EEDI能效交流解析課件

1、EEID驗(yàn)證指南廣州分社入級(jí)船舶檢驗(yàn)(認(rèn)證)處二0一三年一月三日EEID驗(yàn)證指南船舶溫室氣體排放要求的制定歷史1997MEPC57-MEPC59MEPC60-MEPC64提出階段廣泛討論與爭(zhēng)議 和爭(zhēng)議階段基本成型階段（MEPC57-MEPC59） 正式將船舶能效要求納入MARPOL附則VI 。1997年防止船舶造成空氣污染外交大會(huì)要求MEPC考慮溫室氣體控制問(wèn)題。船舶溫室氣體排放要求的制定歷史1997MEPC57-MEPC引入能效要求的MARPOL附則VI修正案2011年 MEPC622012新船達(dá)到的能效設(shè)計(jì)指數(shù)（EEDI）計(jì)算方法導(dǎo)則2012能效設(shè)計(jì)指數(shù)（EEDI）檢驗(yàn)和發(fā)證導(dǎo)則能效設(shè)計(jì)指

2、數(shù)（EEDI）基線計(jì)算導(dǎo)則2012船舶能效管理計(jì)劃（SEEMP）制訂導(dǎo)則 EEDI計(jì)算導(dǎo)則修正案2012年 MEPC63、MEPC64制訂過(guò)程中，或已計(jì)劃開展的研究工作不良海況下最小裝機(jī)功率導(dǎo)則ITTC試航航速修正方法業(yè)界實(shí)施EEDI要求指南（第一版）引入能效要求的MARPOL附則VI修正案2011年 MEPEEDI-Energy Efficiency Design Index船舶能效設(shè)計(jì)指數(shù)：是表征船舶在設(shè)計(jì)和建造階段船舶固有的CO2排放水平的一個(gè)衡量工具；SEEMP-Ship Energy Efficiency Management Plan船舶能效管理計(jì)劃：是船舶營(yíng)運(yùn)過(guò)程中用于改進(jìn)船舶營(yíng)

3、運(yùn)能效的一種管理文件。EEOI-Energy Efficiency Operational Indicator船舶能效營(yíng)運(yùn)指標(biāo)：是用于監(jiān)測(cè)船舶營(yíng)運(yùn)能效的一種工具，是衡量SEEMP實(shí)施效果的主要監(jiān)測(cè)工具。所謂船舶能效運(yùn)營(yíng)指標(biāo)，就是單位運(yùn)輸作業(yè)所排放的CO2的量，亦即通過(guò)消耗燃油排放的CO2 與貨物周轉(zhuǎn)量的比值。EEOI應(yīng)按照MEPC.1/Circ.683通函指南進(jìn)行計(jì)算，EEOI滾動(dòng)平均數(shù)是監(jiān)測(cè)船舶能效的重要工具。IMO能效要求技術(shù)性措施（EEDI）市場(chǎng)機(jī)制（MBM）操作性措施（SEEMP、EEOI）船舶EEDI指數(shù)是衡量新造船或主管機(jī)關(guān)認(rèn)定的重大改裝的新船或現(xiàn)有船能效技術(shù)水平的一個(gè)重要指標(biāo)，S

4、EEMP是促進(jìn)船舶營(yíng)運(yùn)能效管理水平的一個(gè)重要實(shí)施文件。船舶能效要求被納入到MARPOL附則VI框架下，與防止空氣污染要求既有一定的聯(lián)系，又相對(duì)獨(dú)立?？蚣蹺EDI-Energy Efficiency Design 關(guān)鍵詞（1）EEDI（Energy Efficiency Design Index）：能效設(shè)計(jì)指數(shù)；（2）SEEMP(Ship Energy Efficiency Management Plan)：船舶能效管理計(jì)劃；（3）Attained EEDI：是指單一船舶實(shí)際達(dá)到的EEDI值；（4）Required EEDI：是指特定船舶類型和尺度所允許最大Attained EEDI值；（5）船

5、舶基準(zhǔn)線值（Reference line value），簡(jiǎn)稱RLV。 關(guān)鍵詞EEDI和SEEMP能效要求的適用范圍SEEMP適用于400總噸及以上的國(guó)際航行所有船舶；（包括新船和現(xiàn)有船）EEDI要求適用于所有400總噸及以上的國(guó)際航行船舶中的下述11種船型（11種船型僅從公約層面講，我社綠色船舶規(guī)范定義了第12種船型：近海供應(yīng)船-非強(qiáng)制）：散貨船、氣體運(yùn)輸船、液貨船、集裝箱船、雜貨船、冷藏貨物運(yùn)輸船、兼用船、滾裝貨船（車輛運(yùn)輸船）、滾裝貨船、滾裝客船及客船；（每艘新船；每艘經(jīng)過(guò)重大改建的新船；和每艘經(jīng)過(guò)重大改建的、且因改建范圍過(guò)大而被主管機(jī)關(guān)視為新造船的新船或現(xiàn)有船）EEDI目前不適用于（目前

