668TEU风帆助推集装箱船风帆设计及稳性研究+CAD图纸(3)
时间:2020-11-14 10:01 来源:毕业论文 作者:毕业论文 点击:次
1.2 船舶风帆助航概况在二十世纪之前,风帆作为船舶船舶的主要动力装置而存在着。然而在二十世纪末,在螺旋桨、蒸汽机和柴油机受到广泛使用和推广之后,风帆受到了冲击,帆船也一度被人们所遗忘。 上世纪后期,出于节省能源和寻找新能源的考虑,很多国家对风帆燃起了新的兴趣,深入研究和试验,并取得了不错的成果,风帆船在旧有的基础上得到了技术上的提高，在使用范围和效率上得到了飞跃。 1.2.1 风帆助航船的诞生风帆船的历史久远,可以说是从古至今。从用刮下来的木头一步一步发展到风帆,这是一个巨大的进步。 然而当蒸汽机发明出来后,风帆船的地位受到了极大的打击。并且风帆船因为它的操帆劳动强度大、有碍装卸，在恶劣环境下无法正常运转的缺陷,即使是多桅多帆的先进的飞箭式帆船,其平均航速也不过十多海里,完全不能满足我们对现在航运速度的要求。在这样的情况下，自然就形成了机动船和风帆船共存的很久的一段时期。但在最近几十年,伴随着全球石油价格上扬,保护环境的问题也慢慢被各个国家所重视,一些发达国家对于风帆船的问题开始改观,并加之行动， 用现代技术手段对风帆进行改造,使风帆船的研究取得了跨世纪的进展,便诞生了“风帆助航船” 。新式的风帆助航船的概念与以前有些不一样。 以前的帆船一般来说用的是软帆,用人力去控制帆,在大海上风况不定，人为控制难以有效的合理利用风力。而现在的风帆助航船一般都采用不易变型的刚性硬帆,利用电脑编程的程序来控制,一台计算器可随时显示风速和风向,自动调整帆的收放及角度,让风帆始终处于利用风力的最佳角度，最大程度地利用风力。与此同时，有的风帆船还加装与帆机相对应的变螺距桨 ,目的是为了更有效的节能。航速一般在12 节以上。 1.2.2 现代风动力船的类别(l)传统帆式风动力船传统帆是由古时候的帆流传下来的,就像目前的某些游船、渔船和一些用来比赛的帆船，它们用的有三角帆、方帆、梯形帆、 “关刀头”帆等古老的帆。这类帆一般来说是用纤维或者布等编织物编制而成的软帆,它们的升力系数在 0.7一0.8 之间,风力利用率极低,但胜在较为经济和有一定的适用性,在海岛之间的货物运输和内河附近的捕捞作业有着很高的契合度。风帆还有个妙用，即在旅游船加装有特色的帆以吸引游客，带来的经济效益同样可观。有鉴于此，传统帆虽然效率较低， 但在世界范围内仍然有许多的地方因为它与地形与环境的适用性而使用它。就目前来说，许多国家都是一面开发新帆具,一面改进和利用传统帆。自二十世纪七十年代开始,作为发达国家的美国在渔船、 拖船,钻井船及近海货轮等船型上进行了对其加装风帆的试验和研究，并且成绩斐然。美国风帆船公司在 “大西洋”号货船上装了一面独桅三角帆(面积为120平方米),在大环境有6-8级风速的情况下,将拉升船速1.5节。在节能方面，1210千瓦的柴油机,没天几乎都能节油1000 升,比较没有加装风帆的同类型船，差不多可以节省 20%的油量。该公司在其后也积极进取， 1981年其在 3000 吨的“明尼·路易斯”号近海货船上加装了一个直角帆(面积为278平方米),在长久的试验之后发现, 比较没有加装风帆的同类型船,主机差不多可以省下 24%的油量。 (责任编辑：qin) |