航线选择与船舶节能
5页1、1航线选择与船舶节能简介: 科学技 术日新月异的飞速发展不仅促进海运事业的发展,同时也对船舶经营管理不断提出更高的要求。船舶安全、海洋环境保护两大主题体现船队的管理水平;服务质量、揽货能力、船队结构、航线规划、运力的合理配置 .科学技术日新月异的飞速发展不仅促进海运事业的发展,同时也对船舶经营管理不断提出更高的要求。船舶安全、海洋环境保护两大主题体现船队的管理水平;服务质量、揽货能力、船队结构、航线规划、运力的合理配置、成本控制等诸多因素则与集装箱船公司的整体效益休切相关。就集装箱船舶而言,在安全准班、科学管理的大前提下,能否有效的进行成本控制直接关系到船舶营运的经济效益。而船舶的运 营成本,涉及诸多方面,燃油消耗无疑占有极大的比例,因此,在油价居高不下的情况下,能否有效节约燃油就意味着船舶节能的关键!此点已愈来愈得到公司管理层和船长们的共识。对于跨洋航 线上的大型高速集装箱船舶来说,实际燃耗往往与船舶载货 、吃水、吃水差、主机工况、主机功率在各航段的合理分配、航线选择等诸多因素有关,而航 线选择合理与否往往是诸 多因素中的关键,其影响 举足轻重,而船长因此起着不可或缺的作用。曾经 有
2、位主管燃油指标考核的朋友问我, 2 条姐妹船服 务于同一航线,同一 时段内,一船按考核指标节油明显,而另一船却超耗 较大,主要原因是什么?看似一个简单的问题,我却一时无以回答。因为事实上这 是个非常复杂的问题。如何科学合理选择航线?在选择航线时,如何 统筹安全、班期、节能?首先需考虑那些因素?一旦选定航线,在实施航行 计划过程中,如何根据 实际 情况不断调整航线,这是每个船长所面临而必须解决的问题。不少船 长曾经发表过许多实 用有益的论著,受其启 发,笔者也想主要就北太平洋跨洋航线的选择谈一些浅识,请同行们 指正。 1.制 约船舶航速(对地速度)的主要因素:船舶在航行时能否节油,关 键是航速,而制 约航速的关 键是阻力。我们知道,船舶在海上以一定的主机转速航行,当推 进器发出的推力与船舶所遇的阻力达到平衡 时,船舶就以 稳定的船速航进。而当阻力变化时 ,推力将与阻力达到新的平衡,而以新的航速航 进。船舶在航进中的阻力可分为两大类,即水阻力和空气阻力。水阻力主要作用于船舶水线以下船体,其包含的因素非常复杂,但就船舶航 进中的阻力来说,其 变量最大的是 风浪、涌浪。空气阻力2主要作用于船舶
3、水线上船体受风面积,就阻力而言,其变量最大的是相对风速、风舷角和受风面积。1.1风浪/涌浪、流 对航速的影响通常我 们所说的船舶常速是指船舶在无风浪、流等影响时的静水速度。而 实际上船舶在海上航行,不可避免的会遇到各种天气海况,从而对航速产生不同的影响。1.1.1风浪 /涌浪:风浪/涌浪是船舶航进中水阻力变化的最大因子,也是影响船舶航速的最大因素!大风浪不仅会严重影响航速,同 时也对船体结 构等产生极大危害,甚至危及船舶安全。风、涌浪对航速的影响随波浪的大小(高度)、周期(波长)、波舷角的变化而变化。1.1.2流:就海流而言,根据流体力学原理,流直接对航速产生影响,而对船舶航进的水阻力并不产生影响。即,主机以一定的转速在有流的水域中航进,虽然航速变化,但由于船舶对水速度(船速)不变,故水阻力亦不 变,故主机 负荷亦不 变,应该指出,不少人认为顶流使主机负荷增大而顺流使主机负荷减小的概念是一种误解。但由于流直接改变航速,故就船舶节能而言,当然是尽可能利用 顺流而避开顶流。1.2风对航速的影响:1.2.1就阻力角度 讲,船舶航进中的空气阻力变化实际 上即风力强度的变化,在无风情况下,船舶航
4、进时的空气阻力即 为等于航速的相对风速所产 生的空气阻力,在有 风的情况下航进时,顶风使阻力增大,而顺风使阻力减小。当顺风风速等于航速时,空气阻力理论上为 0,当风速大于航速时,空气阻力 为负值,故 顺风相当于增加了推力。1.2.2实际 上,风与风浪是一对孪生兄弟,有风必起浪,在开阔的海上,发展成熟的风浪区,风力的大小与风浪大小成正比,风和波浪同时作用于航 进中的船舶,从而对船舶阻力产生综合影响,不仅如此,一定海区以某一相对稳定的风向、风速持续足够时间时,还会产生一定强度的风生流。同时对航速 产生影响。其影响程度与 风 力、风舷角、浪高、波长、波舷角、风生流流速等众多因素有关。1.3船舶在风浪中失速:风对船舶的航进阻力可由下式表示:2RW=0.5CX AX VW式中 CX 为阻力系数, 为 空气密度,AX 为船体水线上横截面积, VW 为相对风速。据船模 试验和实际情况,第三、四代集装箱船舶在不同的风力,不同风舷角,在风浪/ 涌浪共同作用下的失速 (节) 情况如下表 1:3蒲氏风级 4 级以下 5 6 7 8 9 10顶风(风舷角 030) -0.5 -0.5- -1 -2 -3- -
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