液化天然气动力船舶的发展

液化天然气动力船舶的发展研究

【摘要】世界能源日益紧张，天然气在世界能源结构中的比重将赶超石油成为世界第一大能源。液化天然气（lng）市场是当今世界能源工业中发展速度最快的市场之一，液化天然气逐步替代燃料油作为客车、载货汽车及船舶等的气体燃烧动力。lng正发展成为未来的航运动力，本文在分析研究lng的特点、lng动力船舶的可行性的基础上, 提出lng动力船舶的发展趋势。

【关键词】液化天然气；lng动力船；可行性；发展

0.前言

天然气作为清洁能源越来越受到青睐，很多国家都将lng列为首选燃料，天然气在能源供应中的比例迅速增加。液化天然气正以每年约12%的高速增长，成为全球增长最迅猛的能源行业之一。lng 作为船舶的燃料动力也成为未来航运事业发展的关键因素，各国船社也已对lng动力船进行应用和开发。

1.lng应用于船舶的特点

天然气在常压下，当冷却至约-162℃时，则由气态变成液态，称为液化天然气。天然气在液化过程中进一步得到净化，甲烷纯度更高，不含二氧化碳，硫化物，无色、无味、无毒且无腐蚀性。天然气液化后密度为420kg/m3,体积为原来的的1/625，大大方便存储和运输。液化天然气比水轻，重量仅为同体积水的45%。

不同产地的lng组分不同，但以甲烷为主，表1为中原油田生产

的lng组分。

lng液化天然气目前是全世界增长速度最快的一种优质清洁燃料。它具有储存，运输效率高，杂质含量少，燃烧清洁高效，气价低平稳定、经济效益好等优点。其特点为：

（1）液化天然气场站建设不受城市燃气管网的制约；机动灵活，投资少，见效快；是理想的汽车，工业生产、电力和民用燃料。（2）天然气经冷冻液化后其体积缩小600倍，极大的提高了运输效率，有利于天然气的推广普及。

（3）天然气的气相密度为0.72kg/m3，比空气要轻，稍有泄露，即可挥发空中，因此使用相对安全。

（4）lng作为优质的燃料，与汽油相比，它具有辛烷值高、抗爆性能好、发动机寿命长。燃料费用低，环保性能好等优点。

（5）lng汽化潜热高，液化过程中的冷量可回收利用。

（6）由于lng组分较纯，燃烧完全，燃烧后生成二氧化碳和水，所以它是很好的清洁燃料，有利于保护环境，减少城市污染。

2.lng作为船舶动力的可行性分析

2.1环保效益

国际海事组织(imo)专家组日前发布研究报告数据显示，目前航运业每年共消耗20亿桶燃油，排放了超过12亿吨的c02，约占全球总排放量的6％，同时硫化物(sox)排放量和氮化物(nox)排放量分别占全球排放量的20％和30％。据预测，到2020年全球航运业c02

排放总量将达l4亿吨。为了在全球范围内降低氮氧化物的排放，国际海事组织的防污染公约将针对船舶的九大排放进行限制，主要通过强制性的能效设计指数(eedi)公式，从船舶设计和建造阶段起对船舶能效水平进行规范，并规定了船用发动机当前和未来的氮氧化物排放限值。

按照imo的限值要求，各国船东如果在2015年之后继续在污染排放控制区运营，采用lng做燃料动力室最好的选择。由于天然气是最清洁的化石燃料，船舶采用液化天然气不需要其他的减排措施就可以符合污染排放控制的要求，由于lng的组分纯，燃烧完全，硫氧化物和颗粒物质的减排量几乎可达到100%，氮氧化物减排的减排量可达到85～90%，温室气体co2的减排量可达15～20%。

2.2安全性

lng安全性能可靠。lng属低温液体，即使发生泄漏事故时也会很快自然气化，其密度比空气轻，在发生泄漏后会自动向上溢开，不会对水体产生污染；加入特殊嗅剂后，天然气泄漏可及时被发现；天然气的燃点比汽柴油更高，瞬间着火比油慢，易扩散，不易达到爆炸极限。从使用安全性上来讲，天然气也比燃油好很多。

2.3经济可行性

lng的热值是柴油的1．23倍，价格却只有柴油的1/2，因而是极有前景的代用燃料。1nm3 天然气的行驶里程等效于1.2升汽油。汽油(93#)按7.1元／升计算，天然气零售价为按4.8元／nm3。

计算如下： (1.2×7.1-4.8)/1.2×7.1=43.67％。因此，使用lng 作燃料比汽油便宜43.67%，其具有低成本的优势。

2.4技术可行性

现有船舶要以lng或者lng/柴油为燃料，则必须加装lng储存舱等装置，通常情况下，在船舶改装过程中，加装的主要装置为lng 储罐和气体处理系统。此外，船上还需要安装一些辅助系统，如气体加热系统、惰气系统、通风系统、遥控阀门及安全系统、自控系统等。典型的船舶使用lng方案为：lng通过气体处理系统气化天然气通过主控阀供给燃气发动机进而使船舶获得动力。

气体发动机技术较为成熟，在船舶动力系统领域，国际几大发动机生产商经过多年的技术研发，其产品已经能够满足船舶应用lng 燃料的需要。

据挪威船级社（dnv）介绍，目前无论是单一采用lng为燃料与混合燃料的技术问题，还是包括少量气体燃料未经燃烧通过发动机以废气形式排放、在空间较小的船体中安装非圆柱形储罐等，均已得到解决并进行优化设计。

以lng为燃料的船舶在靠泊，可通过岸上的管道补充燃料，当船在海上运营时，则可通过小型的lng船来实现补给。

3.lng动力船舶的发展现状及趋势

截至目前，采用lng作为单一燃料的营运船舶已达20艘。挪威航运业是最早改变石油能源路径依赖，也是最多采用液化天然气等清

洁能源作为船用燃料的先行者。挪威船级社dnv早在2001年，就率先制定了lng船舶检验规则，成为多年来lng船舶建造与检验的一个标准。

dnv与日本大岛造船有限公司联合开发的“eco-ship2020”项目已完成第一阶段，该项目完成了敞舱口散货船的概念设计。这是一艘完全使用lng、不使用其他任何燃料也不使用电力推进系统的商船。该船配备有4个c型高压储存仓，共能储气3000立方米，还加上了应用废热回收、空气润滑等其它节能技术，该船满足imo废气排放标准要求，其硫化物排放量为0.氮氧化物排放量可下降90%，二氧化碳的排放量可下降50%以上。

营运于澳大利亚至中国航线的环保概念矿砂船“ecore”号使用了灵活的燃料方案采用二冲程me-gi燃气发动机，能够使用柴油与天然气两种燃料。该船采用了优化的设计方案，只设1个置中的货舱，有c型lng储罐则位于船尾的驾驶舱，这一方案有助于利用船体空间，确保lng储罐不会占用货舱空间及减少货运量。

2010年8月份，我国长江混合动力第一船的“武拖轮302”号在武汉首航成功，该船使用柴油和lng两种燃料为混合动力。该混合动力船舶以lng为主要动力能源，与柴油配比为7：3。罐体固定在船舶甲板上，封闭运行，所有控制点都有传感器，能自动或手动切断起源，安全性较高。测算显示，运用液化天然气后船舶能节约燃料成本近25％。