6、僅適用于傳統(tǒng)推薦系統(tǒng)）：具有柴油電力推進(jìn)、渦輪推進(jìn)或混合推進(jìn)系統(tǒng)的船舶；IMO后續(xù)將逐步制定此類推進(jìn)方式的EEDI要求。EEDI和SEEMP能效要求的適用范圍SEEMP適用于40EEDI要求的免除條件：主管機(jī)關(guān)可對(duì)400總噸及以上的船舶免除適用Attained EEDI及Required EEDI的要求。但這種免除不適用于下述情況的400總噸及以上的船舶：在2017年1月1日或以后簽訂建造合同；或無(wú)建造合同時(shí)，在2017年7月1日或以后安放龍骨或處于類似建造階段；或在2019年7月1日或以后交船；或當(dāng)新船或現(xiàn)有船在2017年1月1日或以后發(fā)生第1章第2.24條定義的重大改建時(shí)。（-相當(dāng)于給予4

7、年寬限期。寬限期結(jié)束后的新造船則需直接符合相應(yīng)的Phase的Required EEDI要求） 該條款主要是授予主管機(jī)關(guān)延遲實(shí)施EEDI要求的權(quán)利，但這種延遲不得超過(guò)4年。該條款的應(yīng)用在于船旗國(guó)主管機(jī)關(guān)需向IMO申報(bào)是否接受延遲實(shí)施。一旦接受后，則懸掛該主管機(jī)關(guān)所屬國(guó)家國(guó)旗的船舶，可使用該條款。而非由船廠或船東自行向主管機(jī)關(guān)申請(qǐng)免除或延遲實(shí)施。EEDI要求的免除條件：新船/現(xiàn)有船定義（MEPC64對(duì)各階段新船有解釋主要指Required EEDI的折減系數(shù)）新船系指：2013年1月1日或以后簽訂建造合同；或如無(wú)建造合同，2013年7月1日或以后安放龍骨或處于類似建造階段；或2015年7月1日或以

8、后交付的船舶?，F(xiàn)有船系指：非新船的船舶。重大改建定義重大改建系指對(duì)有關(guān)船舶所作的下述改建： 實(shí)質(zhì)上改變了該船的尺度、裝載容量或發(fā)動(dòng)機(jī)功率；或改變了該船的類型；或 根據(jù)主管機(jī)關(guān)的意見，這種改建的目的實(shí)際上是為了要延長(zhǎng)該船的使用年限；或 這種改建使得如該船是一艘新船，該船應(yīng)遵守本公約中不適用于現(xiàn)有船舶的有關(guān)規(guī)定；或 實(shí)質(zhì)上改變了該船的能效，并包括可導(dǎo)致該船超出第21條所述適用的Required EEDI的任何改裝。 MEPC64通過(guò)-重大改建的解釋。（MEPC.Circ 795）新船/現(xiàn)有船定義（MEPC64對(duì)各階段新船有解釋主要指ReAttained EEDI和Required EEDI關(guān)系及E

9、EDI衡準(zhǔn)Attained EEDI和Required EEDI是EEDI的表征主體。EEDI要求包括船舶的Attained EEDI計(jì)算和船舶是否需要滿足Required EEDI的要求兩個(gè)部分。船型Attained EEDIRequired EEDI散貨船氣體運(yùn)輸船液貨船集裝箱船雜貨船冷藏船兼用船滾裝貨船：車輛運(yùn)輸船 7種Required EEDI船型為分4階段實(shí)施，部分噸位在Phase 0可能不適用，后續(xù)將提到。滾裝貨船客船客滾船Attained EEDI和Required EEDI關(guān)系及 RLV= a b（-c）a、b、c參數(shù)表：MEPC.203(62)Regulation 21Tab

10、le 2 X表示折減系數(shù)，具體分為4個(gè)階段，折減系數(shù)表附后Attained EEDI Required EEDI= （1-X/100） RLV對(duì)于有Required EEDI要求的船舶， Required EEDI即為Attained EEDI 驗(yàn)證紅線Attained EEDI：（分前期設(shè)計(jì)階段水池結(jié)果計(jì)算和后期試航驗(yàn)證及修正）Required EEDI：（一次計(jì)算確定數(shù)值）Required EEDI=（1-X/100） RLV RLV= aRequired EEDI要求適用船型、尺度、折減率及目標(biāo)年限匯總表Ship TypeSizePhase 02013.1.1-2014.12.31Pha

11、se 12015.1.1-2019.12.31Phase 22020.1.1-2024.12.31Phase 32025.1.1及以后Bulk Carriers20000 DWT及以上010203010000-20000DWTn/a0-10*0-20*0-30*Gas Tankers10000DWT及以上01020302000-10000DWTn/a0-10*0-20*0-30*Tankers20000DWT及以上01020304000-20000DWTn/a0-10*0-20*0-30*Container ships 15000DWT及以上010203010000-15000DWTn/a0-

