风帆助航渔船的稳性及经济性分析

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船舶六大航行性能和船舶结构性能对船舶安全的影响

船舶六大航行性能和船舶结构性能对船舶安全的影响

船舶六大航行性能和船舶结构性能对船舶安全的影响为了确保船舶在各种条件下的安全和正常航行,要求船舶具有良好的航行性能,这些航行性能包括浮力、稳性、抗沉性、快速性、摇摆性和操作性。

(一)浮性船舶在一定装载情况下的漂浮能力叫做船舶浮性。

船舶是浮体,决定船舶沉浮的力主要是重力和浮力。

其漂浮条件是:重力和浮力大小相等方向相反,而且两力应作用在同一铅垂线上。

船舶的平衡漂浮状态,简称船舶浮态。

船舶浮态可分为四种。

1、正浮状态是指船舶首、尾、中的左右吃水都相等的情况。

2、纵倾状态是指左右吃水相等而首尾吃水不等的情况。

船首吃水大于船尾吃水叫首倾;船尾吃水大于船首吃水叫尾顷。

为保持螺旋桨一定的水深,提高螺旋桨效率,一般未满载的船舶都应有一定的尾顷。

3、横倾状态是指船首尾吃水相等而左右吃水不等的情况,航行中不允许出现横倾状态。

4、任意状态是指既有横倾又有纵倾的状态。

(二)稳性稳性是指船舶在外力矩(如风、浪等)的作用下发生倾斜,当外力矩消除后能自行恢复到原来平衡位置的能力。

船舶稳性,按倾斜方向可分为横稳性和纵稳性;按倾斜角度大小可分为初稳性(倾角100以下)和大倾角稳性;按外力矩性质可分为静稳性和动稳性。

对于船舶来说,发生首尾方向倾覆的可能性极小,所以一般都着重讨论横稳性。

(三)抗沉性抗沉性是指船舶在一个舱或几个舱进水的情况下,仍能保持不致于沉没和倾覆的能力。

为了保证抗沉性,船舶除了具备足够的储备浮力外,一般有效的措施是设置双层底和一定数量的水密舱壁。

一旦发生碰撞或搁浅等致使某一舱进水而失去其浮力时,水密舱壁可将进水尽量限制在较小的范围内,阻止进水向其他舱室漫延,而不致使浮力损失过多。

这样,就能以储备浮力来补偿进水所失去的浮力,保证了船舶的不沉,也为堵漏施救创造了有利条件。

(四)快速性船舶在主机输出功率一定的条件下,尽量提高船速的能力叫船舶快速性。

快速性包含节能和速度两层意义,所以提高船舶快速性也应从这两方面入手,即尽量提高推进器的推力和减小船舶航行的阻力。

巴拿马型风帆助航散货船稳性及桅杆结构安全分析

巴拿马型风帆助航散货船稳性及桅杆结构安全分析

货 舱 开 口之 间 的 船 舶 甲 板 上 安 装 3个 宽 度 为 3 高度 为 2 的 圆弧 形翼 帆 , 弦 比0 8 拱 0m、 4m 展 ., 度 比 0 17 . 6 。其 中 , 帆 下 缘 距 船 舶 甲 板垂 直 高 翼
作者简 介: 徐
立 ( 9 5)男 , 士 , 教 授 。 17 , 博 副
把 风 帆简化 为一 端 刚性 固定 的悬 臂 梁 , 行应 力 进 和 变形 分析 。
3 1 帆 表面 受风压 力确 定方 法 .
有横 向加强 构件 的肋 骨上 。风 帆的布置 主要 考虑 相 互 间不发 生不利 干扰 及有一 定 的操作 空 间Ⅲ 。
2 稳性 校 核
2 1 稳性校 核原 理 .
帆 的迎风 位置 选 取 最危 险状 态 , 即帆侧 面来 风 的位置 。根 据空 气 动力 学原 理 , 压 P与风 速 风
问 的关系 为
P一 0 5 u C .p 。p ( ) 3
稳性 的衡 准应 满 足 气 象 衡 准 要 求[ 气 象 衡 , 准 对 国际航 线在 各 种 载 况 下 的稳 性衡 准数 K 应 符 合 以下公式 要求 :
(_ 1武汉理 工 大 学 a能 源 与动 力工程 学 院 I. 舶动 力 工程技 术 交通 行 业重 点 实验 室 ; . 1船 ] C 交通 学 院 , 汉 4 0 6 ;. 国远 洋 运 输 ( 团 ) 公 司研 究发 展 中 心 , 京 1 0 3 ) . 武 3032 中 集 总 北 0 0 1

