船型論證
CCS在聯(lián)合業(yè)界所研發(fā)的概念船的基本概貌是團(tuán)隊(duì)通過(guò)對(duì)物流、市場(chǎng)、通航等環(huán)境條件的基礎(chǔ)上，通過(guò)經(jīng)濟(jì)性論證，確定了船舶的基本概貌。
首先，在運(yùn)行環(huán)境方面，通過(guò)對(duì)氣象水文部門(mén)、港口碼頭等調(diào)研，分別收集掌握了寧波舟山水域至長(zhǎng)江口的風(fēng)浪資料；寧波舟山水域、長(zhǎng)江口至馬鋼和武鋼航道及橋梁等條件；以及馬鋼、武鋼、寧波舟山港的港口碼頭條件。
其次，在市場(chǎng)環(huán)境調(diào)研方面，通過(guò)調(diào)研航運(yùn)企業(yè)及港航等相關(guān)單位，掌握了我國(guó)鐵礦石進(jìn)口、需求及輸運(yùn)現(xiàn)狀等情況；馬鋼航線和武鋼航線運(yùn)價(jià)水平、成本效益情況；以及沿江沿海造船廠船舶建造能力、船舶的造價(jià)水平與二手船市場(chǎng)的差價(jià)等。
另外，進(jìn)行了船型尺度的論證。根據(jù)上述市場(chǎng)、港口、航道條件的分析結(jié)論，在寧波舟山至馬鞍山特定航線上，目標(biāo)研究船型的最大平面尺度可考慮為150×25米，吃水8.9m，載貨量2萬(wàn)噸以上。其選擇垂線間長(zhǎng)148-150m，船寬23-25m船型尺度變化范圍，選取一定的步長(zhǎng)進(jìn)行變尺度方案經(jīng)濟(jì)論證，并對(duì)燃油價(jià)格、船舶造價(jià)、負(fù)載率等進(jìn)行了敏感性分析。通過(guò)經(jīng)濟(jì)性論證，確定了船舶的基本概貌，船長(zhǎng)、船寬、型深、吃水分別為：150×24×11.8×8.9（m）。
優(yōu)化工作
優(yōu)化工作對(duì)于概念船的開(kāi)發(fā)也是必不可少的重要環(huán)節(jié)�；谡撟C的船型尺度，在船舶線型、高效推進(jìn)、節(jié)能附體等方面進(jìn)行了計(jì)算分析，研發(fā)確定了需求的目標(biāo)船型。
一是船型優(yōu)化。首先根據(jù)機(jī)槳匹配原理，在滿(mǎn)足螺旋槳布置的前提下，根據(jù)選定的主機(jī)功率和轉(zhuǎn)速，選配了螺旋槳；然后對(duì)目標(biāo)船型，基于較為優(yōu)秀的船舶性能數(shù)據(jù)庫(kù)，利用參數(shù)化船型生成工具，在CFD中開(kāi)展了線型優(yōu)化的工作。結(jié)果表明，改型船在船首部分的興波較原型船明顯的變得平緩，且標(biāo)稱(chēng)伴流變得更加均勻，同時(shí)船體表面壓力分布也更加均勻，對(duì)船舶快速性有較大的提升。
二是船型高效節(jié)能優(yōu)化措施�；谇笆鼍�型優(yōu)化的結(jié)果，確定了適用的首型及尾型；按環(huán)流理論設(shè)計(jì)方法，提高了螺旋槳的敞水效率，同時(shí)使船機(jī)槳匹配更加合理；通過(guò)計(jì)算分析，船尾采用了消渦鰭、前置導(dǎo)管等節(jié)能裝置；為保證船舶的操縱性能，采用襟翼舵高效操縱裝置，提高了船舶在航行過(guò)程中的機(jī)動(dòng)性和靠離碼頭時(shí)的靈活性。
三是智能裝載系統(tǒng)。完成了船舶航行智能系統(tǒng)的技術(shù)方案，明確了技術(shù)要求及相關(guān)設(shè)備，可優(yōu)化各個(gè)航段的航速，保障船舶安全節(jié)能。
