在全球大力推進(jìn)綠色航運(yùn),開發(fā)綠色船舶的大背景下,以1 100 TEU江海直達(dá)型集裝箱船為研究對象,開展艏艉線型和節(jié)能裝置的優(yōu)化設(shè)計工作,使該船型具有低阻、高效的快速性能;同時,使設(shè)計的節(jié)能裝置具有明顯的增效作用。數(shù)值計算與模型試驗對比分析結(jié)果表明,該船型滿足更高的節(jié)能減排指標(biāo)要求。 

【文章來源】：上海船舶運(yùn)輸科學(xué)研究所學(xué)報. 2020,43(03)

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【部分圖文】：

興波阻力計算分析結(jié)果

通過對艏部和艉部進(jìn)行線型優(yōu)化設(shè)計,得到滿足限制條件的最優(yōu)方案;結(jié)合全船的排水量要求,對整體線型進(jìn)行光順處理,形成最終的線型優(yōu)化方案。經(jīng)過CFD數(shù)值計算評估,得到最終優(yōu)化船型的減阻效果相比初始船型達(dá)到11%。表1 vs=11 kn情況下3種線型方案CFD阻力值對比 方案 Rtm-CFD/N Pe/kW 0.38B 34.00 1 195.4 0.40B 34.98 1 242.5 0.45B 35.52 1 268.6 注:Rtm-CFD為數(shù)值計算船�？傋枇�; Pe為有效功率

盡管CFD數(shù)值分析在船型優(yōu)化設(shè)計中起到了重要作用,但最終的優(yōu)化效果仍需經(jīng)過模型試驗驗證。完成線型優(yōu)化設(shè)計和節(jié)能附體優(yōu)化設(shè)計之后,根據(jù)最終的優(yōu)化方案,按模型縮尺比加工模型,通過阻力試驗和自航試驗等模型試驗驗證該方案下船舶的快速性能和附體的節(jié)能效果;同時,試驗得到的剩余阻力系數(shù)、自航因子和螺旋槳收到功率等參數(shù)的模擬結(jié)果驗證數(shù)值計算方法的可靠性。靜水快速性數(shù)值計算和模型試驗見圖4。模型試驗結(jié)果表明:優(yōu)化船型的剩余阻力系數(shù)相比母型船明顯減小(見圖5),阻力性能優(yōu)良,優(yōu)化效果明顯;艉部流態(tài)較好,推進(jìn)效率較高(見圖6)。同時,有效功率的計算值與試驗值相比,計算值的誤差只有0.24%(見表2),證明該船采用的數(shù)值計算方法和策略具有較高的計算精度。節(jié)能裝置對比試驗結(jié)果表明,該船加裝舵球之后收到功率約可下降2%,與數(shù)值模擬得出的節(jié)能效果吻合(見圖7)。

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]直型艏與常規(guī)球艏靜水阻力與波浪增阻比較研究[J]. 陳霞萍,陳偉民,陳兵,柳衛(wèi)東.  中國造船. 2014(01)
[2]江海直達(dá)船船型設(shè)計的特點[J]. 許維德.  華南理工大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版). 1994(03)



本文編號：3514635