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《船舶吃水差對(duì)船舶能耗的影響》由會(huì)員上傳分享,免費(fèi)在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫(kù)。
1、船舶吃水差對(duì)船舶能耗的影響吃水差作為表征船舶狀態(tài)一項(xiàng)重要指標(biāo),在船舶營(yíng)運(yùn)中起著不可忽視的作用。在不同的載貨狀態(tài)下,吃水差對(duì)船舶各項(xiàng)性能影響也不同。船舶吃水差是指船舶艏艉吃水的差額。當(dāng)艏吃水大于艉吃水時(shí)專業(yè)上稱為艏傾。反之為艉傾。艏艉一樣時(shí)稱為平吃水。吃水差主要影響船舶的操縱性、快速性和耐波性,進(jìn)而影響船舶的安全。當(dāng)船舶出現(xiàn)艏傾時(shí),船舶回旋半徑減少,舵效、航向穩(wěn)定性變差,船速下降,航行遇到風(fēng)浪時(shí)船艏易上浪從而造成甲板建筑、設(shè)備的浪損。艉傾時(shí)舵效、航向穩(wěn)定性、航速都有所提高,因此船舶出海航行時(shí)吃水差要求在30至50厘米之間。平吃水一般都是
2、船舶過(guò)淺時(shí)調(diào)整出來(lái)的。下面通過(guò)船舶的三種狀態(tài)進(jìn)行分析。一、船舶空載(一)艏傾船艉舵葉和推進(jìn)器入水過(guò)淺,舵效降低,船艏受阻力增加,操縱性能差,增加船舶能耗。(二)平吃水空載船舶整體吃水小,舵葉和推進(jìn)器入水淺,致使船身受風(fēng)面積增大,船舶航行阻力增加,船舶操縱性和快速性差,增加船舶能耗。(三)艉傾船艉吃水較大,船艏上翹,受風(fēng)面積增大,尤其在船舶受橫風(fēng)時(shí),船艏受風(fēng)影響較大,會(huì)抵消船舶的舵效,船舶“艉找風(fēng)”現(xiàn)象明顯,即船舶操縱性不佳,并且過(guò)大時(shí)會(huì)增加船艏盲區(qū)??傊翱蛰d時(shí)船舶操縱性差,航行阻力大,快速性也不佳,甚至耐波性也下降,增加船舶能耗
3、。(四)船舶空載吃水差調(diào)整策略1.當(dāng)船長(zhǎng)≤150m,船艏吃水≥0.025L(船長(zhǎng)),平均吃水≥0.02L(船長(zhǎng))+2m。2.當(dāng)船長(zhǎng)>150m,船艏吃水≥0.012L(船長(zhǎng))+2m,平均吃水≥0.02L(船長(zhǎng))+2m。但是,在船舶運(yùn)營(yíng)時(shí)不能精確界定,所以在實(shí)際操作中會(huì)采用對(duì)船舶進(jìn)行適當(dāng)?shù)膲狠d的方法,讓船舶擁有適當(dāng)?shù)某运?,保證船舵和推進(jìn)器有足夠的入水深度,從而保證船舶操縱性、快速性和耐波性,進(jìn)而減少船舶能耗。二、船舶輕載或半載當(dāng)船舶輕載或半載時(shí),由于船舶吃水比空載大的多,此時(shí)船舶的各項(xiàng)性能都有了明顯提高,但吃水差對(duì)船舶的某些性能仍然會(huì)有比
4、較顯著的特點(diǎn)。(一)艏傾船艏入水深度較大,船舶航行阻力增加,船舶快速性下降,增加船舶能耗。(二)艉傾船艉吃水過(guò)大時(shí),船艏受風(fēng)面積增大,轉(zhuǎn)向阻力和航行阻力增大,導(dǎo)致船舶的操縱性和快速性下降,同時(shí)海浪劇烈拍擊船艏底板致使船舶耐波性下降,船舶能耗增加。(三)船舶輕載或半載吃水差調(diào)整策略為保證船舶適當(dāng)艉傾,提高船舶操縱性、快速性和耐波性,減少船舶航行能耗,一般萬(wàn)噸級(jí)船吃水差的要求:半載:t=-0.6~-0.8m;空載:t=-0.9~-1.9m。三、船舶滿載(一)滿載船舶滿載且艏傾較大時(shí),船艏吃水較大,且船艏沒(méi)入水中的體積較大,這樣會(huì)增加船舶的
5、航行阻力,降低船舶的快速性;海水對(duì)船艏的轉(zhuǎn)向阻力也會(huì)降低船舶的操縱性;艏傾時(shí)船舶在前進(jìn)過(guò)程中船艏加板容易上浪,嚴(yán)重時(shí)船舶會(huì)伴隨著巨大的搖擺、失速和搖蕩等現(xiàn)象,從而使船舶的耐波性下降。(二)平吃水平吃水時(shí),船舶的操縱性和耐波性都沒(méi)問(wèn)題,但是平吃水時(shí),船艏的航行阻力仍然較大,船舶快速性不佳。(三)艉傾船舶艉傾較大時(shí),對(duì)船舶耐波性和快速性影響不大,但因船舶水下轉(zhuǎn)船作用點(diǎn)(轉(zhuǎn)心)后移過(guò)多從而引起船舶轉(zhuǎn)船力臂減小,舵效降低,使得船舶操縱性降低。(四)船舶滿載吃水差調(diào)整策略為了保證船舶在滿載時(shí),船舶的操縱性、快速性和耐波性處于最佳狀態(tài),要求船舶在
6、滿載時(shí)保持適當(dāng)?shù)聂簝A。一般萬(wàn)噸級(jí)船吃水差的要求:滿載:t=-0.3~-0.5m。綜上所述,吃水差對(duì)船舶的操縱性、快速性、耐波性、穩(wěn)性和船舶縱向受力情況等都有影響,那么如何讓船舶保持一個(gè)合理的吃水差就成為一個(gè)關(guān)會(huì)船舶安全、船舶操縱性能和船東利益的大問(wèn)題。對(duì)于同一艘船舶來(lái)說(shuō),吃水差不同,其水線下流線型船體形狀會(huì)有明顯差別,從而直接影響船舶阻力、穩(wěn)性和船體受力情況。因此,船舶在船速和排水量一定時(shí),通過(guò)調(diào)整吃水差必然會(huì)找到一個(gè)合適的最佳吃水差。在最佳吃水差狀態(tài)下,可以使船舶操縱性、快速性和耐波性同時(shí)滿足,也可滿足船舶的安全、經(jīng)濟(jì)、快速、高效地
7、運(yùn)營(yíng)。