12、10*0-20*0-30*General cargo ships 15000DWT及以上01015303000-15000DWTn/a0-10*0-15*0-30*Refrigerated cargo5000DWT及以上01015303000-5000DWTn/a0-10*0-15*0-30*Combinationcarrier20000DWT及以上01020304000-20000DWTn/a0-10*0-20*0-30*表中： * 表示根據(jù)船舶尺度由小到大的折減率在這兩個(gè)值之間取線性插值。 n/a 表示不適用Required EEDI。Required EEDI要求適用船型、尺度、折減率及

13、目標(biāo)年主機(jī)推進(jìn)油耗輔機(jī)日常航行油耗輔機(jī)節(jié)能折減用于推進(jìn)的節(jié)能折減輔機(jī)推進(jìn)油耗載運(yùn)能力航速 Attained EEDI計(jì)算公式簡(jiǎn)單解析主機(jī)推進(jìn)油耗輔機(jī)日常航行輔機(jī)節(jié)能用于推進(jìn)的輔機(jī)推進(jìn)載運(yùn)能力航碳轉(zhuǎn)換系數(shù)（CF） 該系數(shù)是一個(gè)無(wú)量綱系數(shù)，將燃油消耗量基于其含碳量轉(zhuǎn)換為CO2排放量，用t-CO2/t-fuel表示。其下標(biāo)MEi和AEi分別代表主機(jī)和輔機(jī)。CF對(duì)應(yīng)于NOx技術(shù)規(guī)則定義的技術(shù)案卷包括的試驗(yàn)報(bào)告（以下稱“NOx技術(shù)案卷包括的試驗(yàn)報(bào)告”）中確定SFC時(shí)所使用的燃料。 船速（Vref） 該船速是指在假定無(wú)風(fēng)無(wú)浪的氣象條件下，在75%MCR的主機(jī)軸功率時(shí)以及EEDI所定義的載運(yùn)能力（Capac

14、ity）下的深水中航速；其單位為節(jié)（knot）。碳轉(zhuǎn)換系數(shù)（CF）船速（Vref）載運(yùn)能力（Capacity） 不同船型的Capacity定義如下：對(duì)散貨船、液貨船、氣體運(yùn)輸船、滾裝貨船（車輛運(yùn)輸船）、滾裝貨船、冷藏貨船、雜貨船、兼用船和近海供應(yīng)船，用載重噸（DWT）表示；對(duì)客船和客滾船，用1969國(guó)際噸位丈量公約附則I第3條定義的總噸（GT）表示；對(duì)集裝箱船，Capacity參數(shù)應(yīng)以70%DWT表示 載運(yùn)能力（Capacity） 功率參數(shù)（P） P 是指主、輔機(jī)功率，用kW 表示。下標(biāo)ME 和AE 分別代表主機(jī)和輔機(jī)。i 的總和代表發(fā)動(dòng)機(jī)數(shù)量（nME）PME(i)每臺(tái)主機(jī)的額定安裝功率（MC

15、R）的75%。該MCR值應(yīng)取EIAPP證書上規(guī)定的值計(jì)算。如果主機(jī)不要求具有EIAPP證書，則應(yīng)采用主機(jī)銘牌上的MCR值計(jì)算 PTI(i)如果安裝了軸馬達(dá)，則PTI(i)是每臺(tái)軸馬達(dá)的額定功率消耗的75除以發(fā)電機(jī)的加權(quán)平均效率。 功率參數(shù)（P）PAE指在為保障船舶在正常的最大海況下以Vref航速和Capacity營(yíng)運(yùn)所需的輔機(jī)功率（不等同于船舶的實(shí)際輔機(jī)功率，而是由經(jīng)驗(yàn)公式計(jì)算而得），包括推進(jìn)機(jī)械/系統(tǒng)和船上生活（如主機(jī)泵、導(dǎo)航系統(tǒng)和設(shè)備及船上起居）所需的功率，但不包括不用于推進(jìn)機(jī)械/系統(tǒng)（如側(cè)推、貨泵、起貨設(shè)備、壓載泵、貨物維護(hù)如冷藏和貨物處所通風(fēng)機(jī)）的功率。（1）對(duì)于總推進(jìn)功率（MCRME

16、(i)+ PPTI(i)/0.75）大于或等于10000kW的船舶： kW （2）對(duì)于總推進(jìn)功率（MCRME(i)+ PPTI(i)/0.75）小于10000kW的船舶： kWPAE指在為保障船舶在正常的最大海況下以Vref航速和Ca當(dāng)軸發(fā)提供部分負(fù)荷時(shí)應(yīng)理解為，當(dāng)軸發(fā)提供部分負(fù)荷時(shí)應(yīng)理解為，Peff - 是指在75%主機(jī)功率下創(chuàng)新型能效技術(shù)用于推進(jìn)的輸出功率。直接與軸連接的機(jī)械式回收廢熱能量可不必測(cè)算，因?yàn)檫@種技術(shù)的影響直接反映在Vref中。 當(dāng)船舶安裝了雙燃料發(fā)動(dòng)機(jī)或多臺(tái)主機(jī)，則公式中的CFME和SFCME應(yīng)為所有主機(jī)的功率加權(quán)平均值。當(dāng)PPTI(i) 0時(shí)，應(yīng)采用SFCMECFME和SF