Байду номын сангаас
要: 以某 巴拿 马型散货船 为研 究对 象 , 研究其在加装 风帆助航装 置后 的船 舶稳性及 风帆结构 物在

风帆助航渔船的稳性及经济性分析

风帆助航渔船的稳性及经济性分析
大逐 渐 增大 。
大 的经 济效 益 。在 鱿 鱼 钓 这 种 渔 船 中 ,采 用 圆 弧 型
骨架 覆 盖尼 龙 帆 布而 成 的硬 帆 是 合 适 的 ,这 种 风 帆 结构 简 单 , 重量 轻 , 价格 便 宜 , 而且 收放 风 帆也很 方 便 , 易在 很 多 渔 船 上 推 广 ,故 本 文 将 计 算 安装 圆 容
要求 的。
关 键 词 : 风 帆 助 航 ;鱿 鱼 钓 船 ; 值 模 拟 ; 性 ;经 济 性 数 稳
中 图分 类 号 : U 6 . 1 6 4 3 文献 标识 码 : A
文 章 编 号 : 1 7 - 6 9 2 1 ) 7 0 5 — 6 d i1. 4 4 ji n 17 — 6 9 2 1 . 7 0 l 62 74 (0 2 0 — 05 0 o:0 3 0 /.s .6 2 7 4 .0 2 0 . 1 s
从 图 4中可 以看 出 N C 0 0 A A 0 6帆翼 的 升力 系数 和攻 角 基本 上呈 现 出正 态 分 布 的关 系 ,在 攻 角 0 ~ 。 3 。 围升 力 系数 上 升 较 快 ,在 3 。 右 时 升力 系数 0范 0左 达 到峰 值 。从 图 5中 可 以看 出 阻力 系 数 随 攻 角 的增
作 者 简 介 : 朝 君 (9 5 ) 男 , 土 研 究 生 ,主 要 研 究 方 向为 风 帆助 航 船 舶 及 船 舶 轮机 没计 。 苏 18 一 , 硕
第 7期
苏朝 君 , : 帆 助 航 渔 船 的 稳 性 及 经 济 性 分 析 等 风
18 .

・ 7・ 5
力 系数为纵 坐标 , 角 为 横坐 标 可 以得 出 N C 0 0 攻 A A 06 型单 帆 的阻力 系数 曲线 。如 图 4和图 5所示 。

