重载情况下船舶及主机加速问题分析

针对目前一些船舶在恶劣海况下遇到的加速问题,以及通过转速禁区时间过长的问题,从螺旋桨匹配和主机内部设计两方面进行原因分析。围绕转速禁区功率裕度,结合相关案例,从轻螺旋桨裕度、转速禁区及MAN主机输出扭矩能力等方面入手,提出改进措施。     

某大型沿海散货船轴系扭振方案比较分析

以某59 900 t大型沿海散货船轴系为研究对象,依据船舶轴系扭振基本原理,结合中国船级社规定的中间轴、螺旋桨轴许用应力值,比较分析了推进轴系增加重飞轮、调频轮、扭振减振器,以及改变中间轴直径和材料抗拉强度等不同组合方案下中间轴扭振应力情况,特别考虑主机在恶劣海况下通过转速禁区的功率裕度要求.结果表明:方案5最为理想,...     

最小推进功率临时导则及其对选取主机功率点的影响

EEDI(能效设计指数)生效后,为避免装机功率过低,船舶在恶劣海况中失去操纵性而发生危险,IMO(国际海事组织)在第65届环保会(MEPC65)发布了"船舶在恶劣海况下维持操纵性的最小推进功率确定临时导则(2013)"。临时导则分为最小功率线方法和简化评估方法对主机功率进行评估。最小功率线评估方法的核心是考核主机在最大转速下可发出的最大功率,参考线通过统计资料回归得到。简化评估方法的核心是船舶在指定的海况条件下,达到规范要求的前进速度,考核主机是否可以发出船舶需要的功率和扭矩。结合一艘散货船的设计案例,研究了导则对主机功率点选取的影响。     

现代船用柴油主机的选型

1 船用柴油主机选型方法简介 当需要对某一船舶进行柴油主机选型时,首先必须确定该船舶的下列特性：船型（如油船、散货船和集装箱船等）、设计船速、净吨位和设计吃水等。 当船舶的主要特性确定后,根据如"Harvald"或"Holtrop & Mennen"等有关确定螺旋桨功率的方法确定螺旋桨功率,此时的螺旋桨功率是不带海况储备的、在平静海面上的船舶试航功率,即螺旋桨设计功率;根据如"Wageningen"、"SSPA"（瑞典海运研究协会）、"MAU"（改进的AU）等螺旋桨系列,就能确定螺旋桨的有关尺寸、转速及轻桨运行曲线。该螺旋桨的有关尺寸、转速、设计功率和轻桨运行曲线可作为主机选型时的参考值。     

试验确定最小功率的方法及其与基线法对比

船舶能效设计指数(Energy Efficiency Design Index, EEDI)生效之后,为避免船舶的主机装机功率过小,在恶劣海况下因失去操纵性而发生危险,国际海事组织(International Maritime Organization, IMO)发布了《恶劣海况下维持船舶操纵性的最小推进功率确定临时导则(2013)》。根据该导则,以某实船为例进行最小推进功率评估,重点说明基于增阻试验结果的简化评估法在船舶最小推进功率评估中的应用,并据此对验证流程进行梳理。在此基础上,比较采用该方法与采用基线法计算得到的结果的差异,并分析造成这种差异的原因。     

恶劣海况下维持操纵性的最小推进功率临时导则浅析

MEPC.232（65）决议《2013恶劣海况下维持操纵性的最小推进功率临时导则》从两个不同等级对船舶装机功率进行评估,以确保船舶的装机功率能维持船舶在恶劣海况下的操纵性。文章以载重量118?000?t的散货船为例,对该导则进行了阐述和分析。     

恶劣海况下船舶电力推进系统抗过旋控制研究

电力推进的船舶在恶劣海况下航行时存在较大扰动,螺旋桨不断进出水面,使船舶推进电机的转速和转矩过大从而造成机械损耗。为此,本文提出一种针对恶劣海况的船舶电力推进系统抗过旋控制策略,不同于平静海况的转速控制策略,考虑船桨通风状态以及损失的估算,对损失因子和估算转矩进行分析,验证抗过旋控制的可靠性。     

恶劣海况下船舶电力推进系统抗过旋控制研究

电力推进的船舶在恶劣海况下航行时存在较大扰动,螺旋桨不断进出水面,使船舶推进电机的转速和转矩过大从而造成机械损耗。为此,本文提出一种针对恶劣海况的船舶电力推进系统抗过旋控制策略,不同于平静海况的转速控制策略,考虑船桨通风状态以及损失的估算,对损失因子和估算转矩进行分析,验证抗过旋控制的可靠性。     

船舶推进中两种动态平衡的研究

为了明确船舶推进中功率、力等各物理量之间的平衡关系,正确使用船舶主机防止其超负荷提供相应的理论依据,文章分析了螺旋桨的推力与船舶航行阻力的动态平衡过程.推导了螺旋桨转速、船舶的航速、螺旋桨的相对进程以及螺旋桨所消耗的功率等各物理量之间的关系,即:当螺旋桨的相对进程一定时,船舶的航速与螺旋桨的转速成正比,螺旋桨消耗的功率与其转速的三次方成正比;而当螺旋桨的转速一定时,随船舶航行阻力系数的增大,船舶的航速将减小,螺旋桨消耗的功率将增大.最后,在上述理论分析的基础上,进一步讨论了螺旋桨的转速发生变化时,船舶的航行经济性问题.     

