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计及实海域风浪影响的船舶航行阻力及能耗评估和优化研究
| 论文题名： | 计及实海域风浪影响的船舶航行阻力及能耗评估和优化研究 |
| 关键词： | 船舶阻力;海域风浪;能耗评估;集装箱船;数值计算 |
| 摘要： | 随着全球变暖和环境问题的日益升温，船舶节能减排成为船舶工业新的焦点。海上环境委员会在第59次会议（MPEC59）上通过了“能效运营指标（EEOI）自愿应用导则”。为应对该导则，本文应用在航行中采用调节纵倾的方法，优化船舶在航行中的阻力，从而降低营运能耗。过往对最优航行纵倾常采用模型试验或者数学模型的方式进行研究，而本文采用了数值计算方法进行了研究。本文选取了3100TEU集装箱船作为研究对象，采用型值变换获得不同纵倾下的集装箱船模型，应用Rankine源自由面势流理论和CFD方法计算不同纵倾下船舶兴波阻力系数以及总阻力系数，应用三维面元法计算了规则波的二阶波浪力响应幅值算子，研究纵倾下集装箱船波浪増阻。数值计算结果通过拖曳水池模型试验得到了验证。在此基础上，应用长期预报理论对实海域波浪増阻进行了预报，并计算得到实海域航行时的油耗以及全航线的EEOI值。考虑到集装箱船在不同港口之间航行载重情况变化，对不同吃水情况下的航行阻力进行了计算。航行时通过实船压载水调配方案设定，证明了在实际航行中，可通过调节压载水控制纵倾以达到减阻节能的目的。研究表明，通过纵倾调整能有效减少实海域航行阻力，达到节能减排的目的，并有助于指导船舶节能设计，能更好地保证在实海域船舶航行性能。 |
| 作者： | 毛文雷 |
| 专业： | 船舶与海洋工程 |
| 导师： | 马宁;顾解忡 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 上海交通大学 |
| 学位年度： | 2015 |
| 正文语种： | 中文 |
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