一种船用风力助推转子的节能效果评估方法技术

本发明专利技术公开了一种船用风力助推转子的节能效果评估方法，涉及船舶节能减排技术领域，该方法基于对地风谱确定相对风谱，根据船用风力助推转子的转子转速和相对风速计算得到转子升力和转子阻力，基于转子升力和转子阻力得到船用风力助推转子沿着船舶航向的推力分量，基于推力分量和船舶的目标航速计算得到船用风力助推转子对船舶产生的净节能功率实现节能效果评估，该方法以IMO对风力助推技术能效评估方法为框架，以装备转子的船舶的快速性特性、转子的基础性能、航线风场环境为输入，综合考虑转子在运行过程中的由于航速引起的相对风速风向变化、转子变速控制引起的推力变化，可以切实评估风力助推转子的节能效果。可以切实评估风力助推转子的节能效果。可以切实评估风力助推转子的节能效果。

【技术实现步骤摘要】
一种船用风力助推转子的节能效果评估方法


[0001]本专利技术涉及船舶节能减排
，尤其是一种船用风力助推转子的节能效果评估方法。

技术介绍

[0002]当前国际海事组织(International Maritime Organization，IMO)对船舶能效的要求不断提高，风能、高效减阻等创新手段成为提高船舶能效、减少碳排放的重要技术手段。近年来，船舶硬质翼帆、风力助推转子等风力助推设备均实现了实船应用，为船舶节能减排提供了新的技术手段。在IMO划分的A、B、C三类船舶节能技术中，船用风力助推转子属于B类节能装置。常见的B类节能装置包括风帆、风力助推转子、气层减阻等，该类节能装置在运行的过程中需要船舶提供额外的驱动力，同时其节能效果的大小随风向、浪向等环境条件的不断变化，因此，无法通过单一条件下的计算结果评估B类节能技术的节能效果。
[0003]2013年IMO发布了《2013年用于计算和验证EEDI的创新型能效技术处理指南》中规定了考虑B类节能技术时的船舶设计能效指数的计算公式，详细评估方法至今尚未确认。IMO将B类节能技术的本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种船用风力助推转子的节能效果评估方法，其特征在于，所述方法包括：基于对地风谱确定相对风谱，所述相对风谱包括随船坐标系下的相对风速和相对风向；根据船用风力助推转子的转子转速和相对风速计算得到转子升力L和转子阻力D，所述转子阻力D的方向沿着相对风向，所述转子升力L的方向垂直于相对风向且与船舶的运动方向一致；基于所述转子升力L和转子阻力D计算得到所述船用风力助推转子沿着船舶航向的推力分量F
T
；基于所述推力分量F
T
和船舶的目标航速V1计算得到所述船用风力助推转子对船舶产生的净节能功率ΔP，得到所述船用风力助推转子的节能效果评估结果。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述基于所述推力分量F
T
和船舶的目标航速V1计算得到所述船用风力助推转子对船舶产生的净节能功率ΔP，包括：确定所述净节能功率ΔP＝F
T
·
V1‑
P
consumption
，其中P
consumption
是转子消耗功率。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述基于所述推力分量F
T
和船舶的目标航速V1计算得到所述船用风力助推转子对船舶产生的净节能功率ΔP，包括：根据阻力
‑
航速曲线确定所述目标航速V1下的阻力R1，并确定所述阻力
‑
航速曲线中对应阻力为R
′
＝R1+F
T
时的实际航速V
′
；对功率
‑
航速曲线进行曲线平移，使得功率
‑
航速曲线中对应于所述目标航速V1下的轴功率P1修正至对应实际航速V
′
，得到修正后的功率
‑
航速曲线；根据修正后的功率
‑
航速曲线确定安装所述船用风力助推转子后所述目标航速V1下的实际轴功率P
′
；确定所述净节能功率ΔP＝P1‑
P
′‑
P
consumption
，其中P
consumption
是转子消耗功率。4.根据权利要求1
‑
3任一所述的方法，其特征在于，所述基于对地风谱确定相对风谱，包括：根据船舶的航向将对地风...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘希洋，王艳霞，胡世良，侯家怡，胡江平，周诗楠，
申请(专利权)人：中国船舶科学研究中心，
类型：发明
国别省市：