由于国际海事组织（imo）有关减排新规的实施，船东正在努力探索让船舶采用更清洁燃料的方法，预计今后5年以液化天然气（lng）为动力的船舶将跳增10倍。到2015年，全球以lng为燃料的船舶将从现在的约100艘增加到800-1000艘。

4.lng动力船舶发展面临的问题

目前，以lng为燃料动力的船舶的发展存在出现“雷声大雨点小”的状况，这种环保节能的新燃料的推广却时存在一定的阻碍。改建现有船队和lng储存基础设施缺乏是目前面临的主要问题。

首先最大的障碍是配套的基础设施的建设，由于大部分港口lng

补给设施不配套。尽管lng补给并不困难，但是港口方面却没有建立起完备且实用的配套体系。lng配套基础设施的建设涉及港口的规划布局，需要政府企业的规划以及企业与政府机构的密切沟通和配合。

第二是是由于lng燃料船的续航能力还较弱。目前，以lng为燃料的船舶最高续航能力较低，达不到远洋长途运输要求。船舶的燃油舱体积虽大，但可以在船上见缝插针随机安放；而lng储存罐体积虽小，却系统复杂，布局难，安装圆筒形lng储罐也会损失部分运输的空间，这为船舶的设计和改建带来了很大的难度。

此外，lng作为燃料动力的价格、lng 动力船舶市场的规范化以及市场发展的合理规划也会是该新型燃料动力船舶在发展过程中需

要面对和解决的问题。

5.结论

随着世界lng贸易和消费量的增长、各地航运事业的发展需要必然导致lng动力船的需求量的增大。而lng动力船相关技术的突破和相应配套基础设施的建设，lng必将成为未来航运的主要动力。[科]

【参考文献】

［１］吴明华.lng:船用燃料突破路径依赖的选择[j].中国远洋航务,2010,vol.12：46-47.

［２］殷毅.船舶“油改气”何时叫好又叫座[j].中国船

检,2010,vol.11:56-57.

［３］陈余德.液化天然气—未来航运动力.港口科

技,2010,vol.11:2.

［４］张晓萌,李武.液化天然气汽车在我国发展前景的探讨.硅谷,2009,vol.24:219.

［５］王艳.低碳经济下的天然气船舶市场.中国航

海,2010,vol.33,no.3:88-95.

船舶结构力学概念题

船舶结构力学习题集 第一章绪论 1. 什么叫做船体总纵弯曲？船体的总纵强度与局部强度有什么区别与联系？ 2. 船体结构中有哪些受压构件？为什么说船在总弯曲时船体受压的构件（主要是中垂状态时的上层甲板）因受压过度而丧失稳定性后，会大大减低船体抵抗总弯曲的能力？ 3. 船舶在航行时为什么会发生扭转现象？船体结构中还有哪些构件在受载后会发生扭 转？ 4. 应力集中是由什么因素引起的？船体结构中哪些部位会发生应力集中？应力集中可能 导致什么后果？ 5. 何谓骨架的带板？带板的宽度（或面积）与什么因素有关，如何确定？试分析带板宽度对骨架断面几何要素的影响。 第二章单跨梁的弯曲理论 1. 梁弯曲微分方程式是根据什么基本假定导出的，有什么物理意义，适用范围怎样？ 2. 单跨梁初参数法中的四个参数指什么参数？它们与坐标系统的选择有没有关系？ 3. 为什么当单跨梁两端为自由支持与单跨梁两端为弹性支座支持时，在同样外荷重作用下两梁断面的弯矩和剪力都相等；而当梁两端是刚性固定与梁两端为弹性固定时，在同样外荷重作用下两梁断面的弯矩和剪力都不同？ 4. 梁的边界条件与梁本身的计算长度、剖面几何要素、跨间荷重有没有关系？为什么？ 5. 梁复杂弯曲时的边界条件与梁横弯曲时的边界条件有何不同？它反映了什么问题？ 6. 梁的弹性支座与弹性固定端各有什么特点？它们与梁本身所受的外荷重（包括大小、方 向及分布范围）有没有关系？ 7. 为什么梁在横弯曲时，横荷重引起的弯曲要素可以用叠加法求出，而梁在复杂弯曲时，横荷重与轴向力的影响不可分开考虑？ 第四章力法 1. 什么叫力法？如何建立力法方程式？ 2. 什么是力法的基本结构和基本未知量？基本结构与原结构有什么异同？力法正则方程 式的物理意义是什么？ 3. 用力法计算某些支座有限定位移的连续梁或平面刚架时应注意什么问题？ 4. 刚架与板架的受力特征和变形特征有何区别？ 5. 仅有肋骨组成的横骨架式船侧板架，为提高其强度，加设一根船侧纵桁。试从板架两向梁之间的相互关系分析，是否恰当？ 6. 如果一根交叉构件板架中有一根主向梁的尺寸或固定情况与其余的不相同，应如何计算？此时交叉构件将是怎样的弹性基础梁？ 第五章位移法 1. 试举例说明位移法的基本原理。 2. 位移法的基本结构是什么样的结构？ 3. 何谓“结构的动不定次数”？如何决定位移法中的基本未知数？ 4. 根据位移法的基本原理，试举例写出节点有集中力或集中弯矩的平衡方程式，列出弹性支座处或开口端为弹性固定端处的节点力平衡方程式。 5. 与力法相比，位移法有何优点与缺点？ 6. 在位移法计算中，刚架或连续梁的开口端是否一定要刚性固定住？如果不需要，试导出相应的由转角引起的杆端弯矩的关系式。 第六章能量法 1. 一梁上同时受到两个集中力时，应变能可否分别计算每一力作用时的应变能再相加，为