17、CAECFAE的加權(quán)平均值來(lái)計(jì)算Peff部分。PAEeff是指當(dāng)船舶在PMEi狀態(tài)下由于采用了創(chuàng)新型電力能效技術(shù)而減少的輔機(jī)功率。 Peff - 是指在75%主機(jī)功率下創(chuàng)新型能效技術(shù)用于推進(jìn)的修正系數(shù)fj fj系數(shù)是用于補(bǔ)償船舶特殊設(shè)計(jì)因素的修正系數(shù) 比如冰區(qū)加強(qiáng)、設(shè)有推進(jìn)冗余的穿梭油船用于從近海設(shè)施 裝載原油等修正系數(shù)fi fi是對(duì)Capacity的修正系數(shù)，指船舶因技術(shù)或規(guī)定要求而造成Capacity的限制，因此通過(guò)該修正系數(shù)以補(bǔ)償Capacity損失所帶來(lái)的對(duì)EEDI不利影響。若無(wú)需考慮該因素，可以假定該系數(shù)為1.0 比如冰區(qū)加強(qiáng)造成船體鋼板加厚，從而增加船舶重量，導(dǎo)致船舶裝載量減少，或

18、具有自愿結(jié)構(gòu)加強(qiáng)的船舶 修正系數(shù)fj艙容量修正系數(shù)fc fc是一個(gè)艙容量修正系數(shù)，當(dāng)不必要授予該修正系數(shù)時(shí)，應(yīng)取1.0 通常用于修正化學(xué)品船及氣體運(yùn)輸船 修正系數(shù)fw fw是一個(gè)表示船舶在波高、浪頻和風(fēng)速的代表性海況（如蒲氏等級(jí)6）下的航速降低的無(wú)量綱系數(shù) 通常在Attained EEDI的計(jì)算中，fw系數(shù)取1.0 艙容量修正系數(shù)fc船舶功率分配總圖 船舶功率分配總圖 燃油消耗量參數(shù)SFCSFC應(yīng)是相對(duì)于ISO標(biāo)準(zhǔn)基準(zhǔn)條件用燃油標(biāo)準(zhǔn)低熱值（42700kJ/kg）修正過(guò)的值，參照ISO 15550:2002和ISO 3046-1:2002。對(duì)于某些船型，如果其PAE值按照上述（1）或（2）經(jīng)驗(yàn)公

19、式計(jì)算所得的值與其在正常航行下所使用的實(shí)際總功率相差很大（如傳統(tǒng)型客船），則該輔發(fā)電機(jī)的SFCAE則取記錄在技術(shù)案卷的試驗(yàn)報(bào)告中的當(dāng)處于柴油發(fā)電機(jī)75%的MCR或75%的額定扭矩下的燃油消耗值。SFCAE是每臺(tái)輔柴油機(jī)的SFCAE(i)的功率加權(quán)平均值。（原因：PAE是估算） 燃油消耗量參數(shù)SFC燃油消耗量參數(shù)SFC在設(shè)計(jì)階段如果無(wú)法獲得NOx技術(shù)案卷中的試驗(yàn)報(bào)告，則應(yīng)使用生產(chǎn)廠家規(guī)定并經(jīng)主管機(jī)關(guān)確認(rèn)的SFC值。如果正常最大海況載荷（NMSL-Normal Maximum Sea Load）的部分功率是由軸帶發(fā)電機(jī)提供，那么對(duì)該部分功率而言,可用SFCME 替代SFCAE。對(duì)LNG發(fā)動(dòng)機(jī)而言，

20、以kJ/kWh測(cè)量的SFC應(yīng)使用LNG標(biāo)準(zhǔn)低熱值（48000kJ/kg）修正為以g/kWh計(jì)量的SFC值，參見2006年IPCC導(dǎo)則。燃油消耗量參數(shù)SFCEEDI驗(yàn)證EEDI驗(yàn)證分為如下兩個(gè)階段：前期驗(yàn)證（水池試驗(yàn)可以免除，但有條件）最終驗(yàn)證EEDI驗(yàn)證 是否需要水池試驗(yàn)EEDI前期驗(yàn)證開始提交系列船水池試驗(yàn)報(bào)告水池就近現(xiàn)場(chǎng)檢驗(yàn)單位審批水池試驗(yàn)大綱，見證水池試驗(yàn)，確認(rèn)后簽發(fā)水池試驗(yàn)報(bào)告報(bào)告。見證水池試驗(yàn)，確認(rèn)試驗(yàn)報(bào)告提交水池試驗(yàn)報(bào)告及前期驗(yàn)證文件否是審圖單位審核初步EEDI技術(shù)案卷是否滿足要求否審圖單位批準(zhǔn)前期EEDI技術(shù)文件，完成EEDI前期驗(yàn)證，簽發(fā)“前期驗(yàn)證聲明”案卷是 是否需要水池試驗(yàn)