船舶动力系统的经济性与节能分析

船舶动力系统的经济性与节能分析

船舶动力系统的经济性与节能分析在现代航运业中,船舶动力系统的经济性与节能问题至关重要。

随着全球能源危机的加剧和环保要求的日益严格,如何提高船舶动力系统的经济性、降低能源消耗,成为了航运界关注的焦点。

船舶动力系统的类型多种多样,常见的有内燃机动力系统、蒸汽动力系统、燃气轮机动力系统和电力推进系统等。

不同类型的动力系统在经济性和节能方面有着各自的特点。

内燃机动力系统是目前船舶应用最为广泛的动力形式之一。

其优点在于技术成熟、可靠性高、成本相对较低。

然而,内燃机在燃烧过程中会产生较多的污染物,且燃油效率存在一定的提升空间。

为了提高内燃机动力系统的经济性,船舶制造商和运营商采取了一系列措施。

例如,优化发动机的燃烧过程,通过改进喷油系统、进气系统等,提高燃油的燃烧效率,从而降低燃油消耗。

同时,采用新型的涡轮增压技术、中冷技术等,也能够提升发动机的功率输出和燃油经济性。

蒸汽动力系统在过去曾经占据主导地位,但由于其系统复杂、效率相对较低,目前已逐渐被其他动力系统所取代。

不过,在一些特殊用途的船舶上,如核动力船舶,蒸汽动力系统仍有应用。

对于蒸汽动力系统而言,提高其经济性的关键在于提高蒸汽发生器的热效率,减少能量损失。

燃气轮机动力系统具有功率密度大、启动迅速等优点。

但其缺点是燃油消耗较高,经济性相对较差。

为了改善这一情况,科研人员正在努力研发更高效率的燃气轮机叶片和更先进的燃烧技术,以提高燃气轮机的热效率和燃油经济性。

电力推进系统则是一种较为新型的动力系统,具有良好的调速性能和灵活性。

在节能方面,通过采用先进的电力管理系统,合理分配电能,能够有效降低能耗。

例如,在船舶负载较低时,降低发电机的输出功率,避免不必要的能量浪费。

除了动力系统的类型选择,船舶的运营管理也对经济性和节能有着重要影响。

合理的航线规划和航速控制是降低能耗的关键。

船舶在航行过程中,会受到水流、风向等多种因素的影响。

通过精确的气象和海况预报,选择最佳的航线和航速,能够显著降低船舶的阻力,减少燃油消耗。

船舶的稳性

船舶的稳性
Tel: 800-820-0949
船舶的稳性
3. Mw 计算
M w lw Pw Z w Aw
f ()
式中:Pw—— 单位计算风压(t/m2),Pw=f(航区, Zw); Aw—— 船舶横向受风面积(m2),Aw = f(dm); Zw—— Aw 中心距水线距离(m); lw—— 风压倾侧力臂(m),可从船舶资料中的风压倾侧力臂图表中查取。 三、对船舶稳性的要求 1. 我国 2004 年《法定规则》对非遮蔽航区海船的稳性基本要求: 经自由液面修正后,船舶在整个航程中必须同时满足五项基本衡准要求: (1) GM 0.15m; (2) GZ|=30 0.20m,当f<30°时由 GZ|=f 代替; (3)θ
(m)
式中: MS —— 剩余静稳性力臂,(m)。

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船舶的稳性
第四节 静稳性曲线 一、静稳性曲线的绘制(MR = f()或 GZ = f())
二、静稳性曲线的特征值 1. 曲线在原点处的斜率 GM 2. 横倾 30处的复原力臂 GZ|=30 3. 最大复原力臂对应的横倾角smax(极限静倾角) 曲线最高点所对应的横坐标值。 4. 稳性消失角v 在 smax 且 MR = 0 所对应的横倾角。 5. 曲线上反曲点对应角im 通常为甲板浸水角。 6. 静稳性曲线下面积 A2-1 表示复原力矩 MR 所作的功 AR(倾斜后船舶所具有的位能)。 ◎ 大倾角静稳性的衡准指标:GZ|=30、smax、v 和 AR。 三、影响静稳性曲线的因素 1. 对于特定船:与 KG 和有关。 2. 对不同船:与船宽 B、干舷 FB 等因素有关。B 增大时,GM 和 GZ|=30增大,smax 和 v 减小。FB 增大时,GM 不变,但可提高大倾角稳性。