船舶综合电力系统

浅析船舶综合电力系统 1.引言 船舶综合电力系统是船舶动力的发展方向，是造船技术发展史上的又一个革命性的跨越，其主要特点是将推进动力与电站动力合二为一。该项技术正在逐步成熟、完善。以美、英、法为代表的发达国家率先引入综合电力系统这一概念，并积极开展研究、试验和应用到船艇。 2.综合电力系统概述 综合电力系统的思想基础是降低未来船舶的总成本，优化船舶总体、系统和设备的组成。其设计理念是突出系统化、集成化和模块化。在船舶平台上的具体实现途径是将全船所需的能源以电力的形式集中提供，统一调度、分配和管理。 美国海军提出的综合电力系统主要包括发电、配电、电力变换、电力控制、平台负载、推进电机、能量储存等七个模块。其中，发电模块将其它形式的能量转化为电能，经全船环形电网向各区域配电系统供电；电力控制模块对配电模块实行电能分配和监控；配电模块将电力输送到电力负荷中心，再分配到各用电设备；电力变换模块将一种形式的配电模块转化为另一种形式的配电模块；推进电机模块用于船舶推进；平台负载模块是一个或多个配电模块的用户；能量储存模块用于储存电能，维持整个供电系统的稳定。 采用综合电力系统的船舶与传统船舶比较，具有的主要优势为： 便于采用分段和模块化建造，使用维护费用低，经济性好；噪音低，可提高船舶的安静性和舒适性，提高舰艇的战斗力和生命力；调速性能好，控制方便，倒车简便、迅速，提高船舶的机动性；布置灵活、设计方便、可靠性高，可维修性好、生命力强；便于实现自动化，减少船员；适用性强，可广泛采用各种电子设备和先进的推进技术，对于舰艇而言，可以使用诸如激光武器、电磁炮等高能武器。 3.综合电力系统的发展现状 近十来年，船舶的电力推进技术已进入应用阶段。目前，不同类型的船舶，如一些科考船、破冰船以及邮轮采用了电力推进系统。推进电机采用直流、交流同步电动机或交流感应电动机。研究报告显示，虽然商船的综合电力推进系统提高了船的建造费用，但其运行和支持费用，及其生命周期里的整个费用却降低了。上世纪九十年代，一些商船业公司，如ALSTOM、ABB、SIEMENS等，已形成了企业内部的商船业电力推进标准。有人统计，八十年代后期建造的1000吨以上的商船中采用柴－电推进的约占25％，到九十年代中期，此类船舶中有35％以上采用电力推进，且该比例正在呈逐年上升的趋势。据统计，到2000年，全世界商船电力推进的装机总容量约为4200MW。 美国海军于1980年建立了综合电力驱动计划，希望通过将船舶日用电力系统和推进电力系统合而为一，进一步提高战船的性能。1990年后，美国海军将注意力转到提高船舶的能购性上，研究计划转为综合电力系统(IPS：Integrated Power System)项目。针对当时水面战斗舰艇(SC-21，现转型为DD（X）)的概念设计，美海军完成了费用和效能评估。2002年4月29日，美国海军宣布英格尔斯造船公司、诺斯罗普格鲁曼船舶系统公司为DD(X)的设计主承包商，设计承包合同总价款为28亿多美元，执行期至2005财政年度。DD(X)设计合同的签署意味着美国海军水面舰艇革命性变革的开始。综合电力系统强调的主要技术目标为增加可操作性和支持柔性设计。美海军计划2003年开始，用3年多时间完成11个工程开发模块的建造和试验，并通过充分的陆试和海试去降低技术风险，争取2005年技术定型，2012

船舶动力装置的基本类型及其特点

船舶动力装置的基本类型及其特点近代舰船上动力装置的型式按主推进装置发动机的类型来分，有柴油机装置、蒸汽轮机装置、燃气轮机装置、联合装置和原子能装置。 一、柴油机动力装置 柴油机动力装置常根据主机功率传递方式的不同，分为直接传动螺旋桨、通过离合器- 减速齿轮机组驱动桨的间接传动和通过发动机、电动机-驱动桨的电力传动，以及不采用桨的喷水推进装置等几种型式。 柴油机的动力装置有如下几个方面的优点: (1)有较高的经济性。它的油耗率(kg/(Kw*H))比蒸汽、燃气动力装置低得多，高速柴油机油耗率为0.21~0.245，中速(300~800r/min)机为0.166~0.190;低速(300r/min以下)机为0.160～0.176，一般蒸汽轮机装置油耗率要0.245~0.47。燃气轮机装置油耗率则更大，为0.27~0.47(kg/(Kw*H))。 这一优点使柴油机的续航力大大提高，换句话说，一定续航力所需之燃油储带量较少，从而使营运排水量相应增加。 (2)质量轻。柴油机动力装置中除主机和传动组外，不需要主锅炉、燃烧器以及工质输送管道，所以辅助机械和设备相应较少，布置简单，因此单位质量指标较小。

(3)有良好的机动性，操作简单，启动方便，正倒车迅速。一般正常启动到全负荷只需10~30 min，紧急时仅需3~10 min。虽然比燃气轮机差些，但它不需像燃气轮机装置那样一套复杂的启动和倒车设备。柴油机装置停车只需2~5 min，主机本身停车只要几秒钟即可。 柴油机装置存在如下几个缺点: (1)由于柴油机的尺寸和质量按功率比例增长快，因此单机组功率受到限制，低速柴 443油机也达6* Kw左右，中速机2*Kw左右，而高速机仅在8* K或更小，这101010 45就限制了它在大功率船上使用的可能性，大功率舰艇常希望有3* ~3* Kw，故其无1010法胜任。 (2)柴油机工作中的噪声、振动较大。 (3)中高速柴油机的运动部件磨损较厉害，高速强载柴油机的整机寿命仅1~5 kh。 (4)柴油机在低转速时稳定性差，因此不能有较小的最低稳定转速，影响船舶的低速航行性能，另外，柴油机的过载能力也差，在超负荷10%时，一般仅能运行1h。 二、蒸汽轮机动力装置 蒸汽轮机以锅炉产生的蒸汽为工质通过齿轮箱减速机组传递功率到螺旋桨，也有采用蒸汽轮机发电，使用电力推进方式。 蒸汽轮机动力装置有如下几个主要的优点: (1)由于汽轮机工作过程的连续性，有利于采用高速工质和高转速工作轮，因此单机

流体动力学与船舶

采用计算流体动力学(CFD)技术实现在船舶设计阶段对船舶水动力性能的精确预报，是船舶水动力学学科中一个具有重大理论和实用意义的、富有挑战性的课题。近十年来，随着船舶CFD计算方法和计算能力的发展，数值预报精度不断提高，其对船舶优化设计的指导作用也日益突出，并有与船模试验并驾齐驱、取代部分船模试验的趋势。三维船舶粘性流计算方法，具有准确捕捉船体周围粘性流动细节包括船模试验难以测量的流动形态的能力，已成功地应用于船舶快速性方面的阻力预报；在船舶操纵性方面，这类方法虽处于初始发展阶段，但也已获得重大进展，具有精确预报船舶操纵水动力的潜力。本文即在这种背景下，瞄准船舶操纵水动力预报方面的国际前沿和热点课题，通过对现代船舶粘性流计算方法的研究，自主开发了一个船舶操纵粘性流求解器，并将所开发的求解器成功地应用于一系列和船舶操纵问题相关的粘性流动与水动力计算，得到了令人满意的结果。本文选取RANS方程作为控制方程，并用标准κ-ε湍流模式结合壁函数封闭方程；分析了常用的边界条件，特别是入流边界条件、壁面边界条件和轴边界条件，提出了处理这些边界条件的方法；在分区结构网格上，运用有限体积法(FVM)对RANS方程进行离散，其中，对流项采用混合迎风、中心差分格式，扩散项采用中心差分格式，源项采用中心差分格式并进行部分隐式化以增强离散方程系数矩阵主对角占优；压力、速度等采用非交错配置，并用SIMPLE法耦合求解；对离散后得到的代数方程组选用稳定和收敛性能佳的强隐式法(SIP)迭代求解，并在每步迭代之前对线性方程的矩阵系数进行亚松弛预处理以增强求解的稳定性；为提高数值解的稳定性和收敛性，采用了多重网格法。基于上述方法，采用C++程序设计语言，研究和开发了一个船舶操纵粘性流求解器(VSMAN)。应用所开发的求解器，以NACA0015翼型舵为算例计算了船舵在不同雷诺武汉理三「;大学博士学位论文数下大舵角范围内的三维粘性流场及水动力，成功地预报了舵的失速角和最大升力，并初步探讨了雷诺数对舵水动力的影响;计算结果与现有试验和计算数据比较，吻合程度相当好，初步检验和验证了该求解器精确模拟粘性流动和计算水动力的能力。应用所开发的求解器，以6:1长椭球体为算例计算了回转体在大攻角下定常斜航运动时的三维粘性流场及水动力，对层流流动和湍流流动分别进行了计算，分析了层流与湍流分离流动和涡旋产生的特点及其对水动力的影响;计算结果与他人的试验和计算数据比较，吻合程度良好，表明应用本求解器能够正确模拟这种以层流/湍流分离流为主的复杂粘性流动，得到相当精确的水动力，检验和验证了该求