21、EEDI前期驗(yàn)證開始提交系列船水池試驗(yàn)報(bào)告EEDI驗(yàn)證申請(qǐng)及評(píng)審EEDI驗(yàn)證申請(qǐng)由設(shè)計(jì)方、船廠或船東提交至我社審圖中心, 由審圖中心進(jìn)行評(píng)審；前期驗(yàn)證水池試驗(yàn)由審圖中心轉(zhuǎn)移至水池就近檢驗(yàn)部門或；單獨(dú)進(jìn)行水池試驗(yàn)由申請(qǐng)方直接向我社就近檢驗(yàn)部門申請(qǐng), 由檢驗(yàn)部門單獨(dú)進(jìn)行評(píng)審, 按臨時(shí)檢驗(yàn)進(jìn)行；EEDI驗(yàn)證申請(qǐng)及評(píng)審 水池試驗(yàn)種類:船模阻力試驗(yàn)螺旋槳槳模敞水試驗(yàn)船模自航試驗(yàn) 水池試驗(yàn)種類: 試驗(yàn)水池的資質(zhì)1.應(yīng)為ITTC成員，其試驗(yàn)程序能夠滿足ITTC的相關(guān)程序（ITTC-國(guó)際拖曳水池大會(huì)（International Towing Tank Conference）；2.試驗(yàn)單位同時(shí)還應(yīng)經(jīng)過(guò)ISO 9

22、001質(zhì)量管理體系認(rèn)證，并對(duì)試驗(yàn)人員資質(zhì)以及服務(wù)提供進(jìn)行有效管理和監(jiān)控 。 試驗(yàn)水池的資質(zhì)試驗(yàn)水池的設(shè)施與條件1.水池的尺寸、測(cè)試段長(zhǎng)度、拖車導(dǎo)軌平整度以及拖車的最大試驗(yàn)速度應(yīng)與進(jìn)行的船模試驗(yàn)相適應(yīng)； 2.水池的室溫、水溫以及水密度應(yīng)保持相應(yīng)的恒定，保證水池試驗(yàn)的準(zhǔn)確性； 3.試驗(yàn)設(shè)備（阻力儀、螺旋槳?jiǎng)恿x、自航動(dòng)力儀等）應(yīng)保持良好的維護(hù)及使用狀態(tài), 并應(yīng)進(jìn)行定期效準(zhǔn), 并保存效準(zhǔn)記錄；4.造波機(jī)和消波器（驗(yàn)證fw和Attained EEDIweather需要）； 試驗(yàn)水池的設(shè)施與條件 5.其他測(cè)量設(shè)備，如縱傾測(cè)量?jī)x、吃水測(cè)量?jī)x、比重表、浪高儀、普蘭特畢托管和五孔畢托管、壓力傳感器、水壓力計(jì)、

23、熱線儀、激光多普勒測(cè)速儀、應(yīng)變儀電橋設(shè)備、電子設(shè)備（記錄器、濾波器、分析器、計(jì)算機(jī)、打印機(jī)、繪圖機(jī)等）、攝影和攝像設(shè)備、試航測(cè)試儀器；6.水池應(yīng)具備制作和測(cè)量船模的相關(guān)設(shè)備和人員，制作的船模應(yīng)滿足EEDI船模試驗(yàn)的要求。 EEDI能效交流解析課件 船模的制作及檢查 1.試驗(yàn)場(chǎng)所應(yīng)具有船模制作能力，需確保船模符合EEDI驗(yàn)證的要求； 2.船模需要根據(jù)提供的船舶線型制作,主尺度、比例、重量以及線型與圖紙及試驗(yàn)大綱相符； 3.船模首尾及船舯應(yīng)標(biāo)識(shí)清晰的吃水標(biāo)志； 4.船模激流絲Turbulence Stimulation的布置與試驗(yàn)大綱一致，檢查激流絲布置是否牢固，通常激流絲選用1mm的金屬絲制作(

24、激流絲的作用是使船模邊界層中水流處于紊流狀態(tài)，模擬類似實(shí)船周界的水流狀態(tài) )； 船模的制作及檢查 5.檢查船模表面光潔度，確認(rèn)是否滿足試驗(yàn)大綱的要求，檢查是否有油漆涂層脫落現(xiàn)象； 6.庫(kù)存船模應(yīng)重點(diǎn)檢查是否有變形現(xiàn)象, 通常兩年以上的庫(kù)存船模不再使用； 7.模型制作應(yīng)參照ITTC 7.5-01-01-01, 為在整個(gè)船體表面形成穩(wěn)定的湍流狀態(tài)，最好和最有效的方法是使用大尺度船模。船模的縮尺比應(yīng)使船模長(zhǎng)度不小于6m, 船模長(zhǎng)度允許誤差為0.05LPP 或1.0 mm，其余尺度的允許誤差為不超過(guò)1mm。 EEDI能效交流解析課件船模 EEDI能效交流解析課件EEDI能效交流解析課件槳模的制作及檢查

