“文竹海”輪風帆助航時船機槳帆配合操縱分析
本文關鍵詞:“文竹!陛嗭L帆助航時船機槳帆配合操縱分析,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
【摘要】: 全球經(jīng)濟的增長與世界貿(mào)易量的不斷增加,促使船舶運輸量的增長,輪船承載了世界上90%的貨物運輸任務。航運是耗能和污染的主要窗口,節(jié)能減排是國際趨勢和國家政策的要求,也符合企業(yè)發(fā)展的需求,利用可再生清潔能源也是我國能源發(fā)展戰(zhàn)略的需求。國際上的各大航運企業(yè)都在積極尋找船舶節(jié)能減排的新方法,在新能源的開發(fā)上加大投入,根據(jù)海上條件,航運新能源開發(fā)以風能為主。作為一種清潔、無污染、取之不盡的自然能源,風能一直得到人們的青睞,人類也一直在探索利用風能的各種技術,目前,多個國家的經(jīng)驗已經(jīng)證實風帆助航既節(jié)約能源,又減少污染,我國也已加強研究。本文針對船舶采用風帆助航時船、機、槳匹配控制進行學習研究。 首先,對螺旋槳水動力性能、螺旋槳推進特性進行分析研究,簡要分析船、機、槳配合特性,在此基礎上對風帆助航時的螺旋槳特性及運行特點進行研究,利用敞水特性圖譜對螺旋槳效率和轉(zhuǎn)速進行分析。對船舶采用風帆助航時的定航速和定功率兩種航行控制模式進行分析得出其特點以及控制方案。分析其阻力特性,對風帆助航時由于用舵所產(chǎn)生的阻力增額和由偏航所引起的船體阻力增額進行簡單估算,將其結(jié)果與水動力試驗進行對比驗證。通過對風帆受力情況的簡單分析,利用fluent軟件對風帆進行數(shù)值模擬計算,對其結(jié)果進行簡要分析,估算風帆在不同情況下提供的推進功率大小。通過對柴油機油耗率的分析和查閱實驗船柴油機工程指南計算出不同風帆推力時的油耗量。 最后,綜合本文對風帆船采用風帆助航時機、槳、帆三方面的分析和計算結(jié)果,根據(jù)風帆助航時的特點,初步建立匹配數(shù)學模型,繪制出船、機、槳、帆的匹配控制圖譜,為風帆船的船、機、槳、帆匹配控制提供理論依據(jù),提出風帆船的操縱管理和船舶改裝建議。
【關鍵詞】:螺旋槳 風帆 船機槳帆匹配 節(jié)能減排
【學位授予單位】:大連海事大學
【學位級別】:碩士
【學位授予年份】:2010
【分類號】:U661.33
【目錄】:
- 摘要5-6
- ABSTRACT6-10
- 第1章 緒論10-17
- 1.1 論文背景與意義10-11
- 1.2 風帆船介紹11-15
- 1.2.1 國內(nèi)外風帆助航船發(fā)展與現(xiàn)狀11-13
- 1.2.2 風帆助航試驗船"文竹海"輪介紹13-15
- 1.3 論文結(jié)構(gòu)15-17
- 第2章 螺旋槳特性分析17-27
- 2.1 螺旋槳水動力性能17-21
- 2.2 螺旋槳推進特性21-24
- 2.3 無帆船的機槳配合概述24-26
- 2.4 本章小結(jié)26-27
- 第3章 "文竹海"輪風帆助航時性能分析27-59
- 3.1 船機槳帆系統(tǒng)的動力傳遞模式27-31
- 3.2 風帆助航模式分析31-36
- 3.2.1 風帆助航船定航速控制模式31-34
- 3.2.2 風帆助航船定功率控制模式34-36
- 3.3 風帆推力特性及帆的受力分析36-43
- 3.3.1 風帆的受力36-38
- 3.3.2 Fluent計算結(jié)果38-43
- 3.4 "文竹海"輪航行姿態(tài)改變所引起的阻力變化分析43-54
- 3.4.1 船舶阻力43-46
- 3.4.2 "文竹海"輪船舶阻力的估算46-47
- 3.4.3 船體阻力增額估算47-49
- 3.4.4 舵阻力增額的估算49-52
- 3.4.5 "文竹海"輪船模水動力實驗52-54
- 3.5 螺旋槳轉(zhuǎn)速與效率關系分析54-58
- 3.6 本章小結(jié)58-59
- 第4章 風帆助航時船機槳帆匹配及經(jīng)濟性分析59-80
- 4.1 風帆助航時經(jīng)濟性分析59-64
- 4.1.1 柴油機油耗率59-62
- 4.1.2 柴油機油耗量計算62-64
- 4.2 風帆船的船機槳帆配合64-79
- 4.2.1 船機槳帆匹配模型的建立64-74
- 4.2.2 "文竹海"輪船機槳操縱方案及管理建議74-79
- 4.3 本章小結(jié)79-80
- 第5章 結(jié)論與展望80-83
- 5.1 結(jié)論80
- 5.2 展望80-83
- 參考文獻83-86
- 附錄86-88
- 致謝88-89
- 研究生履歷89-90
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