船舶结构力学课后题答案上海交大版

船舶结构力学课后题答案上海交大版 公司内部档案编码：[OPPTR-OPPT28-OPPTL98-OPPNN08]

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第1章 绪 论 １．１ 题 １）承受总纵弯曲构件： 连续上甲板，船底板，甲板及船底纵骨，连续纵桁，龙骨 等远离中和轴的纵向连续构件（舷侧列板等） ２）承受横弯曲构件：甲板强横梁，船底肋板，肋骨 ３）承受局部弯曲构件：甲板板，平台甲板，船底板，纵骨等 ４）承受局部弯曲和总纵弯曲构件：甲板，船底板，纵骨，递 纵桁，龙骨等 １．２ 题 甲板板：纵横力（总纵弯曲应力沿纵向，横向货物或上浪水压 力，横向作用） 舷侧外板：横向水压力等骨架限制力沿中面 内底板：主要承受横向力货物重量，骨架限制力沿中面为纵向 力 舱壁板：主要为横向力如水，货压力也有中面力 第2章 单跨梁的弯曲理论 ２.1题 设坐标原点在左跨时与在跨中时的挠曲线分别为v(x)与v(1x ) １）图 2.1 3 3 3 23 034 2 4 3()()()424()26666l l l l l l p x p x p x M x N x v x EI EI EI EI EI ---=++ ++

原点在跨中：3 23 0111104 ()4()266l l p x M x N x v x v EI EI EI -=+++ ，'11' 11()0()0 22(0)0(0)2 l l v v p v N ?==? ??==? ２）3 3 203 ()32.2 ()266l l p x N x Mx v x x EI EI EI θ-=+++ 图 ３）3 3 3 002 ()22.3()666x x x l l p x N x qx dx v x x EI EI EI θ-=+ +-?图 ２.２题 a) 33 11131113 1(3)(2)61644464162 4pp p pl pl v v v EI EI ????=+=??-+?-????????? = 3 512pl EI 3 33321911()61929641624pl pl pl V EI EI EI ????= -++= ??????? b) 2' 29 2(0)(1)3366Ml Ml Pl v EI EI EI -= +++ =22 20.157316206327Pl Pl Pl EI EI EI -+=? 229 1()(1)3366Ml Ml Pl l EI EI EI θ-= +-+ =22 20.1410716206327Pl Pl Pl EI EI EI ---=? ()()() 22 2 2133311121333363l l p l l v m m EIl EI ???? ? ??? ??????=----+ ?? ??? = 2 372430pl EI c) () 44475321927682304ql ql ql l v EI EI EI =-=

国内外无人船发展现状及未来前景

中国船检 CHINA SHIP SURVEY 2018.5 94国内外无人船发展现状及未来前景 曹 娟 王雪松 技术 Technology 浩 瀚无垠的海面上，曾不时发现“无人船”的影子，它们又 被称为“幽灵船”，就像幽灵一样随波逐流，充满神秘，引人遐想。 如今，像被热议的无人车、无人机一样，无人船也被频繁提起，其不同于漫无目的的“幽灵船”，而是一种可以借助精确卫星定位和自身传感，即可按照预设任务在水面航行的全自动水面机器人。国内外在无人船研究方面进展如何？未来无人船拥有怎样的前景？ 关于无人船 提到无人船，不得不说智能船舶。 近年来，伴随着大数据、云计算、虚拟现实、人工智能技术以及区块链等新技术迅猛发展，无人车、无人机、无人超市、无人船等被推到了聚光灯前，愈发受到社会广泛关注。而出现无人船热之前，业界提到更多的则是智能船舶。 智能船舶是个相对宽泛的概念，并且在不断发展中，甚至目前对智能船舶的定义也还存在争议。对于“智能船舶”，中国船级社有过四点明确定义：一是具有感知能力，也就是具有能够感知船舶自身以及 周围环境信息的能力；二是具有记忆和思维能力，即具有存储感知信息及管理知识的能力，并且能够对 信息进行分析、计算、比较、判断、联想、决策等；三是具有学习和自适应的能力，即通过专家知识以及与环境的相互作用，不断地学习积累知识并适应环境变化；四是行为决策能力，即对自身状况及外部环境做出反应，形成决策并指导船岸人员，甚至控制船舶。 智能船舶的发展是一个循序渐进的过程。最初阶段为互联互通，实现对船舶的远程监测。第二个阶段为系统整合，通过制定统一的船舶数据标准，逐步将多源异构系统整合为单一集成系统，实现平台化管理。第三个阶段，通过远程通信 手段，实现对被控制船舶的操控。 2017年，中国船级社、珠海市政府和武汉理工大学、云洲智能公司四方共同启动国内首艘小型无人智能货船项目