某挖泥船轴系管理与维修案例

船舶轴系是船舶动力装置的重要组成部分,在工作中一般传递主机功率输出产生的推力及扭应力,还会受到自重和螺旋桨重量及各种振动等产生的弯曲应力和附加应力,因而工作条件极其恶劣,往往容易发生故障。管理好轴系,对船舶的安全航行至关重要。     

36000dwt多用途船动力系统集成方案设计研究

根据36000dwt多用途船主推进系统任务书和船级社要求,基于船型参数,分别运用HydroC omp软件和Ship Power软件进行船舶阻力计算及对比分析,以获取船舶阻力;基于船舶阻力,运用HydroC omp软件进行船机桨匹配初始设计,以获取主机功率及螺旋桨最佳转速;综合考虑主机功率、螺旋桨最佳转速、初始投资、油耗、质量及功率储备等因素进行主机选型分析,以确定主机型号;基于主机型号及船舶阻力,运用HydroC omp软件进行船机桨匹配终结设计,以获取螺旋桨桨径、螺旋桨平均螺距、螺旋桨盘面比及螺旋桨效率等主要参数;基于船级社规范进行轴系初步设计,以确定轴系轴径并最终完成该船方案设计研究。研究结果表明,该方案设计不仅满足设计任务书要求,还可据此确定主机型号、轴系和螺旋桨的基本参数,完成动力系统的报价,进行主机、轴系毛坯及螺旋桨等长周期零部件的订货。     

如何保持和改善调距桨的性能

在本世纪60和70年代期间,建造了大量船舶,所使用的主机和螺旋桨的功率和速度大大高于现今从燃油价格来考虑其经济性的船舶主机和螺旋桨的功率和速度.这些船大部分现在都以减低方式运行,即降低船速和功率,以大大地低于主机最大额定值运行。     

节能喷嘴

船舶在全功率航行条件下,装上一种Kort喷嘴可使螺旋桨的性能改善,对主机的功率可提高50％。可使某些装上这种喷嘴的近海船舶和其它大型货船的船主获得明显的经济效益。     

新型高效、低振动螺旋桨

船舶向肥大型化、高速化方向发展,船舶主机功率剧增,螺旋桨激振力引起的各类振动以及螺旋桨本身发生空泡剥蚀,影响了船舶的使用性能.本文介绍了能很好降低螺旋桨激振力的最近开发的高效和低振动两个系列螺旋桨情况和一些比较试验结果.     

新型高效、低振动螺旋桨

船舶向肥大型化、高速化方向发展，船舶主机功率剧增，螺旋桨激振力引起的各类振动以及螺旋桨本身发生空泡剥蚀，影响了船舶的使用性能．本文介绍了能很好降低螺旋桨激振力的最近开发的高效和低振动两个系列螺旋桨情况和一些比较试验结果。     

恶劣海况下尾轴承损毁磨损案例分析

恶劣海况下船舶的运营安全性是船舶设计的关注重点,特别是在采用类似轻压载工况航行时。根据反馈,某船东订造的两艘散货船多次三次在恶劣海况下发生尾轴承损毁磨损的情况,严重影响船舶运行安全。本文根据反馈数据进行研究分析,提出可能引起尾轴承损毁磨损的原因,并在此基础上针对性的给出实施建议,供类似船舶实际运营参考。     

船用主机轴带发电机

1 主机轴带发电机的应用 船舶在选用主柴油机时,要考虑海况、船况、柴油机安全等功率储备.该储备须达到额定功率的10%～15%.如果船舶航行于平静的海面,并且船舶出厂不久或坞修之后,这时海况及船况良好,主柴油机就有较大的功率储备没有得到充分利用.另外,主柴油机大都在部分负荷下运行,而在低于75%～85%额定功率的低负荷下运行时,其经济性将下降.如果利用轴带发电机,可以使主机长时间在较高负荷下运行,从而具有良好的经济性.对于货船,一般来说其电站功率为主机额定功率的5%左右,轴带发电机完全能满足船舶正常航行的电力需要.主机轴带发电机因其良好的经济性而得到广泛应用.     

基于数值计算的舰船可调螺距螺旋桨水动力性能分析

螺旋桨是船舶动力推进系统的重要组成部分,随着远洋航运业的发展和海洋环境的复杂化,船舶推进系统对螺旋桨的动力性能提出了更高的要求。可调螺距螺旋桨可以通过改变螺旋桨的桨叶螺距调节柴油主机的负荷,充分利用舰船柴油主机的功率。本文借助数值计算方法和有限元分析技术,对舰船可调螺距螺旋桨的水动力性能进行了详细的分析,并对螺旋桨的桨叶强度和螺距修正参数等进行了校核。     

基于EEDI Ⅲ要求的某新巴拿马型散货船主机选型

针对新巴拿马型散货船主机选型和满足船舶能效设计指数（EEDI）Ⅲ的问题,对新巴拿马型85 000 t散货船主机最小装机功率的评估方法和EEDI进行分析和计算。获取主机最小装机功率参数,对低转速主机机型进行选型,合理选择主机约定最大持续功率（Specified Maximum Continuous Rating,SMCR）和转速,降低主机功率储备和单位油耗。在仅预留适当的主机功率裕度且不配置额外的节能设施或不采用环保新能源的设计方案措施下,确保船舶满足EEDI Ⅲ的要求,为85 000 t散货船主机选型和设计提供参考。     

基于CAN总线的调距桨控制系统研究

可调螺距螺旋桨(简称调距桨CPP)是船舶推进系统的主要设备,调距桨能在所有工况下充分吸收主机的全功率,提高螺旋桨效率,并实现螺旋桨与主机转速的最佳匹配.它有良好的机动与操纵性能且易于实现遥控,在多种船舶上得到广泛应用.基于CAN总线的调距桨控制系统,结构简单,成本低,可靠性高,具有很好的推广价值.