【導讀】的指導下進行的研究工作及取得的成果。盡我所知，除文中特別加以。已在文中作了明確的說明并表示了謝意。除了文中特別加以標注引用的內(nèi)容外，本論文。不包含任何其他個人或集體已經(jīng)發(fā)表或撰寫的成果作品。究做出重要貢獻的個人和集體，均已在文中以明確方式標明。全意識到本聲明的法律后果由本人承擔。本學位論文作者完全了解學校有關保留、使用學位論文的規(guī)定，同意學校保留并向國家有關部門或機構(gòu)送交論文的復印件和電子版，允許論文被查閱和借閱。本人授權(quán)大學可以將本學位論?；驋呙璧葟椭剖侄伪４婧蛥R編本學位論文。涉密論文按學校規(guī)定處理。文科類論文正文字數(shù)不少于萬字。合國家技術(shù)標準規(guī)范。船舶主柴油機實船工況的研究對控制船舶柴油。機的運行成本具有重要意義。本文主要對運輸船舶營運中船舶主動力裝置柴油機。的日常工況進行了論述和論證。第一章主要介紹以柴油機作為船舶主動力裝置的。保證主機運行安全和高效的控制措施。

　　

【正文】 R178。 = 轉(zhuǎn)速船速曲線： y = R178。 = ） 。從中午報告原始記錄匯報的數(shù)據(jù)中，我們可以得知在這段航行區(qū)間內(nèi)是大風浪航行狀態(tài)。由于在航行區(qū)間內(nèi)海況惡劣，處于大風浪狀態(tài)，所以在運載相同貨油的狀態(tài)下， 由于外界阻力增大，船舶主機的轉(zhuǎn)速和船舶的航速會降低 ，如果 只 為了保證船速，則主機的轉(zhuǎn)速會相應的提高，導致船舶油耗相對正常運行時刻會出現(xiàn)較大的上升，同時船舶主動力柴油機運行功率也會上升。大風浪天海況惡劣，為了保證運輸船舶的安全和船舶營運航期的安排，因此主機應當避免長時間處于大負荷狀態(tài)， 合理控制油門， 適當降低主機轉(zhuǎn)速和船速 ，同時加強對主機運行的監(jiān)控，保障主機的運行狀態(tài) 。 因此如果在此航段內(nèi)大風浪天航行時，主機轉(zhuǎn)速可以設為 64r/min 或略低。 當船舶在航線上正常運行時，外界的風浪天氣、洋流等會使螺旋槳的滑失比發(fā)生變化，對船舶的正常運行造成一定個的影響。因此曲線圖上部分點會 偏離回歸曲線較遠。同時，船舶在海上運行一段時間后，船體和螺旋槳表面必然會出現(xiàn)臟污的情況。因此根據(jù)船舶主動力柴油機運行區(qū)域圖，推進特性必然會向左移，螺旋槳必然會在重載線上運行，必然會導致同一條航線上同一季節(jié)相同載貨不同時間內(nèi)主機運行狀態(tài)會出現(xiàn)一定的偏差，因此加強船體和螺旋槳的維護對于主機運行狀態(tài)的維護是比較重要的。 由于選取的數(shù)據(jù)數(shù)量有限，所以曲線的計算和分析中可能會存在一定的誤差。為了減小分析中存在的誤差和錯誤，在分析這條航線的主機運行工況時，我們應船舶主柴油機實船工況分析 23 當收集這條船舶在此航線多年的運行數(shù)據(jù)，分季節(jié)分航段的進行 整理分析。在采集數(shù)據(jù)時，可以適當提高數(shù)據(jù)采集的頻率、種類和數(shù)量，以求更真實的反映船舶的實時運行狀態(tài)。采集主機數(shù)據(jù)的過程中，我們也可以結(jié)合衛(wèi)星定位技術(shù)，采集船舶實時的運行航線，結(jié)合相應海域的 水文 資料 以及船舶的實時數(shù)據(jù) ，分析主機的運行狀態(tài)，更好的制定出主機運行的操作和維護方案。 本章小結(jié) 本章主要分析船舶主動力柴油機的特性 和特性曲線 以及通過分析實船數(shù)據(jù)提出當前 船舶柴油機最佳運行點。通過分析處理數(shù)據(jù)，分航段對船舶實際數(shù)據(jù)進行分析，找出每個航段船舶主機的最佳運行點。 