船舶动力装置的发展与未来

船舶动力装置的发展与未来 吴振颖2010034211 船舶从史前刳木为舟起，经历了独木舟和木板船时代，1879年世界上第一艘钢船问世后，又开始了以钢船为主的时代。船舶的推进也由19世纪的依靠人力、畜力和风力(即撑篙、划桨、摇橹、拉纤和风帆)发展到使用机器驱动。随后，船舶又经过了蒸汽机船、装有螺旋桨推进器的蒸汽机船、柴油机船、汽油机船、燃气轮机以及至现在的新能源船舶，如利用核能、风能、太阳能等作为发动装置的船舶。现在又出现了联合动力装置船机，随着时代的发展、船舶工业的发展和日趋壮大、石油产业的发展方向也日渐明了、主要能源的利用及新能源的开发，船舶发动装置在不断的更新和改进之中。 1807年，美国的富尔顿建成第一艘采用明轮推进的蒸汽机船“克莱蒙脱”号，时速约为8公里/小时；1839年，第一艘装有螺旋桨推进器的蒸汽机船“阿基米德”号问世，主机功率为58.8千瓦。这种推进器充分显示出它的优越性，因而被迅速推广。1868年，中国第一艘载重600吨、功率为288千瓦的蒸汽机兵船“惠吉”号建造成功。1894年，英国的帕森斯用他发明的反动式汽轮机作为主机，安装在快艇“透平尼亚”号上，在泰晤士河上试航成功，航速超过了60公里。而早期汽轮机船的汽轮机与螺旋桨是同转速的。后约在1910年，出现了齿轮减速、电力传动减速和液力传动减速装置。在这以后，船舶汽轮机都开始采用了减速传动方式。1902～1903年在法国建造了一艘柴油机海峡小船；1903年，俄国建造的柴油机船“万达尔”号下水。20世纪中叶，柴油机动力装置遂成为运输船舶的主要动力装置。英国在1947年，首先将航空用的燃气轮机改型，然后安装在海岸快艇“加特利克”号上，以代替原来的汽油机，其主机功率为1837千瓦，转速为3600转/分，经齿轮减速箱和轴系驱动螺旋桨。这种装置的单位重量仅为2.08千克/千瓦，远比其他装置轻巧。60年代先后，又出现了用燃气轮机和蒸汽轮机联合动力装置的大、中型水面军舰。当代海军力量较强的国家，在大、中型船舰中，除功率很大的采用汽轮机动力装置外，几乎都采用燃气轮机动力装置。在民用船舶中，燃气轮机因效率比柴油机低，用得很少。原子能的发现和利用又为船舶动力开辟了一个新的途径。1954年，美国建造的核潜艇“鹦鹉螺”号下水，功率为11025千瓦，航速33公里；1959年，前苏联建成了核动力破冰船“列宁”号，功率为32340千瓦；同年，美国核动力商船“萨瓦纳”号下水，功率为14700千瓦。现有的核动力装置都是采用压水型核反应堆汽轮机，主要用在潜艇和航空母舰上，而在民用船舶中，由于经济上的原因没有得到发展。70～80年代，为了节约能源，有些国家吸收机帆船的优点，研制一种以机为主、以帆助航的船舶。用电子计算机进行联合控制，日本建造的“新爱德丸”号便是这种节能船的代表。 船舶现在正由单型动力装置向联合动力装置发展，由利用旧单一能源向利用新多能源方向发展。一般联合动力装置是指不同的动力系统联合，用两台柴油机或两台燃气轮机严格地说都不是联合动力装置。目前最常见的联合动力装置是柴油机+燃气轮机，这种动力装置在中小型水面舰艇上应用很广泛，因为这种联合动力装置容易实现并车而且并车后的性能非常稳定，而且从单独由柴油机驱动到单独由燃气轮机驱动也比较容易。还有就是蒸汽轮机和燃气轮机结合的方式，这在大型水面舰艇上应用很广泛，因为蒸汽轮机单机功率很大，但机动性差，而燃气轮机机动性强,但燃油系统复杂，两者结合起来正好发挥各自的优势。但蒸汽轮机和燃气轮机的动力系统都过于复杂，且两者的燃料完全不能共享。所以现在一般都用大功率的柴油机(常常是低速机)来代替燃气轮机。还有一种比较常见的就是电动机和柴油机的结合方式，这种方式在潜艇中应用较广泛。但电动机在水下维持时间短，且功率过小导致潜艇机动性能过差，特别是对现代的大型潜艇，这个问题非常严重。 尽管如此现在的一般联合动力装置依然存在很多问题，如果船舶动力装置以如此的速度发展，在不久的将来会有新型动力装置产生。下面我所说的几种传动装置是个人认为民用和

深海工作船混合动力推进系统的设计与开发

大连理工大学专业学位硕士学位论文 目录 摘要............................................................................................................................. I Abstract ............................................................................................................................. II 引言. (1) 1 绪论 (2) 1.1研究背景 (2) 1.2研究意义 (3) 1.3国内外研究现状 (3) 1.3.1国外研究现状 (3) 1.3.2国内研究现状 (4) 1.4本篇论文主要工作 (5) 2 深海海洋工程船混合推进系统基本原理 (6) 2.1机械推进系统 (6) 2.2电力推进系统 (12) 2.3混合推进系统 (14) 2.3.1混合动力推进原理 (14) 2.3.2混合动力推进效率分析 (15) 2.3.3各推进系统性能对比 (18) 3 混合推进系统模型开发与实船分析 (21) 3.1模型建立 (21) 3.2船型要求与解决方案 (24) 3.2.1船型特点及要求 (24) 3.2.2解决方案 (25) 3.3.1航速试验结果及分析 (27) 3.3.2有限水域回转试验结果及分析 (28) 3.3设计总结 (29) 4 深海工作船混合动力推进系统的优化和难点 (30) 4.1混合推进系统设计优化 (30) 4.1.1电力/机械推进功率合理分配 (30) 4.1.2机桨配合的优化 (30) 4.2混合推进系统设计难点 (30) 4.2.1改造技术需完善 (30) - III -

船舶柴油机发展趋势

【摘要】从船用柴油机的市场、产品、技术等方面介绍了柴油机的现状及发展动向。论述当前国外气缸直径160 mm以上，单机功率大于1000 kW的大功率低速、中速、高速柴油机的总体技术水平、技术发展概况，特别是在提高、改善其低工况特性、降低其排放和智能柴油机等方面进行阐述，并预测今后的发展趋势。 0 引言 柴油机因其功率范围大、效率高、能耗低、使用维修方便而优于蒸汽机、燃气轮机等，在民用和中小型舰艇推进装置中确立了主导地位。船用柴油机的整体结构及其零部件结构不断改进，特别是电子技术、自动控制技术在柴油机上的应用，使其各项技术指标不断创新，市场上已有一批性能好、油耗低、功率范围大、废气排放符合法定标准、高的产品。 柴油机相对汽油机的最大优点在于高压缩比。这使最大功率、热效率提高，油耗降低；发动机坚固、耐用，寿命变长。但柴油机缺点在于比功率低于汽油机，对空气利用率低，摩擦损失大。 1 低速柴油机 低速柴油机由于性能优良、可靠性好、使用维护方便、能燃用劣质燃油等优点，已成为大型油船、大型干散货船、大型集装箱船的主要动力。最新型低速柴油机在许多方面趋于一致。即结构方面，采用非冷却式喷油器、可变喷油定时油泵、长尺寸连杆、液压驱动式排气门、单气门直流扫气、定压增压、高效涡轮增压器；性能方面，平均有效压力不断提高，增加活塞平均速度，改进零部件结构，增加强度，保持原有的低燃油消耗水平，使单缸功率不断增大，使用寿命延长。电子液压控制系统取代传统的机械式的凸轮驱动机构，简化柴油机设

计，降低成本，优化运行控制。近年来，其爆发压力从8 MPa上升到16 MPa，燃油消耗率从208g/(kw·h)降至155g/(kw·h)左右。 目前世界船用低速柴油机市场仍被MAN B&W、Wartsila-New Sulzer和日本三菱重工三大公司垄断，以生产总功率来说，分别约占57％、33％和10％。MAN B&W公司通过提高气缸平均有效压力和活塞平均速度来提高单缸功率。为使MC系列柴油机的NOx排放量降低，采用提高压缩比和可导致平稳燃烧的喷射系统等措施。 为了在减少NOx排放时不影响燃油消耗率，在设计时应考虑采用增加喷射压力、压缩比、燃烧压力、增压器效率等措施。MAN B&W 6L60MC型柴油机是世界上第一台正式投入使用的“智能化”主机，其燃油喷射和排气阀控制均通过电子完成，达到了低油耗、NOx低排放的目标。 Wartsila-New Sulzer公司通过重组后，在开发、设计和制造能力方面骤然大增。RTA系列低速柴油机为该公司20世纪80年代开发，至今近20年来该公司通过提高平均有效压力、增加活塞平均速度，探索达到更大功率的可能性。通过增大行程／缸径比，探索提高推进效率的方法；通过提高最大燃烧压力和可变燃油正时、排气正时，挖掘柴油机热效率潜力；采用新，改进零部件的设计，随负荷控制气缸冷却水和气缸润滑油，以求提高零部件的工作可靠性，增加柴油机的使用寿命；通过电子控制技术，达到柴油机运行的智能化。该公司研制的12RTA96C柴油机是目前世界上实际输出功率最大的柴油机。 随着世界重心转向日本和韩国，近年来日、韩两国的低速柴油机产量已超过世界产量的2／3，其中韩国低速柴油机年产量为735万kW，并呈进一步上升的趋势。从产品市场占有率来看，在以低速柴油机为推进动力的2000 t以上的上，MAN B&W公司和Wartsila-New Sulzer公司的低速柴油机产品占世界份额

