本文關(guān)鍵詞：營運船舶主推進系統(tǒng)能耗分析與預(yù)報研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：近年來,隨著全球氣候變暖問題的日漸凸顯,海運業(yè)CO2排放控制問題成為業(yè)界關(guān)注的焦點。國際海事組織(IMO)制定能效運營指數(shù)(EEOI)、船舶能效管理計劃(SEEMP)能效規(guī)范,為船舶營運商樹立了節(jié)能減排的營運目標(biāo)。對于多數(shù)在營運船舶,推進能耗占全船總能耗比重較大,從改善阻力性能和推進效率入手仍有可觀的節(jié)能空間。船舶在一個航次中推進能耗預(yù)報以及定量分析是船舶營運者制定船舶能效管理、優(yōu)化計劃的有力依據(jù),因此,對營運船舶主推進系統(tǒng)能耗分析和預(yù)報方法的研究具有重要意義和實用價值。本文提出基于模型仿真手段的單航次推進能耗定量預(yù)報和分析方法。對海船運營過程中主推進系統(tǒng)能耗的各主要影響因素進行了分析,針對一艘176000 dwt散貨船建立了單航次主推進系統(tǒng)能耗分析模型,并進行了模型驗證和仿真試驗,基于仿真分析結(jié)果,探討了航路,航速對單航次主推進系統(tǒng)能耗的影響。首先,按照分塊建模的思路,分別對目標(biāo)船風(fēng)浪作用力、船體水動力、舵力、螺旋槳推力、主推進系統(tǒng)能耗五個模塊的特性進行了機理分析,明確了各模塊輸入量與輸出量間的數(shù)學(xué)關(guān)系；充分考慮目標(biāo)船船體、主推進系統(tǒng)、舵等子系統(tǒng)特性,建立了該船的主推進系統(tǒng)能耗模型。其次,對目標(biāo)船直航和回轉(zhuǎn)試航試驗進行模擬,將仿真結(jié)果與試航報告對比,驗證模型運動模塊的精確性；利用短期航行仿真試驗驗證能耗模塊的仿真精確性。結(jié)果表明,建立的營運船舶推進能耗分析模型的仿真結(jié)果與輪機日志記錄值較為吻合,精確度滿足研究需要。最后,針對一個航次中的主機推進能耗分布預(yù)報問題、主機設(shè)定轉(zhuǎn)速對主機推進能耗影響問題、航路選擇對主機能耗影響問題分別進行了仿真試驗。研究結(jié)果表明：建立的模型能有效對營運船舶主推進系統(tǒng)能耗實現(xiàn)定量分析和預(yù)報,該方法能夠協(xié)助船舶管理者預(yù)估船舶在未來一個航次的主推進系統(tǒng)能耗表現(xiàn)；仿真計算結(jié)果可以作為船舶管理者制定單船SEEMP或進行能效優(yōu)化的參考。
【關(guān)鍵詞】：營運船舶 主推進系統(tǒng) 推進能耗分析與預(yù)報
【學(xué)位授予單位】：大連海事大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：U664.3;U676.3
【目錄】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-11
• 第1章 緒論11-18
• 1.1 研究背景與意義11-12
• 1.2 研究現(xiàn)狀12-16
• 1.3 文章結(jié)構(gòu)16-18
• 第2章 目標(biāo)船主推進系統(tǒng)能耗分析研究方法18-25
• 2.1 主推進系統(tǒng)能耗分析的建模仿真方法18-19
• 2.2 主推進系統(tǒng)能耗分模塊建模思路19-22
• 2.2.1 風(fēng)浪干擾21
• 2.2.2 船舶操縱性21-22
• 2.2.3 船舶主推進系統(tǒng)22
• 2.3 目標(biāo)船基本參數(shù)22-24
• 2.3.1 船型參數(shù)22-23
• 2.3.2 主推進系統(tǒng)參數(shù)23-24
• 2.3.3 舵葉參數(shù)24
• 2.4 本章小結(jié)24-25
• 第3章 主推進系統(tǒng)能耗分析模型建立25-71
• 3.1 船舶操縱運動分析25-30
• 3.1.1 坐標(biāo)系25-27
• 3.1.2 船舶操縱運動模型基本方程27-30
• 3.2 風(fēng)浪干擾力分析與建模30-37
• 3.2.1 風(fēng)對船舶的作用力30-34
• 3.2.2 浪對船舶的作用力34-36
• 3.2.3 風(fēng)浪參數(shù)獲取36-37
• 3.3 船體水動力分析與建模37-50
• 3.3.1 船體水動力37-40
• 3.3.2 慣性水動力40-41
• 3.3.3 粘性水動力41-50
• 3.4 舵力分析與建模50-54
• 3.4.1 舵正壓力F_N計算50-52
• 3.4.2 舵角δ計算52-54
• 3.5 螺旋槳推進力分析與建模54-59
• 3.5.1 實槳推力減額分?jǐn)?shù)t_p計算55
• 3.5.2 實槳進速系數(shù)J_P計算55-57
• 3.5.3 實槳推力系數(shù)K_T計算57-59
• 3.6 主推進系統(tǒng)能耗分析與建模59-69
• 3.6.1 船用柴油機特性60-61
• 3.6.2 船-槳-機配合特性61-62
• 3.6.3 主推進系統(tǒng)油耗特性62-69
• 3.7 船舶操縱運動微分方程69-70
• 3.8 本章小結(jié)70-71
• 第4章 主推進系統(tǒng)能耗分析與預(yù)報仿真試驗71-90
• 4.1 模塊描述71-75
• 4.1.1 風(fēng)浪模塊72
• 4.1.2 船體水動力模塊72-73
• 4.1.3 主推進系統(tǒng)模塊73-74
• 4.1.4 舵力模塊74
• 4.1.5 主機油耗模塊74-75
• 4.2 推進能耗分析模型驗證75-84
• 4.2.1 操縱運動模型驗證75-79
• 4.2.2 能耗分析模型驗證79-84
• 4.3 推進能耗分析仿真試驗84-89
• 4.3.1 目標(biāo)航次主機推進能耗分布85-87
• 4.3.2 航速對推進能耗的影響87
• 4.3.3 同航次異航路能耗差異87-89
• 4.4 本章小結(jié)89-90
• 第5章 主推進系統(tǒng)能耗分析與預(yù)報仿真結(jié)果分析90-105
• 5.1 目標(biāo)航次能耗分布90-94
• 5.2 主機設(shè)定轉(zhuǎn)速對推進能耗的影響94-101
• 5.3 同航次異航路能耗差異101-103
• 5.4 本章小結(jié)103-105
• 第6章 結(jié)論與展望105-107
• 6.1 主要工作及結(jié)論105-106
• 6.2 展望106-107
• 參考文獻107-110
• 附錄A Isherwood公式回歸系數(shù)110-113
• 附錄B Fourier系數(shù)矩陣113-116
• 附錄C 燃油修正系數(shù)116-117
• 附錄D 目標(biāo)航線海域風(fēng)浪分布圖(UTC 2013/11/2-2013/11/11)117-122
• 致謝122-123
• 作者簡介123

【參考文獻】

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2 孫培廷;;“十二五”期間航運業(yè)和造船業(yè)熱點與難點問題[J];世界海運;2013年01期

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中國博士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前2條

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1 王迎暉;波浪作用下船舶操縱運動模擬[D];上海交通大學(xué);2010年

2 張慧寧;基于ISO15016實船航速修正方法研究[D];大連海事大學(xué);2013年

  本文關(guān)鍵詞：營運船舶主推進系統(tǒng)能耗分析與預(yù)報研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

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本文編號：415894