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原文传递 16，400T化学品船主推进动力装置的选型设计及试验分析

论文题名：	16，400T化学品船主推进动力装置的选型设计及试验分析
关键词：	化学品船;推进装置;选型设计;试验分析
摘要：	16,400吨化学品船是江南造船厂为挪威STENERSEN公司承建的出口系列船，该船入挪威DnV船级社，船级符号为：ICE1A，E0，IWS，W1即具有严重的冰区，无人机舱，水下检验，一人桥楼，并满足化学品船的最新安全要求。到目前为止，已成功交付了4艘，鉴于投入营运后的良好性能，船东又增加定购了4艘。现在它已成为江南造船厂的化学品船生产线的主力船型。本文对16,400吨化学品船主推进动力装置的选型设计及实船试验作了详细的论述和分析，为同类型化学品船的主推进动力装置的优化设计提供了一个参考样板。船在水面或水中航行时遭受阻力，其大小与船的尺度、形状及航行速度有关，为了使船舶能保持一定的速度向前航行，必须供给船舶一定的推力或拉力，以克服其所受的阻力。而船舶主推进动力装置就是将产生能源的发动机发出的功率转化为船舶有效推力的装置。因此必须了解船舶的阻力特性，方能选择合适的主推进动力装置。从船舶阻力的基本理论着手，阐述了船舶阻力的成因、分类、影响船舶阻力的主要因素。根据阻力相似定律即雷诺定律和傅汝德定律，探讨出船舶阻力的函数表示基本形式及其基本特性。依据相似定律和傅汝德假定，确定如何组织船模试验，并由船模试验得到总阻力Rtm后，分别计算出船模和实船的摩擦阻力后，即可得到实船总阻力R。再从船舶推进的角度介绍商船推进器螺旋桨发出的推力T与实船总阻力R的关系即R=T（1-t），t为推力减额分数，并进一步分析了产生推力的主推进轴系和推进效率。即P·C=ηH·η0·ηR·ηs （PC为推进系数，ηH-为船身效率，η0-螺旋桨敞水效率，ηR-为螺旋桨相对旋转效率，ηs- 轴传递效率）。这样我们就把孤立的船体与敞水螺旋桨联系起来。并使船体、螺旋桨和主机三者相配合，从而确定所需的主机输出功率和推进轴系。结合16,400吨实船的船模试验结果，根据设计航速下船舶的总阻力、推进效率，确定所需主机输出功率。在此基础上，我们设计了两种典型的主推进动力装置，综合评估化学品船的推进安全冗余、营运成本、有效载重、推进效率、机动操纵性、氮氧化物排放等因素，我们选择了四冲程中速机带减速齿轮箱驱动调距桨的主推进动力装置作为解决方案。同时对该船的三种运行模式即正常航行的服务模式、加速航行或冰区航行模式和应急航行模式进行了介绍，并对该船的快速性试验进行了说明。最后阐述了该船主推进系统安全冗余即应急辅助推进系统（APD）的功能、设计要点，并对该船在APD模式下起动和接排过程的试验记录进行了详尽的分析。结论：四冲程中速机带双速比齿轮箱,驱动调距桨和轴带发电机并配置应急辅助推进系统（APD）和冰区助力（BOOST）功能是16,400吨化学品船的比较理想的主推进动力装置。
作者：	柏建勇
专业：	动力工程
导师：	徐筱欣;梁时中
授予学位：	硕士
授予学位单位：	上海交通大学
学位年度：	2005
正文语种：	中文