2013船舶主推进动力装置8203机考试卷2

试题二 1 链传动中涟的瞬时速度是( )的，平均速度是( )的 A变化/不变B不变/变化C变化/变化D不变/不变 2 关于液力传动，叙述正确的是（） A离心泵连着输出轴B涡轮泵连着输入轴 C离心泵把液体动能转换为机械能D涡轮泵把液体动能转换为机械能 3 黄铜制件在酸性溶液或盐溶液中的脱锌是（）腐蚀 A宏观电化学B电偶C应力D微观电化学 4 船舶定速航行值班期间，接班人员在进入机舱之前，应首先观察（） A烟囱排气颜色B伙食冰机C空调装置D伙食冰机和空调装置 5 防止化学腐蚀的措施，可选用（） A加锌块B覆盖保护层C电化学保护或进行介质处理D进行介质处理 6 柴油机燃烧室零件与高温高压燃气接触时，燃气中某些低熔点灰分融化附着在温度较高的零件金属表面并发生（），作用而使零件表面破坏（）称为腐蚀 A化学/硫酸B电化学/钒C电化学/硫酸D.化学/钒 7 低速柴油机采用贯穿螺栓结构将（）连在一起 A气缸盖、气缸体、机架和机座B气缸盖、气缸体和机架 C气缸体、机架和机座D机架和机座 8 关于柴油机机械式气阀传动机构不正确的说法是（） A气阀启闭的动作规律是由凸轮机构直接控制的 B开关气阀过程中摇臂作用于阀杆端的力与阀杆轴线方向可能不同 C柴油机运行中摇臂端与气阀阀杆之间始终保持有间隙，即气阀间隙 D带阀壳的气阀结构中，气阀传动机构不装在阀壳中 9 如图，当活塞销孔中心线与平台4平行时，活塞中心线垂直于平台，测量l长度内百分表的读数差为（） A垂直位置度误差B.垂直度误差C平行位置度误差D平行度误差 10 便用液压拉伸器应按说明书规定的油压泵油，任何情况下均不得超过规定油压的（）和螺栓的（） A 10%/最大外露量 B 5%/最大伸长量 C 5%/最小拉伸量 D 10%/最大拉伸量 11 当代船用二冲程超长行程柴油机使用的无冷却式喷油器与一般的喷油器相比，在使用中的显著特点是（）A仍为冷却式B.结构简单C启阀压力不可调节D采用自然风冷 12 液力偶合器与液力变矩器在结构上的关键不同是液力偶合器没有（） A泵轮B渴轮C导轮D叶轮 13 气缸套内表面的布油槽与注油孔成（） A水平方向布置B倾斜向上布置C倾斜向下布置D垂直方向布置 14 ISO船用燃料油标准中，各指标的数值表示（） A燃油质量指标应达到的值B燃油质量指标的高限值C闪点的低限值，其他各指标的高限值D各指标的低限值15 柴油机活寒环与缸套正常工作期间，在活塞处于行程中部位置时，其润滑状态为（）

船舶动力系统发展史

2010．6·船舶物资与市场 一、技术发展趋势 船舶在经历了漫长的以人力、风力作为航行动力的阶段后，直到200年前才进入以机械能作为航行动力的阶段。船舶的机械推进随着蒸汽机、蒸汽轮机、柴油机、燃气轮机的发明及实船应用，先后出现了由多种原动机做动力的推进方式。蒸汽机在19世纪初至20世纪初是世界航运船舶最重要的原动机，之后，逐渐被蒸汽 轮机、柴油机所取代。目前，世界上各类船舶的动力系统主要有以下四种推进方式： 1.蒸汽轮机推进系统—— —取代往复式蒸汽机，又被柴油机所取代，目前主要在LNG 船和核动力军船上应用 蒸汽轮机，又称汽轮机、蒸汽透平发动机或蒸汽涡轮发动机，是将蒸汽的能量转换为机械功的旋转式动力机械。由于其热效率和功率重量比比往复式蒸汽机有很大改进，发明后逐渐在军船和商船上取代了往复式蒸汽机。20世纪上半叶横跨大西洋往返于欧洲和北美的高速定期班轮多是采用蒸汽轮机作动力。20世纪60年代后，蒸汽轮机又逐渐被热效率更高的柴油机所取代。蒸汽轮机推进系统，主要由蒸汽轮机、主锅炉、凝汽器、齿轮减速器、联轴节、齿轮箱、轴系、螺旋桨等设备组成，其特点是单机功率大，工作可靠，振动和噪声小，维修费用低，可燃用廉价劣质燃料，但是，其热效率较柴油机装置低，且设备多。 目前，蒸汽轮机推进系统主要是在LNG 船和核动力军船上应用。在现有LNG 船队中蒸汽轮机推进装置仍占主导地位，艘数占比达83%、舱容占比达76%。LNG 船使用蒸汽轮机推进有其 特殊的原因：在LNG 船上，液化气装在隔热舱中运输，仍不可避 免地有部分液化气蒸发，而将这部分天然气重新液化的费用很 高，因此，较经济、 安全的方式是用作锅炉燃料，由锅炉产生的高压蒸汽推进汽轮机。值得注意的是，由于蒸气轮机推进系统自身的不足和其他类型推进系统的竞争，在近年完工交付的LNG 船中已出现了新型双燃料柴-电推进装置和低速柴油机作动力，特别是在LNG 船手持订单中，采用蒸汽轮机作动力的LNG 船艘数占比仅为29%、舱容占比仅为25%；而采用低速柴油机作动力装置的LNG 船艘数占比为17%、容积占比为24%，采用双燃料柴-电推进装置的LNG 船艘数占比达到54%、容积占比达到50%。预计未来蒸气轮机推进系 世界船舶动力系统的 发展趋势与竞争格局 曹惠芬 刘贵浙 由船舶主机（柴油机、蒸汽轮机、燃气轮机等）、传动系统（轴系、齿轮箱、联轴节、离合器等）和推进器（螺旋桨、全向推进器、侧向推进器等）组成的船舶动力系统，是船舶上最主要和最重要的设备，平均来说，其价值约占全船设备总成本的35%，约占总船价的20%。加之，其具有军民通用性和船陆通用性，世界主要造船国家都高度重视并优先发展船舶动力系统。本文试对世界船舶动力系统的技术发展趋势和产业竞争格局做一概括分析，以期对我国船舶动力系统发展提供参考。 3