25、1.進(jìn)行外觀檢查，測(cè)量槳模尺寸及螺距，確認(rèn)是否與試驗(yàn)大綱一致 ；2.螺旋槳模型：模型螺旋槳的直徑一般不應(yīng)小于200mm，允許誤差為0.1mm；3.確認(rèn)槳模動(dòng)平衡結(jié)果； 4.槳模的精度應(yīng)滿足ITTC標(biāo)準(zhǔn)（ITTC7.5-01-02-02）或水池試驗(yàn)方的相關(guān)要求；5.螺旋槳模型通常由鋁合金通過(guò)切削而成 ； 槳模的制作及檢查 螺旋槳模型 螺旋槳敞水試驗(yàn)介紹螺旋槳模型單獨(dú)在靜水中進(jìn)行試驗(yàn)稱為敞水試驗(yàn) 目的在于測(cè)定螺旋槳模型的性能，通過(guò)試驗(yàn)測(cè)定槳模的進(jìn)速、轉(zhuǎn)速、推力和扭矩四個(gè)參數(shù)，就可以算出該槳的無(wú)因次特征系數(shù)，即：進(jìn)速系數(shù)J、推力系數(shù)KT、扭矩系數(shù)KQ及敞水系數(shù)0，并繪制該槳的敞水特征曲線。以此曲線就

26、可以分析螺旋槳在不同工況下的性能，為優(yōu)化螺旋槳設(shè)計(jì)提供依據(jù) 。螺旋槳敞水試驗(yàn)介紹EEDI能效交流解析課件 敞水特征曲線 敞水動(dòng)力儀的種類1.機(jī)械式敞水動(dòng)力儀 試驗(yàn)時(shí)用砝碼來(lái)平衡槳模發(fā)出的推力和扭距, 加減砝碼比較麻煩, 而且不能直接將信號(hào)輸入計(jì)算機(jī), 使用效率低, 目前基本已很少采用。2.電測(cè)儀式敞水動(dòng)力儀 在彈性原件上粘貼電阻應(yīng)變片, 由原件變形使應(yīng)變片產(chǎn)生電阻變化, 從而產(chǎn)生電流信號(hào), 輸入計(jì)算機(jī)進(jìn)行處理顯示相應(yīng)的阻力和扭距值, 目前使用較多。敞水動(dòng)力儀的種類 提示： 在進(jìn)行槳模敞水試驗(yàn)前應(yīng)先單獨(dú)進(jìn)行槳模的假轂、導(dǎo)流帽與光順過(guò)度部分的敞水試驗(yàn)，按試驗(yàn)大綱規(guī)定的沉深和進(jìn)速下測(cè)量不同進(jìn)速的假轂

27、推力修正值，并作出推力修正曲線。用以在螺旋槳敞水試驗(yàn)測(cè)得推力中扣除，而得到槳模的凈推力。 敞水試驗(yàn)流程 把槳模牢固安裝在敞水動(dòng)力儀上，完成槳模安裝后即進(jìn)行敞水試驗(yàn)，拖車的前進(jìn)速度應(yīng)為螺旋槳的前進(jìn)速度。試驗(yàn)中測(cè)量并記錄螺旋槳的進(jìn)速VA、螺旋槳的轉(zhuǎn)速n、螺旋槳的推力T和扭矩Q。在敞水試驗(yàn)時(shí)，通常保持轉(zhuǎn)速不變，系統(tǒng)的變更進(jìn)速，一般從進(jìn)速為0開始約試驗(yàn)12個(gè)不同的進(jìn)速，直到測(cè)得推力為0結(jié)束。 敞水試驗(yàn)流程敞水試驗(yàn)的注意要點(diǎn)1. 槳模轉(zhuǎn)速的選取應(yīng)使計(jì)算雷諾數(shù)大于臨界雷諾數(shù)（ITTC建議值3.0 x105）以保證試驗(yàn)與實(shí)船的粘性相似；2. 試驗(yàn)時(shí)槳軸的沉深應(yīng)大于1.5D，即槳軸至水面距離大于1.5D ，I

28、TTC推薦槳軸沉深在1.5D與2.0D之間，D為螺旋槳直徑。這樣可以忽略興波對(duì)試驗(yàn)的影響；3. 試驗(yàn)時(shí)，槳模應(yīng)牢固固定在敞水動(dòng)力儀上，并且保證槳軸與進(jìn)速方向一致；4. 敞水動(dòng)力儀進(jìn)速前應(yīng)使槳模轉(zhuǎn)動(dòng)，在轉(zhuǎn)速達(dá)到規(guī)定轉(zhuǎn)速并穩(wěn)定后才能進(jìn)速；5. 完成試驗(yàn)后，驗(yàn)船師應(yīng)對(duì)試驗(yàn)原始數(shù)據(jù)進(jìn)行確認(rèn)簽字。 敞水試驗(yàn)的注意要點(diǎn)阻力試驗(yàn)簡(jiǎn)介 船模單獨(dú)通過(guò)拖車在拖曳水池中進(jìn)行的拖曳試驗(yàn)稱作阻力試驗(yàn)，測(cè)量在不同拖曳速度下船模的阻力，并根據(jù)測(cè)量結(jié)果繪制船體的阻力曲線，來(lái)分析比較船型的優(yōu)劣，提供設(shè)計(jì)的參數(shù)及估算實(shí)船的阻力。 阻力試驗(yàn)簡(jiǎn)介 阻力曲線 阻力試驗(yàn)流程 1.試驗(yàn)時(shí)將船模安裝在拖車上，使其縱中剖面與前進(jìn)方向一致，拖力