船舶主柴油機實船工況分析 24 三、 船舶主動力裝置 工況維護保障 的措施 船舶動力裝置運行使用成本在船舶運營成本占較大比重，因此控制船舶主動力裝置的經(jīng)濟性對于控制船舶運營成本，提高船舶營運收益具有很大的意義。通過對船舶主機運行狀況的實際分析，降低船舶主動力裝置的運行成本應當通過：優(yōu)化船速和操船步驟、及時檢查維護船體和螺旋槳、加強船舶燃潤油管理以及主機運行狀態(tài)的監(jiān)控和優(yōu)化。 船速優(yōu)化 船速優(yōu)化應考慮的因素包括：船舶的營運方式、租船合同、燃油價格、貨物運價、船期、水文氣象條件、該航次航線及航路對船速的要求和限制、船舶狀況、船舶裝載狀態(tài)、燃油質(zhì)量、船舶實際營運中的優(yōu)化 、船舶機器設備等等。 船舶應考慮上述因素，選擇使用下列航速： 1）服務航速。指不考慮氣象因素（有利或不利的）影響，在主機額定功率 85%左右 RPM 某個數(shù)值下的船速。 2）最經(jīng)濟航速。指保證船舶持續(xù)工作的最低航速 3）超慢速航行。指速度低于最經(jīng)濟航速，需要額外的鍋爐和主機輔助風機運行。 4）定時到達調(diào)整速度。指調(diào)整主機轉(zhuǎn)數(shù)到接近最經(jīng)濟的速度，以便在指定的時間之前到達或正點到達。 航速優(yōu)化是直接有效的節(jié)能措施。最佳航速并不是指最小航速，應參照主機制造商的功率 /燃油消耗曲線和船舶螺旋槳曲 線。 低速航行可能的負面后果包括增加的震動和積炭，這些應予以考慮。但運價太低時，在保證船舶安全的前提下，降低船速，減少燃油消耗，對公司的效益會有一定的幫助。 船舶應根據(jù)航線航程和受載期確定最佳的航速，以使消耗的燃油等資源盡可能達到最低。輪機長提供必要的數(shù)據(jù)支持，據(jù)此確定最佳的航速時需要考慮的因素如下： 1）主機轉(zhuǎn)速盡量靠近單位海里最低燃油耗率，使用最經(jīng)濟航速，但不應該超出必要的限度（通常情況下主機功率在 70%90%MCR 范圍內(nèi)，極端降速情況下主機功率在 50%60%MCR 范圍）， 并且連續(xù)運行在減速狀態(tài) 2 天以上，需要加速到額定的 90％狀態(tài)下運行 2 小時，以保證主機狀態(tài)正常。針對機械和熱效率而言，船舶的經(jīng)濟航速是在主機額定功率的 85%左右；但因船型不一，裝載狀況船舶主柴油機實船工況分析 25 不同而變化。常用主機功率與轉(zhuǎn)速關系的海軍公式計算，即不同功率與額定功率之比等于不同轉(zhuǎn)速與額定轉(zhuǎn)速之比的立方： 即不同功率與額定功率之比等于不同轉(zhuǎn)速與額定轉(zhuǎn)速之比的立方： Ni / N 額 = (ni/n 額 )3 [6]。 2）航行時間的變化導致燃油消耗的變化。 3）沿途海況等外部因素的影響。 4）船舶航速與耗油在租船合同或航次指示中有相應規(guī)定。應確保船舶能夠按照租船合同指明的速度行駛，并保持主機燃油消耗在許可或規(guī)定范圍內(nèi)達到優(yōu)化航速的目的。 船舶進港、抵達錨地的主機操縱，應適時早停車，充分利用船舶慣性沖程（特別是大型油輪慣性沖程很大）減少用車降低耗油。盡可能避免快車抵錨地高速倒車“急剎”的操作方法。離泊位開航應監(jiān)視引航員的不當用車。通常船舶出港航行到海上定速時，主機轉(zhuǎn)數(shù)的增加應根據(jù)對應的轉(zhuǎn)數(shù) /航速表進行，即達到現(xiàn)有轉(zhuǎn)數(shù)的 航速時再增加到更高一級轉(zhuǎn)數(shù)檔，這樣既節(jié)油又能起到保護主機的作用 [7]。 