第九章船舶稳性

第九章船舶稳性

–对于水线面为矩形的船,Ix=LB3/12≈0·083 3LB3;
–对于水线面为菱形的船,Ix=LB3/48≈0·020 8LB3;
–对于一般船体,其水线面介于矩形和菱形之间,故Ix也介于
相应两者之间,其统计数值为Ix≈(0 .045一0.065)LB3。
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横稳心距基线高度Zm(或KM)
KM=KB+BM
或 Zm=Zb十r 由 船于 舶Z装b载和吃r均水与d
有 与d关有,关故,Z船m亦舶
静水力曲线图、
静水力参数表或
载重表中均给出
了船舶不同吃水
时 图Z表m。值曲线或
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四、初稳性高度的求取
设未考虑自由液面影响的船舶在装载后初稳性高度 可由下式求取
– GM=KM一KG
装载排水量△查取。表9-2为某船ix表。 2)公式计算法
– 具有折点且液面对称的液舱(柜),该类液舱(柜) 的ix可按下式求算 等腰梯形 :ix=L (b1+b2) (b12+b22) / 48 矩形:ix=L b3 / 12 ;等腰 三角形: ix=L b3 / 48
– 具有折点而液面不对称的液舱(柜)
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
MS=△·GZ 式中:MS—静稳性力矩(9.81 kN·m); △—排水量(t);
GZ—静稳性力臂(Statical stability lever) (m),是船舶重心G至倾斜后浮力作用线
的垂直距离,一般简称做稳性力臂或复原
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–1、稳定平衡 ,G点在M点之下,GM>0 , 船具有稳性
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3)油水重量及其重心高度的确定