29、作用線應(yīng)位于縱中剖面內(nèi)，并且拖力點(diǎn)應(yīng)在水線面附近的位置并保持水平。試驗(yàn)過(guò)程中船模的進(jìn)退、升沉和縱搖運(yùn)動(dòng)應(yīng)不受限制。確認(rèn)船模吃水線與試驗(yàn)大綱要求一致，確認(rèn)船模配重情況與試驗(yàn)大綱要求一致。在試驗(yàn)前應(yīng)測(cè)量水池水溫和密度 2. 完成上述準(zhǔn)備后即進(jìn)行船模拖曳試驗(yàn)，按照相應(yīng)比例的實(shí)船航速進(jìn)行10-15組各船模速度的拖曳阻力試驗(yàn)。試驗(yàn)過(guò)程中記錄船模的速度Vm、阻力Rm 。 阻力試驗(yàn)流程 船模在拖車安裝示意圖 EEDI能效交流解析課件阻力試驗(yàn)注意要點(diǎn)：1. 試驗(yàn)吃水應(yīng)符合試驗(yàn)大綱要求，配重塊應(yīng)根據(jù)計(jì)算及大綱布置要求放置，且船模無(wú)橫傾。2. 拖力點(diǎn)應(yīng)在水線面附近并保持水平，拖力作用線應(yīng)在船模中縱剖面內(nèi)。3. 試

30、驗(yàn)過(guò)程中制動(dòng)裝置應(yīng)脫開，船模升沉及縱搖應(yīng)不受限制。4. 在拖曳速度穩(wěn)定后，進(jìn)行測(cè)量。5. 每?jī)纱瓮弦吩囼?yàn)間隔時(shí)間應(yīng)充足，保證水面平靜后方可進(jìn)行下一次阻力試驗(yàn)。6. 完成試驗(yàn)后，驗(yàn)船師應(yīng)對(duì)試驗(yàn)原始數(shù)據(jù)進(jìn)行確認(rèn)簽字 EEDI能效交流解析課件船模自航試驗(yàn)簡(jiǎn)介: 通過(guò)上述的敞水試驗(yàn)和阻力試驗(yàn)，我們分別獲得了船體的阻力曲線和螺旋槳的敞水性征曲線，了解了船體和螺旋槳的特性。但船舶在航行中，船體與螺旋槳實(shí)際是一個(gè)整體，彼此之間互相影響附近的速度場(chǎng)和壓力場(chǎng)，這種相互影響是非常復(fù)雜的，目前還不能用純粹的理論方法來(lái)確定計(jì)算。因此我們還必須使船模配合螺旋槳槳模在試驗(yàn)水池中航行，來(lái)測(cè)定船模在槳模推進(jìn)下的航行性能，這種

31、試驗(yàn)稱作自航試驗(yàn)。通過(guò)該試驗(yàn)可求得該船型在某一速度下的伴流分?jǐn)?shù)和推力減額分?jǐn)?shù)。EEDI能效交流解析課件 自航試驗(yàn)示意圖 船模自航試驗(yàn)種類:純粹自航法：簡(jiǎn)單的講就是調(diào)節(jié)拖車速度于船模自航速度一致,脫開拖車制動(dòng)器, 測(cè)量船模的速度、槳模轉(zhuǎn)速、槳模扭距及推力，由于調(diào)節(jié)拖車速度與船模自航速度非常困難，耗時(shí)耗力，因此一般不采用此方法。強(qiáng)迫自航法：布置與純粹自航法一致，拖車給予船模一強(qiáng)制力，在強(qiáng)制力與槳模的共同作用下，船模保持一定的速度前進(jìn)，在某一自航速度下，調(diào)節(jié)拖車5到6個(gè)不同強(qiáng)制力分別進(jìn)行自航試驗(yàn)，其中一個(gè)強(qiáng)制力大致為0，即為船模的自航點(diǎn)，分別測(cè)量同一速度下的槳模轉(zhuǎn)速、槳模扭距及推力。EEDI能效交流

32、解析課件 根據(jù)測(cè)量數(shù)據(jù)繪制定航速下自航曲線，既為槳模轉(zhuǎn)速（橫坐標(biāo)）與槳模扭距、推力以及強(qiáng)制力的曲線，當(dāng)強(qiáng)制力與摩擦阻力修正值相等時(shí)的點(diǎn)既為實(shí)船的自航點(diǎn)，在此圖上可以查出實(shí)船的螺旋槳推力、扭距和轉(zhuǎn)速。 通過(guò)相關(guān)公式計(jì)算可得船模的伴流分?jǐn)?shù)及螺旋槳的推力減額分?jǐn)?shù)，并且進(jìn)一部分析計(jì)算出實(shí)船的航速、螺旋槳轉(zhuǎn)速及收到馬力之間的關(guān)系，即進(jìn)行實(shí)船性能預(yù)估。 自航試驗(yàn)流程： 試驗(yàn)時(shí)通常選擇4-5個(gè)自航實(shí)驗(yàn)速度，以設(shè)計(jì)航速為基點(diǎn)選取，高于設(shè)計(jì)航速1個(gè)，低于設(shè)計(jì)航速兩個(gè)，速度的間隔為1.5-2節(jié)。 在每個(gè)試驗(yàn)速度下，選擇4-5個(gè)強(qiáng)制力，一般以摩檫修正系數(shù)FD為基點(diǎn)，上下各取2個(gè)，即取強(qiáng)制力為0、0.5FD、FD、1