船型特點(diǎn)
在論證及優(yōu)化的基礎(chǔ)上，結(jié)合船東的需求、布置的需要、航線的實(shí)際情況等，研發(fā)了2萬(wàn)噸級(jí)江海直達(dá)散貨船船型，至此概念船的“廬山真面目”被揭開(kāi)。
該江海直達(dá)散貨概念船具有宜江、宜海、先進(jìn)、經(jīng)濟(jì)等特點(diǎn)。
在宜江方面，擁有三大特點(diǎn)：首先，船舶吃水滿(mǎn)足舟山至馬鞍山江段水深的要求，空載時(shí)，可通過(guò)壓載、倒桅方式通過(guò)南京長(zhǎng)江大橋；其次，船長(zhǎng)150m，與130m主流散貨船型配合，兼顧了目前碼頭泊位長(zhǎng)度；船寬24m，貨艙開(kāi)口寬度14m，與馬鋼碼頭橋式抓斗卸船機(jī)最大外伸壁相適應(yīng)，充分利用碼頭的裝卸能力；第三，研發(fā)船型較同類(lèi)優(yōu)秀船型，平均裝載量提高10%，適應(yīng)鐵礦石運(yùn)輸需求，艙容設(shè)計(jì)滿(mǎn)足水泥熟料、煤炭等散貨運(yùn)輸需求。
在宜海方面，與沿海航區(qū)相比，舟山特定海域的風(fēng)浪條件相對(duì)較好。研發(fā)船型的設(shè)計(jì)適應(yīng)舟山特定海域的風(fēng)浪條件；并且研發(fā)船型結(jié)構(gòu)、穩(wěn)性及干舷設(shè)計(jì)適應(yīng)舟山海域的風(fēng)浪條件。另外，通過(guò)艏型、減搖裝置的優(yōu)選，船舶耐波性良好。
在先進(jìn)方面，擁有七大特點(diǎn)。一是研發(fā)船型采用直柱型艏及球艉低阻線型，改善船體流場(chǎng)壓力分布，實(shí)現(xiàn)約3%減阻效果；二是研發(fā)船型采用前置導(dǎo)管、消渦鰭，實(shí)現(xiàn)約4%節(jié)能效果；三是研發(fā)船型采用與尾部伴流場(chǎng)相適應(yīng)的理論螺旋槳，使機(jī)槳匹配更加合理，船舶推進(jìn)效率提高約2%，同時(shí)改善空泡和振動(dòng)性能；
四是研發(fā)船型采用襟翼舵，舵效可提高50%以上。提高了航行時(shí)的機(jī)動(dòng)性和靠離碼頭時(shí)的靈活性；五是采用載荷與強(qiáng)度直接設(shè)計(jì)方法，結(jié)合結(jié)構(gòu)優(yōu)化，橫剖面面積下降5%，鋼料重量減少約500噸；六是采用智能裝載及航速裝置，優(yōu)化各航段航速，實(shí)現(xiàn)綜合平均節(jié)能8%；七是研發(fā)船型為L(zhǎng)NG綠色動(dòng)力系統(tǒng)提供預(yù)留空間，以適應(yīng)排放控制區(qū)政策。
在經(jīng)濟(jì)方面，研發(fā)船型的經(jīng)濟(jì)性較現(xiàn)有優(yōu)秀船型有了較大的提高，如載重量系數(shù)、單位功率推載量、內(nèi)部收益率均有明顯提高，而千噸公里油耗、EEDI、噸造價(jià)等較之明顯下降。
根據(jù)概念船船型研究成果，舟山市人民政府委托浙江欣海船舶設(shè)計(jì)研究院在此基礎(chǔ)上完成了船型技術(shù)圖紙的設(shè)計(jì)工作。目前，CCS武漢審圖中心在進(jìn)行該船型的圖紙、資料評(píng)估。本船型預(yù)計(jì)2017年上半年開(kāi)工建造，該船型的建造及營(yíng)運(yùn)，將有效的檢驗(yàn)江海通航船舶技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的合理性及概念船的先進(jìn)性。 |