渔船市场分析报告

渔船市场分析报告

渔船市场分析报告1.引言1.1 概述渔船市场作为渔业产业链的重要组成部分,其发展与渔业的繁荣息息相关。

随着海洋经济的不断发展和渔业技术的不断提升,渔船市场也将迎来新的发展机遇和挑战。

本报告旨在对当前渔船市场进行深入分析,包括市场规模、渔船类型、市场趋势等方面的研究,同时结合市场情况提出相应的发展建议,以期为渔船市场的未来发展提供有益参考。

1.2 文章结构文章结构部分的内容如下:本报告将主要分为引言、正文和结论三个部分。

在引言部分中,将对渔船市场进行概述,介绍本报告的文章结构,阐明撰写该报告的目的,并在最后进行总结。

在正文部分,将进行市场规模分析、渔船类型分析和渔船市场趋势分析。

最后,在结论部分中,将展望渔船市场的发展前景,分析市场的竞争格局,并提出建议与展望。

这样的文章结构将有助于全面深入地分析渔船市场的情况。

1.3 目的目的部分的内容可能包括对撰写本报告的目的和意义进行说明。

例如,可以介绍撰写此报告的目的是为了对当前渔船市场进行全面分析,发现市场规模、渔船类型和市场趋势等方面的现状,以及展望未来的发展前景。

同时,还可以说明本报告的意义在于为投资者、企业决策者和相关行业研究人员提供一份权威的市场分析报告,帮助他们更好地了解渔船市场,制定合理的决策和发展策略。

1.4 总结总结部分:在本次渔船市场分析报告中,我们对市场规模、渔船类型、市场趋势进行了全面的分析。

通过对市场规模的分析,我们了解了渔船行业的整体规模和发展趋势,为进一步研究渔船市场提供了基础数据。

在渔船类型分析部分,我们了解了不同类型渔船的特点和市场需求情况,为渔船生产企业提供了参考依据。

同时,通过对市场趋势的分析,我们可以预测未来市场发展方向,为渔船相关企业的战略规划提供了参考。

总的来说,本报告对渔船市场进行了全面深入的分析,为行业相关企业提供了市场信息和发展建议。

随着渔业发展和技术进步,渔船市场将持续受益,市场竞争格局也将发生变化。

我们希望本报告能为渔船市场的发展提供参考,促进渔船产业的健康发展。

渔船投资可行性报告

渔船投资可行性报告

渔船投资可行性报告1. 引言渔业是我国重要的支柱产业之一,对国民经济和人民生活具有重要意义。

随着渔业资源的不断开发和人民生活水平的提高,对渔产品的需求也在不断增加。

投资渔船成为一种可行的商业模式,因为它有望获得可观的回报。

本报告旨在评估渔船投资的可行性,包括市场需求、投资成本、预期收益和风险分析。

2. 市场需求分析目前,中国渔业市场呈现出快速增长的趋势。

人们对于新鲜、高品质的海鲜产品的需求在不断增加,而市场供应却相对不足。

这为渔船投资提供了巨大的商机。

根据调查数据显示,每年有数百万吨的海鲜产品通过进口满足国内市场需求,而国内渔船的产量却无法满足市场的需求。

3. 投资成本分析渔船投资的主要成本包括购买渔船、装备渔具、雇佣船员和维护费用等。

购买渔船的成本根据船舶的类型和规模而有所不同。

一般来说,大型渔船的投资成本较高,而小型渔船的投资成本相对较低。

此外,装备渔具和雇佣船员的成本也需要考虑。

维护费用包括燃料费、维修费和保险费等。

根据市场调研,投资一艘中型渔船的成本大约在500万元人民币左右。

同时,每年的运营成本大约在100万元人民币。

因此,渔船投资的总成本在几百万元人民币的范围内。

4. 预期收益分析渔船投资的预期收益主要来自于渔业市场的需求和价格上涨。

随着市场需求的增加,渔船的产量也相应增加,从而提高了投资回报率。

同时,随着渔业资源的减少和环境保护的加强,渔产品价格有望进一步上涨,进一步增加了投资收益。

根据市场研究,渔船投资的年收益率在20%至30%之间。

以中型渔船为例,每年的预期收益约在100万元至150万元人民币之间。

因此,渔船投资有望获得可观的经济回报。

5. 风险分析渔船投资也存在一定的风险。

首先,渔业资源的减少和环境问题可能会影响渔船的产量和投资收益。

其次,天气因素也会对渔船的运营产生一定的影响。

恶劣的天气条件可能使得渔船无法正常出海,从而影响收益。

此外,市场需求的波动和价格的不确定性也是投资风险的因素之一。

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风帆助航渔船的稳性及经济性分析苏朝君;马坤【摘要】Sail-assisted ship is an important way to save energy. The paper chooses a squid fishing vessel as research object, selecting NACA0006 sail and arc-shaped sail based on the characteristics of the ship, then using Fluent software to set up sail models, and numerically simulate air dynamic of these two kinds of sails. We can estimate energy-saving per year and the amount of reducing carbon dioxide emissions of the sail-assisted ships according to the results of software. By analysis the stability of sail-assisted squid fishing vessel, it is certain that sail-assisted squid fishing vessel is able to meet stability requirements, as long as reasonable installation and operation of sails.%风帆助航是船舶节能减排的重要途径.本文以1条鱿鱼钓船作为研究对象,根据该船的特点选择NACA0006型帆和圆弧型帆作为辅助风帆,然后利用Fluent软件建立所选风帆模型,对这2种风帆的空气动力性能进行数值模拟计算.根据软件的计算结果估算风帆助航时鱿鱼钓船的每年节油量以及所减少的二氧化碳排放量.通过对风帆助航鱿鱼钓船的稳性进行计算分析,可以确定只要合理地安装和操作风帆,风帆助航渔船是能满足稳性要求的.【期刊名称】《舰船科学技术》【年(卷),期】2012(034)007【总页数】6页(P55-60)【关键词】风帆助航;鱿鱼钓船;数值模拟;稳性;经济性【作者】苏朝君;马坤【作者单位】大连理工大学船舶CAD工程中心,辽宁大连116024;大连理工大学船舶CAD工程中心,辽宁大连116024;大连理工大学工业装备结构分析国家重点实验室,辽宁大连116024【正文语种】中文【中图分类】U664.31随着世界石油资源的日益枯竭和国际油价飞涨,船舶的燃油费用在航运成本中所占的比例越来越高。

此外,船舶一般使用的是重油,成分复杂,燃烧产物中有害物质多,航运产生的废气排放对环境的污染已经到了不能忽视的地步。

各国对船舶节能减排越来越重视,生产满足要求的“绿色”船舶,已经迫在眉睫,而在船舶上使用新能源代替石油燃料,引起了航运界和造船界高度关注。

风帆助航船作为一种依靠风能辅助推进的船舶,能有效降低船舶燃油消耗和废气排放,成为研究新能源船舶的一个亮点,目前已有多个国家的研究成果证实风帆助航是一种行之有效的方法,本文将对渔船的风帆助航技术进行初步探索。