33、.5FD、2FD。 試驗(yàn)中，當(dāng)拖車達(dá)到試驗(yàn)速度時(shí)，調(diào)整槳模轉(zhuǎn)速，使船模達(dá)到力的平衡，此時(shí)測(cè)量強(qiáng)制力、螺旋槳轉(zhuǎn)速、推力和扭矩。 將測(cè)得的每一組數(shù)據(jù)，以槳模轉(zhuǎn)速為橫坐標(biāo)，強(qiáng)制力、槳模推力和扭矩為縱坐標(biāo)繪制成自航曲線。當(dāng)強(qiáng)制力等于FD時(shí)為實(shí)船的自航點(diǎn)，可以在圖上讀出實(shí)船自航點(diǎn)的推力、扭矩和轉(zhuǎn)速 。 通過(guò)對(duì)船模自航試驗(yàn)結(jié)果的分析計(jì)算，就可以給出實(shí)船航速、螺旋槳轉(zhuǎn)速及收到馬力之間的關(guān)系，實(shí)現(xiàn)對(duì)船舶性能的預(yù)報(bào) 。自航試驗(yàn)流程：自航試驗(yàn)注意點(diǎn)：1. 試驗(yàn)吃水應(yīng)符合試驗(yàn)大綱要求，配重塊應(yīng)根據(jù)計(jì)算及大綱布置要求放置，且船模無(wú)橫傾。2. 拖力點(diǎn)應(yīng)在水線面附近并保持水平，拖力作用線應(yīng)在船模中縱剖面內(nèi)。3. 試驗(yàn)過(guò)程

34、中制動(dòng)裝置應(yīng)脫開，船模升沉及縱搖應(yīng)不受限制。4. 在拖曳速度及螺旋槳轉(zhuǎn)速穩(wěn)定后，方可進(jìn)行測(cè)量相關(guān)數(shù)據(jù)。5. 每?jī)纱瓮弦吩囼?yàn)間隔時(shí)間應(yīng)充足，保證水面平靜后方可進(jìn)行下一次自航試驗(yàn)。6. 完成試驗(yàn)后，驗(yàn)船師應(yīng)對(duì)試驗(yàn)原始數(shù)據(jù)進(jìn)行確認(rèn)簽字。 自航試驗(yàn)注意點(diǎn)：試驗(yàn)數(shù)據(jù)及報(bào)告的遞交及審核:完成上述水池試驗(yàn)后, 現(xiàn)場(chǎng)檢驗(yàn)驗(yàn)船師應(yīng)對(duì)試驗(yàn)報(bào)告及試驗(yàn)原始數(shù)據(jù)簽字確認(rèn), 轉(zhuǎn)移至審圖中心審核。-樣本通常水池試驗(yàn)方會(huì)提交試驗(yàn)報(bào)告及試驗(yàn)測(cè)試報(bào)告(包含試驗(yàn)原始數(shù)據(jù))審圖中心對(duì)試驗(yàn)報(bào)告及EEDI前期驗(yàn)證技術(shù)文件進(jìn)行審批, 簽發(fā)前期驗(yàn)證聲明 .試驗(yàn)數(shù)據(jù)及報(bào)告的遞交及審核:EEDI最終驗(yàn)證（綠色船舶規(guī)范有較詳細(xì)描述）1.對(duì)試航條件的確認(rèn)；2.從試航獲得數(shù)據(jù)對(duì)航速的確認(rèn)，和3.對(duì)經(jīng)修訂和重新提交的EEDI技術(shù)文件的驗(yàn)證EEDI能效交流解析課件現(xiàn)場(chǎng)檢驗(yàn)單位批準(zhǔn)EEDI實(shí)船航行試驗(yàn)大綱現(xiàn)場(chǎng)檢驗(yàn)單位見證進(jìn)行EEDI航行試驗(yàn)，確認(rèn)后簽發(fā)試航見證測(cè)定相關(guān)數(shù)據(jù)報(bào)告并提交。審圖單位審批驗(yàn)證修正的EEDI技術(shù)案卷文件及相關(guān)資料，完成驗(yàn)證后根據(jù)要求簽發(fā)“最終驗(yàn)證聲明”?，F(xiàn)場(chǎng)檢驗(yàn)單位完成EEDI驗(yàn)證簽發(fā)船舶能效EEDI符合聲明或國(guó)際能效證書。EEID最終驗(yàn)證開始現(xiàn)場(chǎng)檢驗(yàn)單位批準(zhǔn)EED