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原文传递船舶性能评估和预测方法及装置

专利名称：	船舶性能评估和预测方法及装置
摘要：	本发明提供了一种船舶性能评估和预测方法及装置，涉及船舶的技术领域，包括获取测量数据；测量数据包括：风数据、浪数据、流数据、水深数据、排水量数据、海水温度数据和海水密度数据；根据风数据、浪数据、海水温度数据和海水密度数据确定阻力的改变量；根据流数据和水深数据确定航速的改变量；根据排水量数据确定功率的改变量；根据阻力的改变量、航速的改变量和功率的改变量确定航速、油耗和螺旋桨旋转参数的关系。本发明实施例通过获取所有环境参数的测量数据以确定阻力、航速和功率的改变量，得到航速、油耗和螺旋桨旋转参数的关系，可以根据所有环境参数进行全面分析并得到对船舶性能的影响，获知当前船舶的能耗水平。
专利类型：	发明专利
国家地区组织代码：	上海;31
申请人：	上海船舶研究设计院(中国船舶工业集团公司第六0四研究院)
发明人：	孙海素;杜鲁辉;李鑫;顾一清;汤瑾璟
专利状态：	有效
申请日期：	2019-03-06T00:00:00+0800
发布日期：	2019-06-11T00:00:00+0800
申请号：	CN201910169886.5
公开号：	CN109866875A
代理机构：	北京超凡志成知识产权代理事务所(普通合伙)
代理人：	张阳
分类号：	B63B9/00(2006.01);B;B63;B63B;B63B9
申请人地址：	200030 上海市徐汇区肇嘉浜路221号
主权项：	1.一种船舶性能评估和预测方法，其特征在于，包括：获取测量数据；所述测量数据包括：风数据、浪数据、流数据、水深数据、排水量数据、海水温度数据和海水密度数据；根据所述风数据、所述浪数据、所述海水温度数据和所述海水密度数据确定阻力的改变量；根据所述流数据和所述水深数据确定航速的改变量；根据所述排水量数据确定功率的改变量；根据所述阻力的改变量、所述航速的改变量和所述功率的改变量确定所述航速、油耗和螺旋桨旋转参数的关系。 2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述风数据、所述浪数据、所述海水温度数据和所述海水密度数据确定阻力的改变量的步骤，包括：根据所述风数据确定由于风导致的阻力的改变量；根据所述浪数据确定由于浪导致的阻力的改变量；根据所述海水温度数据和所述海水密度数据确定由于所述海水温度数据和所述海水密度数据导致的阻力的改变量；所述阻力的改变量为所述由于风导致的阻力的改变量、所述由于浪导致的阻力的改变量以及所述由于所述海水温度数据和所述海水密度数据导致的阻力的改变量之和。 3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述根据所述风数据确定由于风导致的阻力的改变量的步骤，包括：通过以下算式计算由于风导致的阻力的改变量：其中，RAA为所述由于风导致的阻力的改变量；Axv为包括上部结构的吃水线以上的横向投影面积；CAA为风阻系数；CAA(0)为迎风风阻系数；VG为船的实际航速；VWRref为参考高度的相对风速；ψWRref为参考高度的相对风向；ρA为空气质量密度。 4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述根据所述浪数据确定由于浪导致的阻力的改变量的步骤，包括：通过以下算式计算由于浪导致的阻力的改变量：其中，RAWL为波浪增阻；ρs为海水密度；g为重力加速度；B为船舶的宽度；H1/3为有义波高；LBWL为船首到吃水线最大宽度距离的95％。 5.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述根据所述海水温度数据和所述海水密度数据确定由于所述海水温度数据和所述海水密度数据导致的阻力的改变量的步骤，包括：通过以下算式计算由于所述海水温度数据和所述海水密度数据导致的阻力的改变量：其中，其中，RAS为所述由于海水温度和海水密度偏差导致的阻力的改变量；CF为实际海水温度和海水密度的摩擦阻力系数；CF0为参考海水温度和海水密度的摩擦阻力系数；CT0为参考海水温度和海水密度的总阻力系数；RF为实际海水温度和海水密度的摩擦阻力；RF0为参考海水温度和海水密度的摩擦阻力；RT0为参考海水温度和海水密度的总阻力；S为湿表面积；VS为船在水中的航速；ρs为实际海水温度和盐含量下的海水密度；ρs0为参考海水温度和盐含量下的海水密度。 6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述流数据和所述水深数据确定航速的改变量的步骤，包括：根据所述流数据确定由于流导致的航速的改变量；根据所述水深数据确定由于水深导致的航速的改变量；所述航速的改变量为所述由于流导致的航速的改变量以及所述由于水深导致的航速的改变量之和。 7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述根据所述流数据确定由于流导致的航速的改变量的步骤，包括：通过以下算式计算由于流导致的航速的改变量：其中，VS为船在水中的航速；VG1为船在四轮航行中的第一轮的实际航速；VG2为船在四轮航行中的第二轮的实际航速；VG3为船在四轮航行中的第三轮的实际航速；VG4为船在四轮航行中的第四轮的实际航速。 8.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述根据所述水深数据确定由于水深导致的航速的改变量的步骤，包括：通过以下算式计算由于水深导致的航速的改变量：其中，ΔV为由于水深导致的航速的改变量；VS为船在水中的航速；h为水的深度；AM为水下船中断面面积；g为重力加速度。 9.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述排水量数据确定功率的改变量的步骤，包括：通过以下算式计算功率的改变量：其中，P1为在实船试航测试期间的排水量对应的功率；P2为在模型试验期间的排水量对应的功率；为所述实船试航测试期间的排水量；为所述模型试验期间的排水量。 10.一种船舶性能评估和预测装置，其特征在于，包括：数据模块，用于获取测量数据；所述测量数据包括：风数据、浪数据、流数据、水深数据、排水量数据、海水温度数据和海水密度数据；阻力模块，用于根据所述风数据、所述浪数据、所述海水温度数据和所述海水密度数据确定阻力的改变量；航速模块，用于根据所述流数据和所述水深数据确定航速的改变量；功率模块，用于根据所述排水量数据确定功率的改变量；评估模块，用于根据所述阻力的改变量、所述航速的改变量和所述功率的改变量确定所述航速、油耗和螺旋桨旋转参数的关系。
所属类别：	发明专利