为了更好地探索风帆助航渔船的经济效益,本文选择了某远洋鱿鱼钓船作为研究的对象船。

该船的长宽比较小,设计航速较低,而且该船甲板机械比一般拖网渔船要少,故在其上安装风帆预计能取得比较好的效果,安全性也比较容易满足要求。

风帆的空气动力性能主要包括升力特性、阻力特性、推力特性、侧向力特性以及横倾力矩特性等。

这些性能与风速、风向、风帆的形状、船体的上层建筑等有密切的关系。

风帆的空气动力性能可以通过理论计算或者实验来确定,计算结果可以用升力曲线、阻力曲线、最佳操帆曲线、推力曲线、风压中心曲线等表示。

对于风帆来说,作用于其上的有效风力是相对于船速的相对风速。

真实风速、船速和相对风速的关系如图1所示。

图1的风帆速度三角形中,相对风向与帆翼弦向的夹角称为帆向角α,也称为帆的攻角。

相对风向与船的航向之间的夹角称为相对风向角θ,也称为航向角。

帆向与船的航向之间的夹角称为帆位角φ。

相对风速对风帆的作用力可以分解为与相对风向相同的阻力D、与相对风向垂直的升力L及倾覆力矩M三部分。

本文所选鱿鱼钓船的主尺度为:总长:Loa 64 m垂线间长:Lpp 57 m型宽:B 9.5 m型深:D 6.4 m设计吃水:T 3.6 m本文计算的帆翼剖面形状为NACA0006标准翼型和拱度比为1.4的圆弧型,弦长为8 m,高为12 m。

计算风速为15 m/s,计算攻角分别为0°,10°,20°,30°,40°,50°,60°,70°,80°和90°。

分别计算了NACA0006型单帆和圆弧型单帆、双帆情况的空气动力性能,计算中不计桅杆和船体的影响。

GAMBIT按帆翼实际尺寸建模。

由于计算风速远小于声速的30%,帆翼外围的流场可以假设为是定常、不可压缩的流场,Fluent的作用相当于1个模拟风洞的作用。

获得流场的压力分布后,Fluent会对翼型表面的压力和剪切应力进行积分,以获得帆翼空气动力性能,从而得到该流场下的帆翼升力、阻力和力矩。

下面说明风帆的数值模拟计算过程:1)用GAMBIT建立几何模型和网格划分;2)将网格导入Fluent软件中;3)设置边界条件;4)设置求解器,选择粘性模型;5)进行数值模拟计算;6)对计算结果进行后处理。

利用Fluent提供的图形工具可以很方便地对计算结果进行后处理,可以很容易地观察相应的计算结果。

其中压力云图可以清晰地显示流场中的压力分布情况以及帆翼表面的压力分布。

2种风帆的压力云图分别如图2和图3所示。

1)升力系数曲线和阻力系数曲线Fluent的计算结果中可以得到帆翼的升力系数和阻力系数的大小。

以升力系数为纵坐标,攻角为横坐标可以得出NACA0006型单帆的升力系数曲线。

以阻力系数为纵坐标,攻角为横坐标可以得出NACA0006型单帆的阻力系数曲线。

如图4和图5所示。

从图4中可以看出NACA0006帆翼的升力系数和攻角基本上呈现出正态分布的关系,在攻角0°~30°范围升力系数上升较快,在30°左右时升力系数达到峰值。

从图5中可以看出阻力系数随攻角的增大逐渐增大。

2)帆翼的极曲线和推力系数曲线根据计算得出的不同攻角的升力系数和阻力系数的大小,以阻力系数为横坐标,升力系数为纵坐标,就可以画出帆翼的极曲线图。

根据计算得出的极曲线图,可以用做图法求出不同相对风向角下的最大推力系数。

最大推力曲线反映了在不同的航向角时所得到的最大推力。

NACA0006型单帆和圆弧型单帆的极曲线如图6所示,最大推力系数曲线如图7所示。

3)计算结果分析从上文的计算结果可以得出NACA0006型风帆和圆弧型风帆的空气动力性能有很大的不同。

为了选择合适的风帆,以获得最大的经济效益,将2种帆型的推力系数进行对比,如图7所示。

从图中可以看出,除了在小的相对风向角NACA0006型风帆的推力系数大于圆弧型风帆,在很大的相对风向角下,圆弧型风帆的推力系数远大于NACA0006型风帆,所以选用圆弧型风帆作为渔船的辅助风帆将获得更大的经济效益。