什么是船舶动力装置

什么是船舶动力装置 1主推动装置 包括主发动机，传动设备，轴系和螺旋桨等保证船舶正常航行的整套设备。 主发动机 主发动机将化学能转变为机械能，通过传动设备，轴系，推进器转换为船舶推进动力，是动力装置最核心的设备。主动类型有柴油机，蒸汽轮机，燃气轮机等。 传动设备 传动设备的功能是脱开或接合主发动机传递给传动轴系和推进器的功率，同时可以达到减速，变速，反向和减振的目的。它包括离合器，减速或变速齿轮箱，弹性联轴器等设备。推进轴系 推进轴系将由传动设备传递的主发动机的功率转传递给螺旋桨，从主机至推进器依次由推力轴，中间轴，艉轴及其支撑设备所组成。 推进器 推进器是将轴系传递的主机功率转变为推进动力的设备，主要有定距浆或可调浆装置，喷漆推进装置等 动力设备及管系 为保证主推进装置能正常运行，还需要为主机提供燃料，冷却水和进排气系统等，统称为动力管路系统。 2辅助机械设备 主要包括发电装置，供热装置，制冷装置和环保设备，提供除推进功率以外的各种能量以供航行和工作，生活需要，为保证上述个各种能量的输送，储存的设备和系统。 3 全船管路系统 保证船舶生命力，安全稳定地航行和人员的正常生活需要，如防水，防火，通风，取暖，空调，照明，通信，供水等设备和系统以及环境保护方面的烟气治理，污水处理装置及系统 4 其他机械及设备 为保证船舶正常航行，停泊和装卸货物的需要，船舶还需要操舵装置，锚装置和装卸设备等，统称为甲板机械，对工程船舶应包括工程作业机械，对军舰来说还有相应的各种武器装备及其系统等。 5 自动检测和控制系统 主要包括自动监测，自动调节，自动操纵和控制系统及故障诊断，专家系统等，有完整的自动监测和控制系统，以改善工作条件，提高生产效率及进行故障诊断等。 调速器的类型 1 极限调速器 只用于限制柴油机的最高转速不超过某规定值，而在转速低于此规定值时不起调节作用的调速器称为极限调速器。 2 定速调速器是在任何负荷下直接调节供油量以保持柴油机在预定转速下稳定运转的调速器 3双制式调速器能维持柴油机的最低运转转速并可限制其最高转速的调节器称双制式调速器，中间转速由人工手动调节。 4 全制动调速器在从最低稳定转速到最高转速的全部运转范围内，均能自动调节优良以保持任一设定转速不变的调速器称为全制式调速器 按照执行机构分类

船舶结构力学名词解释

弹性固定端：它受梁端力矩M作用后产生一个等于力矩M的转角?即存在如下关系Q0=A0M。 几何不变体系：是指如果不考虑材料应变所产生的变形，体系在受到任何载荷作用后能够保持其固有的几何形状和位置的体系。 不可动节点简单刚架：在实际结构中，大多数刚架受力变形后节点线位移可以不计，于是计算强度时在节点处可加上固定铰支座，故称为不可动节点刚架。 位移法：以杆系结构节点处的位移作为基本未知量的方法。 翘曲：非圆截面杆件扭转变形后，杆件的截面已不再保持为平面，而是变为曲面，这种现象称为翘曲。 用李兹法求结构问题是，要求所选挠度曲线必须满足位移边界线。（错，还含有其他） 薄壁杆件约束扭转时，杆件各横截面上没有正应力，只有扭转引起的剪应力。（对，杆件上平行于杆轴的直线在变形后长度不变且仍为直线） 简述复杂弯曲梁的叠加原理：当梁上同时受到几个不同的横向荷重及一定的轴向力作用时，分别求出在该轴向力作用下的各个横向荷重单独作用于梁时的弯曲要素，然后进行 叠加，即得到在该轴向力作用下几个不同的横向荷重同时作用于梁时的弯曲要素。矩阵位移法中，为什么要进行坐标转移？对哪些量要进行坐标转换？答：建立节点静力平衡方程是在总坐标系中进行的，因此，一般来说在矩阵位移法中有一个坐标转换问 题。要把各杆元在其局部坐标系中的节点位移向量，杆端力向量以及刚度矩阵， 转换成坐标系中的节点位移向量，杆端力向量以及刚度矩阵。杆元固端力向量也 要换成坐标系中的杆元固端力向量。 简述薄板弯曲理论中的三条基本假定。1板变形前垂直于中面的法线在板变形后仍为直线，且是变形后中面的法线，这一假定称为直法线假定。2垂直于板面的应力分量与 其他应力分量相比可以忽略不计，即假定其=0。3薄板中面内的各点都没有平行 于中面的位移，即假定不计因板发生弯曲而产生的中面的变形，从而不计板弯曲 产生的中面力。 简述欧拉力计算公式的的适用范围，为什么要研究非弹性稳定性问题？只有当压杆的柔度大于极限值时才能使用欧拉公式若压杆的柔度X