離開港口或河口時航速的逐漸增加并將發(fā)動機載荷保持在一定限制范圍內(nèi)有助于減少燃料消耗。 螺旋槳和船體檢查 船體和螺旋槳的海洋附著物生長會增加船舶阻力。定期的船體清洗可以減少阻力，減少燃料消耗總量。 船舶應對船體涂層及油漆進行監(jiān)控并適當調(diào)整 ICCP 裝置，以減少海生物附著進而減少船體阻力。 船舶因較長在海上停泊或錨泊，水下船體容易附著海生物。船舶應在條件適宜時進行水下船體清潔。 船舶應做好船體和螺旋槳的維護和保養(yǎng)工作，根據(jù)實際情況對船體狀況進行水中檢查和清潔，以保 證螺旋槳的清潔和拋光。發(fā)現(xiàn)船體污底現(xiàn)象并嚴重影響船舶航速、或發(fā)現(xiàn)螺旋槳纏上魚網(wǎng)時，應及時對船體進行清污或清除螺旋槳絞纏物。 船舶燃潤油管理 船舶應裝載最經(jīng)濟的燃油量。購買的所有燃油都應符合公認的相關的國際認可標準。 燃油質(zhì)量的影響。由于劣質(zhì)燃油熱值低，要達到同樣的轉(zhuǎn)速，需要耗用更多的燃油。因此，可 能時租船合同中應增加燃油熱值的要求，燃油訂購應考慮燃油的發(fā)熱值 [8]。 船舶主柴油機實船工況分析 26 船舶應避免不同加裝時間或地點加裝油品的混合，以免混合后發(fā)生不相溶而使油品質(zhì)量發(fā)生變化，導致船舶無法正常使用的情況發(fā)生。 輪機部應當根據(jù)船舶的航次計劃及船舶燃油實際存量并結(jié)合船舶的航線特點，合理申請燃油的添加量。按制定科學嚴謹?shù)募友b計劃及相關的檢查內(nèi)容，確保安全作業(yè)，負責接收計量的準確性。 船舶應科學地存儲及使用燃油，燃油的使用應當在取得油樣化驗報告并合格后使用，燃油的在船存儲時間盡量不要超過一年。燃油消耗應秉承先進先用原則。燃油存放時間越長，燃油中固體物質(zhì)更可能沉降出來，船舶也更可能面臨過 濾器堵塞和其他潛在的可靠性等問題。無法繼續(xù)使用的燃油需要盡快停用并與航運部燃油管理員協(xié)調(diào)后續(xù)處理辦法。 主機運行狀態(tài)的監(jiān)控和優(yōu)化 機器最優(yōu)化程序由兩部分組成：視覺檢查和機器績效監(jiān)控 (示功器 )。機器績效監(jiān)控允輪機員調(diào)整“可變噴油定時” (VIT)以優(yōu)化氣缸壓力。這兩個程序確保機器最佳性能的優(yōu)化。 影響主機能耗的因素，除天氣、海況、污底、裝載狀態(tài)外，還包括： 1）主機燃油供給系統(tǒng)工況：主高壓油泵狀態(tài)、主機噴油器狀態(tài)、出油閥狀態(tài)。 2）主機掃氣、換氣系統(tǒng)工況：排氣閥狀態(tài)、透平效率、空冷器效果、廢氣鍋爐通暢狀態(tài)。 3）主機燃燒室空間幾何尺寸、密閉狀態(tài)：缸套內(nèi)徑尺寸、氣缸蓋內(nèi)部尺寸、活塞頭尺寸及天地間隙、活塞環(huán)狀態(tài)。 4）定時控制系統(tǒng)：噴油定時系統(tǒng)狀態(tài)、排氣閥定時系統(tǒng)狀態(tài)、 VIT 系統(tǒng)狀態(tài)。 5）主機轉(zhuǎn)速運行區(qū)間。 輪機部應充分考慮到以上提到的影響主機油耗的因素，測量和監(jiān)測整體的燃油消耗 ，并精確記錄。研究燃油耗量的變化趨勢，保證設備處于最佳運行工況 [9]。 主機油耗的監(jiān)控。輪機部應根據(jù)裝載狀況，通過功率測算，整理出滿載和壓載航行狀態(tài)下的主機在各個轉(zhuǎn)速下的燃油消耗率 ,噸 /天（或 g/Kwh），并確定出主機實際最低油耗率 ,噸 /天（或 g/Kwh）以及相對應的主機轉(zhuǎn)速。操作程序應包括： 1）對主機狀況進行評估，保證主機及其附屬設備處于最佳工況下進行測算，使測出的數(shù)據(jù)具有真實性及可參考性。 