1400箱支线集装箱船主机选型及动装设计文献综述
2020-04-25 20:22:09
虽然自从2008年国际金融危机以来航运业市场一直低迷,直到最近,也就是去年,全球经济有了缓步提升。而大型集装箱的需求也增长比集装箱船的制造小,而支线集装箱具有载重箱小,常用于补充和增加国内航线和内河航线。而在经济复苏的大前提下,未来支线集装箱将成为主流。
国内目前很多研究船舶选型的具体例子,研究通常针对某一特定具体的船型或者航线,但关于支线集装箱即小型集装箱的具体船舶选型却很少,在船舶选型这个问题上很值得借鉴。总的来说就是相似的研究很多,相同的几乎没有。例如,散货船的主机选型,从提高主机经济性的角度出发,同时满足船机桨性能的匹配,选择最优主机,降低主机油耗,以达到船舶经济性能的要求;江海千吨货运船则和将要研究的支线集装箱的航线很相似;3000多吨的成品油船的动力装置设计,其中多针对油船的特殊系统设计;还有很多特殊类型的船舶诸如救助船、内河浅航道船舶、小吨位客船、几万方的挖泥船等研究都有其特殊性。除了其为船舶的特殊设计,动力装置的选择思路也值得思考,特别是关于船机桨的匹配,具有直接的意义。
另一方面,还有很多研究是关于船舶动力装置设计的方法讨论,这种研究都可以为我们的研究提供方法。例如,基于EEDI的船舶动力设计,EEDI即船舶能效设计指数,将EEDI作为设计航速、载重量等各种参数的依据;模糊综合评判方法在船舶主推进装置的选型中具有重要的参考意义,这样在选择时可以考虑船舶主机的效率、费用、可靠性、操纵性与可维修性等各项指标,从而在多个方面综合考虑选择最佳的动力装置。虽是动力装置设计方法的研究,不如分析具体例子的直接,一般都带有例子。结合例子分析所用的方法能更好的理解,并且以前的例子在船舶发展的今天不一定适用,船舶主动力装置的选择的方法是一直适用的。同时,在数字化的今天,运用编译技术将各个参数等转化为程序,只要处理好各个参数的关系,将主机以及各种辅助机械的参数数据库及时更新,便可以很方便的设定需要的数值便可以很快的得出最优方案。这种方法的原型是基于仿真的船舶设计相当成熟之后的方向,之前每设计一次船舶都要使用近乎相同的公式和参数计算,这带来了很大的工作量,同时纠正船舶使用中后期的维修等考虑不充分的弊病。
相比之下,国外的研究就显得不那么易懂,毕竟语言对理解有些障碍。其中一类,系统而又全面的介绍和叙述了从主机的选择与最优化方案到各种船舶辅机的选择以及发电机的容量配备等各个船舶设计方面,不过这大多数为一类工具书,在设计或者选择主机时大有裨益,适合作为当在中文文献中找不到合适的选择参数时作为补充;而大多数的另一类则仅仅研究一个参数对另一个参数的影响,虽然只有一个方面,涉及的知识却很深。例如,一个研究船速对班轮的影响,由于有航线的存在,其建立的模型和公式需要一定的理解才可能被运用,以及限定的随机环境下,计算量就非常大,运用场景树会使计算简单而且可靠,择出其中航速和耗油量的关系等为所用。极少数的外文文献,诸如用多种参数选择船舶则相对简单,理解其中的模型和公式对于利用其方法至关重要,而其方法可以全部运用,文献价值不言而喻。相较而言,外文文献的方法描述上较为全面和系统,应用时也容易。
{title}2. 研究的基本内容与方案
{title}2.1 基本内容及目标:
1建立目标 为某船设计的船舶动力装置,其燃料费用与初投资均较低,性能可靠优良,符合设计要求。
2决定约束条件 即航速、航区、续航力、油的种类及船舶主尺寸的约束。
3明确政策与制定计划 即国家燃料政策、国家规定的船舶入级与建造规范、防污染公约及其它相关法令标准等,并在此基础上制定工作计划。
4了解系统设计要求 对船舶动力装置在可靠性、经济性及机动性等方面和船东的具体设计要求必须了解清楚。
5方案选择 对船舶动力装置主机选型、传动型式、轴系设计、电站配置、管系设备设计与机舱等进行不同方案的论证、权衡与选择比较。