能量管理系统在混合动力船舶的应用和前景分析

第12卷第22期2017年11月 中国科技论文 CHINA SC IE N C E P A P E R Vol.12N o.22 N ov. 2017 能量管理系统在混合动力船舶的应用和前景分析 夏琦12，王奎2，韩志强3，田维3 (1.温州大学瓯江学院，浙江温州325035; 2.温州大学机电工程学院，浙江温州325035; 3.西华大学汽车与交通学院，成都610039) 摘要：能量管理系统是混合动力船舶的神经中枢。本文针对柴油-电能混合动力船舶、柴油-风能混合动力船舶和柴油-太阳能 混合动力船舶，分别对其能量管理系统的实际应用进行综合分析。提出能量管理系统在船舶上的发展前景，即以柴油-电能混合 动力为基础，风能和太阳能为辅助的多能源混合动力能量管理体系将逐渐成为1种发展趋势。 关键词：混合动力船舶；能量管理系统；风能；太阳能 中图分类号:U665.13 文献标志码：A文章编号=2095- 2783(2017)22- 2637 - 04 The application and prospect analysis o f energy management system in hybrid dynamic ship XIAQ i1’2, WANGKu i2, HANZh i q ian g3, TIAN W e i3 (1. Wenzhou University Oujiang C ollege, Wenzhou, Zhejiang325035, China；2. College o f Mechanical and Klectrical Engineering, Wenzhou University ’ Wenzhou, Zhejiang 325035 ’ China；3. School o f AutomobUe 牔 TransportationXihtai University ’ Chengdu610039’ China) Abstract：E nergy m a n a g em en t system is th e cen tra l n ervou s of h ybrid sh ip.The a ctu a l is syn th etically a n a ly zed in th e diesel-electric h ybrid ship, d iesel-w in d h ybrid sh ip a n d diesel-solar h ybrid d evelopm en t prospect of en ergy m a n a g em en t system on sh ip s is proposed^th e d evelopm en t tren d ergy m a n a g em en t system h a s been gra d u a lly form ed, w hich is b a sed on diesel-electric h ybrid pow er a n d solar en ergy. Keywords：h ybrid d y n a m ic ship；en ergy m a n a gem en t system；w in d energy；solar en ergy 随着全球对海洋环境的重视和海洋战略的深入 推进，船舶行业又迎来新一轮的发展机遇，同时也为 船舶的节能减排提出了更高要求。海洋船舶具有航 行距离远，石化能源消耗巨大，尤其是对柴油的依赖 程度已严重影响能源的可持续发展，如何逐步推进 船舶的节能减排已是迫在眉睫[12]。节约船舶航行 成本、减少船舶航行的排放和降低对石化能源的依 赖一直以来是船舶发展重要研究热点。混合动力船 舶是结合了石化能源和新能源，具有降低营运成本，节约石化能源消耗，提高航运的经济型，减少废气排 放和燃油污染[34]，混合动力船舶兼有柴油常规动力 船舶和纯电动船舶的优点：相比于柴油常规动力船 舶，可根据负荷和功率的需求选择不同驱动模式，增 加了自由选择度，确保所有工况下的船舶航行的动 力性，且节能效果显著;相比于纯电动船舶，初期投 入成本低，且续航能力强5。 1能量管理系统在船舶上应用的重要性 能量管理系统是混合动力船舶控制体系的神经 中枢，直接影响着混合动力船舶整体的能量供给、动 力特性和经济性能指标。混合动力船舶的能量管理系统是通过合理的控制策略和方法对混合动力船舶 中的多种能量源进行最佳分配和协调优化，从而达 到比常规动力船舶更节能环保的能量优化控制目 标。混合动力船舶能量管理系统能够根据航行的需 求工况将混合动力能量源进行最佳分配协调，使其 在各种工作模式自如切换运行，从而实现最佳的功 率与能量优化分配6。 合动力船舶能量管 是 过对 合动力系统进行整体性能量和功率需求分析，制定系统控 制策略和能量管理实施方案。作为混合动力船舶能 量管理系统的运行控制神经中枢7，混合动力船舶 能量管理系统的功能是:分析混合动力船舶实际航 行工况，综合考虑混合动力船舶动力分配性、排放经 济性、运行稳定性和系统可靠性，实现多种能量的优 化分配与协调，在满足稳定性和可靠性的基础上达 到混合动力系统最优的经济性能和排放性能8。 2能量管理系统在柴油-电能混合动力船舶的应用 在众多混合动力船舶中，以柴油-电能混合动力 船舶最为常见。通常的柴油-电能混合动力船舶的主 收稿日期=2017-10-12 基金项目：国家自然科学基金资助项目（51406137);温州市公益技术研究工业项目（G2*******);内燃机燃烧学国家重点实验室开放基金资助项目（K2015-06) 第一作者：夏琦（982 —），副教授，主要研究方向为新能源内燃机低温燃烧 通信作者：田维，副教授，主要研究方向为内燃机燃烧过程优化，tianviv@https://www.wendangku.net/doc/95190500.html,

现代船舶发展趋势

现代船舶发展趋势 特大型船舶操纵和船舶安全与管理论文集现代船舶发展趋势邓涛上海海事职业技术学院上海摘要通过对集装箱船、散货船、浊船以及杂货船发展史的回顾以及对各种船型不同特点的分析结合国际航运市场发展的现状。尤其是随着世界经济全球化趋势的不断增强航运市场竞争更趋激烈在这种益激烈的竞争环境下给出了不同种类的船舶的发展趋势。航运企业必须通过为承运人提供个性化专业化的增值服务加强自身管理努力提高运输服务质量严格控制和降低成本才可能获得生存和发展的空间。关键词船舶航运市场发展趋势随着世界海运贸易的发展航运能力在最近几年无论是在规模方面还是在覆盖范围方面都有极大增长。航运不得不与变化的趋势、贸易方式和快速扩张的全球经济保持同步。目前航运市场主要以油船、千散货船、集装箱船船队三分天下¨’。年尽管航运市场更加萧条然而却迎来一个新船交付的高峰年。根据有关统计尽管各大航运企业纷纷撤单但是可以预见的是年新增运力的规模还会非常巨大本来就已运力供给过剩以目前贸易量增长的现状不一定能够消化这屿运力何况面临年恶化的经济状况必然会出现大量闲置运力相信各大船公司的运力封存将进一步加大力度各类老旧船舶也会加速淘汰”。杂货船的发展趋势杂货船的特点杂货船运输最基本的特征就是运输和装卸主要都是以“件”为单位装卸效率低船舶在港停泊时间长船舶周转慢货损、货差多装卸、运输作业受自然条件影响非常大。因此随着集装箱运输船队和散货运输船队的高速发展普通杂货船运输市场份额极度萎缩杂货船队在世界商船队伍中的地位不断下降。杂货船的发展趋势世纪是网络经济和知识经济时代信息通信技术高度发达“以信息化带动管理的现代化”成为所有企业的共识。企业信息化战略是企业总体发展战略的重要组成部分作为杂货船运输企业的信息化发展战略必须根据航运管理的普遍规律和杂货船运输的特点以实施企业发展战略为核心以信息化建设为手段促进航运综合管理向信息化、智能化、自动化方向发展建立全球船岸信息一体化的高效的网络信息系统通过信息化带动航运管理的现代化提升核心竞争力。从而促进企业健康、协调、可持续发展。根据对杂货运输特点的分析杂货船运输企业要想生存和发展获得更大的发展空间实现健康、协调可持续发展必须围绕“效益”和“安全”两大主题做好以下几个方面【】实现“个性化服务”与“专业化规模运输”的统一提高货物运输过程的知识含量和科技含量为客户提供优质的、个性化的增值服务科学调度提高船舶的营运效率加强对船舶的监控提高船舶安全水平做好船舶维护保养科学管理备件降低运维成本特大型船舶操纵和船舶安全与管理论文集科学决策把握时机降低买造船和租船成本。加强揽货网点建设提高揽货质量争取更多高运价货物提高船舶的使用效率做好市场调研搜集、分析各地区运输需求及其潜住地区发展的信息资料、努力开拓新的货源市场。开辟新的航线并根据货源适时调整船的规模与结构。加强客户关系管理挖掘并维护好“高端各户”和”高利润客户”。关注市场需求的变化对市场进行判断锐感受市场环境的变化和行业发展的趋势不断培育收益率较高的“高端市场”。集装箱船的发展趋势集装箱船的特点及发展史集装箱船舶的结构特点单层甲板宽舱口。舱内设有固定的箱格导轨舱面设有集装箱系固设备。采用双层体船壳结构设置有大容量压载水舱。采用尾机型或中后机型。世纪年代横穿太平洋、大西洋的—总吨集装箱船可装载—这是第一代集装箱船世纪年代总吨集装箱船的集装箱装载数增加到航速也由第一代的节提高到—节这个时期的集装箱船被称为第代。年石油危机以来第二代集装箱船被视为不经济船型的代表故而被第三代集装箱船取代这代船的航速降低至—节但由于增大了船体尺寸提高了运输效率致使集装箱的装载数达到了因此第三代船是高效节能型船世纪年代后期集装箱船的航速进一步提高集装箱船大型化的限度则以能通过巴拿马运河为标准这一时期的集装箱船被称为第四代。第四代集装箱船集装箱装载总数增加到个。由于采用了高强度钢船舶重量减轻了大功率柴油机的研制大大降低了燃料费又由于船舶自动化程度的提高减少了船员人数集装箱船经济性进一步提高德国船厂建造的艘型集装箱可装载这种集装箱船的船长船宽比为使船舶的复原力增大被称为第五代集装箱船。年春季竣工的