文全文数据库 前8条

1 史战国;风帆助航船舶典型航线能效营运指数研究[D];大连海事大学;2011年

2 陈予;风帆助航船柴油机曲轴多体动力学分析[D];大连海事大学;2011年

3 苏朝君;渔船的现代风帆助航技术研究[D];大连理工大学;2011年

4 王迪;风帆助航船舶推进装置调速系统的研究[D];大连海事大学;2012年

5 林f^晨;内河特定航道新型能源推进形式应用分析[D];武汉理工大学;2012年

6 韩烨;新能源在船舶中的应用研究[D];哈尔滨工程大学;2012年

7 客振亚;风翼助航船舶主机燃烧过程优化研究[D];大连海事大学;2013年

8 于人生;风翼实验平台建模与控制[D];大连海事大学;2013年

  本文关键词：风帆助航改装船主推进装置性能研究，由笔耕文化传播整理发布。

本文编号：507561