2）對船體、螺旋槳的狀態(tài)進行評估，保證處于良好狀態(tài)，使測算出的數(shù)據(jù)具有可參考性。 船舶主柴油機實船工況分析 27 3）測算時應考慮到環(huán)境因素包括風速﹑風向、海流、水深及船舶吃水差，與主機相關的內(nèi)在因素包括燃油的品質(zhì)及相關的運行參數(shù)。 4）測算時應選擇良好的海況下，寬闊 、深水海域進行，最后折算到靜水條件下的經(jīng)驗數(shù)值。 5）測量儀器應認真檢查調(diào)整，確保儀器工作在良好狀態(tài)。測量時按操作規(guī)程規(guī)范操作，保所得數(shù)據(jù)的準確性及精確性。 船舶測取的機器工況報告應及時報送安技部船技部，以便機務監(jiān)督員能了解船舶設備的工作情況，并根據(jù)報告的內(nèi)容提出指導意見。 日常使用維護船舶主機是應當量化主機的技術(shù)指標，嚴格遵守說明書的規(guī)定及船技部技術(shù)通報的要求，監(jiān)視主機各運行參數(shù)，確保各溫度，壓力，油位等在說明書要求范圍內(nèi)。按照檢修周期進行常規(guī)保養(yǎng)。保證高壓油泵，出油閥，高壓油管，噴 油器，排氣閥等工作狀態(tài)良好，確保主機油頭試驗臺正常；主機爆炸壓力表正常；主機示功器正常；主機拐檔表正常；主機缸套內(nèi)徑千分尺正常，保證主機的正常運行狀態(tài)。 本章小結(jié) 本章主要提出保證船舶主動力柴油機 在正常工況下工作 的一些日常操作和維護措施，通過這些措施的實施和執(zhí)行可以控制船舶主動力柴油機 的運行狀態(tài) 。 結(jié)論 船舶主柴油機實船工況分析 研究 對于控制船舶運輸成本有著重大意義。保證最佳的船舶主動力柴油機經(jīng)濟性需要船舶在最佳經(jīng)濟航速 和主機處于最佳轉(zhuǎn)速，同時也要加強對船舶的保養(yǎng)和維護，保障船舶的最佳狀態(tài)即讓 船舶主柴油機 處于最佳工況。 船舶主柴油機實船工況分析 28 參 考 文 獻 [1] 李斌 . 船舶柴油機 [M]. 大連海事大學 , 2020. [2] 馬智宏 王新全 . 船舶動力裝置進程的歷史、現(xiàn)狀與展望 [J]. 航海技術(shù) , 2020(3). [3] 張泉樂 . 運輸船舶營運經(jīng)濟性分析與研究 [D]. 武漢理工大學 , 2020. [4] 陸威崙 . 現(xiàn)代船用柴油機特性曲線的研討 [J]. 柴油機 , 2020(4). [5] 劉愛華 . 船舶動力系統(tǒng)配置設計及優(yōu)化方法研究 [D]. 哈爾濱工程大學 , 2020. [6] 吳恒 . 船舶動力裝置技術(shù)管理 [M]. 大連海事大學 , 1999. [7] 陳曉梅 , 許偉 . 集裝箱船舶航速優(yōu)化對班輪營運的重要性分析 [J]. 中國儲運 , 2020(2). [8] 信海旭 . 營運船舶船速優(yōu)化探討 [J]. 中國水運 , 2020(01). [9] 王強 . 船舶主機降功率節(jié)能減排技術(shù)的優(yōu)化研究 [D]. 大連海事大學 , 2020. 船舶主柴油機實船工況分析 29 致 謝 此篇論文是在 陳海泉 老師的悉心指導下完成的，無論是 數(shù)據(jù)分析 還是論文撰寫都得到了 陳 老師莫大的支持。正是 陳老師豐富的 知識與一絲不茍的工作態(tài)度幫助我最終完成了此篇論文。通過這 此數(shù)據(jù)分析和 論文撰寫，我不僅得到了知識的擴充，更是從老師身上學習到了嚴謹?shù)闹螌W作風。 在此向?qū)煴磉_崇高的敬意和衷心的感謝！ 在論文撰寫的過程中，身邊的同學給了自己很大的指導和幫助，在此向他們表示由衷的感謝和祝福！