在鱿鱼钓这种渔船中,采用圆弧型骨架覆盖尼龙帆布而成的硬帆是合适的,这种风帆结构简单,重量轻,价格便宜,而且收放风帆也很方便,容易在很多渔船上推广,故本文将计算安装圆弧型风帆后鱿鱼钓船的经济效益。

为了增大鱿鱼钓船装帆面积必须采用双帆或者多帆,这必定会存在帆与帆之间的互相影响。

研究这种影响是否有利的理论方法还不是很成熟。

本文通过GAMBIT建立圆弧型风帆的双帆模型,不考虑船体和桅杆的影响,计算双帆的空气动力性能,从而对双帆的互相影响进行研究。

由于双帆间的距离较大,双帆的帆位角相同是比较好的,这样不仅经济方便,而且对助推的效果影响不大。

本文建立的圆弧型双帆的模型,计算风速为15 m/s。

为了使单帆和双帆的计算结果对比更清晰,本文将圆弧型单帆与双帆的极曲线和最大推力系数曲线画在同一张图上,如图8和图9所示。

从图9中可以看出,在所有的相对风向角内,单帆的推力系数大于双帆的推力系数,所以双帆之间的干扰是不利的。

不过双帆的推力系数只是比单帆时略小,双帆的互相影响不大。

但是双帆的帆面积是单帆的2倍,所以双帆所产生的推力比单帆要大得多。

双帆和单帆的峰值基本上都出现在100°~120°相对风向角内,双帆的峰值比单帆有所推迟。

过了峰值以后双帆的推进系数下降很快,单帆下降比较平缓。

从曲线中可以看出双帆的顺风性能较差。

为了提高双帆顺风时的推力系数以获得最大的节能效果,在条件允许的情况下可以采用Z字形航线。

Z字形航线的推力效果分析如下:当只有风帆提供推力时,由船舶的受力情况可知帆产生的推力Tf等于船舶的总阻力Dc,即:本船为低速船,阻力和速度的平方成正比,即:若以偏航航行的速度在直线上的投影来表示Z形航线的效益,则偏航与直航之间的效益对比可以用公式表示。

式中:Vyx为有效速率;Vzh为直航速率;Vph为偏航速率;β为偏航角;Tph为偏航时风帆提供的推力;Tzh为直航时风帆提供的推力。

假设在顺风时取偏航角20°,从图9可知,双帆相对风向角θ=160°与180°下的推力系数之比为1.236。

计算结果可知偏航有效航速比直航快了4.46%。

鱿鱼钓船安装风帆必对其稳性产生影响,本文研究的鱿鱼钓船属于远洋型双甲板船,航区为远海航区,航行于国际水域。

所以参照IMO A.749(18)决议《关于IMO文件包括所有船舶的完整稳性规则》中关于稳性的规定,对鱿鱼钓船加装风帆后稳性的影响进行探究。

1)横倾角30°时动稳性力臂不小于0.055 mrad。

2)横倾角40°或进水角φf(若φf<40°)时动稳性力臂不小于0.09 mrad。

3)横倾角30°与40°时动稳性力臂的插值或30°与φf(若φf<40°)动稳性力臂的差值不小于0.03 mrad。

4)横倾角等于或大于30°处复原力臂最大值至少为0.2 m。

5)最大复原力臂的对应角最好大于30°,并不小于25°。

6)经自由液面修正初稳性高不应小于0.15 m。

7)突风和横摇衡准(气象衡准)K应不小于1.0。

K=b/a,因此K值的计算实际上是图11中的a及b的计算。

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