渔船节能运行的量化分析.pdfVIP

50 《渔业现代化))2006第1期 渔 船 节 能 运 行 的 量 化 分 析 中国水产科学研究院渔业机械仪器研究所 梁建生 摘 要 基于渔船航行特性回归分析公式，深入分析航速与功率和船型参数的变化关系，提出渔船 经济航速量化概念及渔船降功率节能运行的量化分析方法并给出图谱示例。适用于60m、l500t排水 以下的渔船及其它沿海船型的技术经济分析及航行控制。 关键词 回归公式 渔船降功率运行 节能 随着能源价格的持续攀升，节能问题愈显重 表述降功率运行的节能收益，并给出航行油耗图 要，降功率运行是渔船节能的一个重要途径。降 的制作方法。从中可方便地查得航速、能耗等有 功率运行的系统规划涉及船、渔获物、航次周期、 关航行的信息参数，结合 GPS的定位测速功能， 港 口及货运方式等诸多因素。本文仅讨论降功率 方便地实现航速的最佳控制。 运行的单纯节能收益，对于往返频繁的沿海渔船， 1 航行参数的回归分析 降功率运行极具潜力，比如：避免不必要的提前到 航行参数统计资料分布情况列于表 1。 港，等泊或等装卸，预先控制减速，使到港时间与 回归分析结果列于表2。分析中采纳的航速 装卸作业紧密衔接；在渔货物很少时，减速回航， 值多为静水试航值或试验值。随机误差 (风浪流 适当延长航行时间等。若每航次都能有一定时间 影响)为小量，可忽略。回归公式的标准偏差处 降功率航行，则年积累的节油量将是可观的。 于合理范围内，估算误差大于标准差 S、1．5S、2S 降功率运行需要合理航速控制，准确估计航 的概率分别小于22．5％、13．9％和4．8％。回归 行特性。由于航行特性的理论计算较繁难，且需 公式各变量的指数数字关系对总体航行特性的函 要根据船只锈蚀污底情况适时修正，渔船在这方 数表现趋于稳定化，规律化。特定船只通过几组 面研究较少。本文运用回归分析法，导出航行性 精确实测数据对系数K作比例变换可消除系统 能的控制方程，提出渔船经济航速量化概念，直观 偏差影响。 表 1 航行参数统计资料分布情况(子样容量220) 《渔业现代化))2006年第 1期 51 表2 航行参数回归公式 式中：L=1／2(LwI_+LPP)；Ps——轴功率，ps；．1、r——桨转速，r／min；z——桨叶数，取3或4。 2 渔船降功率航行节能效益量化分析 标0和 i表示，有关航行参数对功率和油耗的变 根据表2给出的关系式，介入航距D作置换 化关系见表3。所列关系式对所论尺度域内不同 量，可以方便地得到变负荷、变载况航行特性的定 船舶任何航距均适用。 量估计。设△不变，两种对比航行工况分别以下 表3 航行参数对功率的变化关系 表列式中：T——航行时间，h；D——航行距离，nmile；P——额定功率或轴功率 ，ps — — 总功耗，ps-h；G——总油耗，kg；g——主机耗油率，kg／(ps·h) 示例 1：当△不变，主机发出功率P 减半时， 据对系数K作变换以消除系统偏差的影响，使公 式足够准确地描述实船的航行特性 ，使之成为载 速下降： ：(0．5。．一1) r0 况一速度一能耗的控制方程。载况变化主要由排 = 一13．5％ 水量△体现，合理降功率降转速后推进性能偏离