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原文传递基于纵倾优化的船舶能效研究

论文题名：	基于纵倾优化的船舶能效研究
关键词：	船舶能效;纵倾优化;营运指数;节能减排
摘要：	在环境污染日益加剧、营运成本不断高涨的背景下，节能减排已成为航运业首要的战略措施。为此，IMO提出以EEOI作为客观衡量营运船舶能效水平的新标准。　　本文选取一艘定转速航行模式的灵便型油轮为目标船，采用Fluent数值计算和Simulink建模仿真的方法，分析主机转速、船舶吃水及纵倾的变化对目标船营运能效的影响，并计算提高目标船营运能效水平的最佳纵倾，为营运船舶的节能减排探寻一种有效的新方法。　　首先，建立目标船船模的数值拖曳水池，利用Fluent对RNG k-ε湍流模型、雷诺时均方程RANS及基于VOF多相流的Open Channel模型进行迭代计算，并通过三因次法的实船阻力换算，获得目标船在不同浮态下满足工程精度要求的静水航行阻力。其次，通过船体运动模块、阻力模块、推进系统模块及EEOI模块，建立能确定目标船主机转速n-船舶航速Vs-EEOI间对应关系的Simulink准稳态仿真模型。最后，利用目标船的实船数据对模型准确性进行验证，并对目标船营运能效做定量的优化分析。计算结果证明:在航期允许范围内，减速和满载航行是降低EEOI的重要措施;在目标船主机额定转速的86％-90％之间，存在转速n-EEOI的相对不敏感区;在船舶装载量较少情况下，降转速航行的节能效果更突显;在艉倾0-4.5m范围内航行均有助于降低目标船EEOI，而IMO相关公约规定其安全艉倾操纵范围为0-2.61m，经计算其最佳纵倾为艉倾2.61m;目标船以最佳纵倾航行，静水阻力可减少1.9％左右，EEOI值可降低0.8％。　　本文对目标船营运能效的优化方法适应于在建和在航的大部分船舶，且相对快速、便捷。论文中提出的提高营运能效具体方法，操作性强，对节能减排有重要参考价值。
作者：	张剑
专业：	船舶与海洋工程
导师：	孙培廷
授予学位：	硕士
授予学位单位：	大连海事大学
学位年度：	2015
正文语种：	中文