基于轴功率测量的渔船动力装置优化配置研究

但是 ， 无论 是船 舶建造 者还 是船 舶使用 者 ， 往
往 都很难 从理 论和经 验上 对船 、 、 机 桨的 匹配状 况 做 出准确 判 断 。在船 舶 动 力 装 置 系统 中 ， 主机 是 船 舶 的心脏 ， 其技 术 状 况 的好 坏 直 接 影 响到 船 舶 的性能 。船舶 轴功 率是 反映船 舶柴 油机及 其动 力
装 置最 重要 的性 能参 数 之一 。轴功 率测 量 已成 为
各 大船 厂新 造船舶 以及 旧船改 造必 须进 行测量 的 项 目之 一 。 国家 军 标 Ｇ Ｂ ２ ５ － １ ９ Ｊ ８ ４ ９ ７规 定 了舰
航 速 ， 目要 求 更换 大 功率 主 机 ， 盲 破坏 了原船 船 、
机 、 的合 理 匹 配 ； ３ 渔 船 改 造 过 程 中 造 成 了 桨 （） 船 、 、 的不 匹 配 ； ４） 分 渔船 修 造 厂技 术 力 机 桨 （ 部
船 推进 轴轴 功 率 的测 试 方法 及 其 条 件 Ｊ 因此 ， 。
将 轴 功率测 试推 广 到 渔业 船 舶 领域 ， 过对 渔 船 通 主机轴 功率 的实 船 测试 ， 船厂 和 用 户 提供 可 靠 为 的试 验数据 ， 以便 及时 进行修 理或 调整 ， 保证 主机 和整 个船舶 始终 处于 良好 的技术 状态 。本 文结合 轴功 率测量 结果 和 功 率 一转 速 特 性 图 ， 实 现渔 对 船动 力装 置优化 配置 进行 了理论 分析 。
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《 渔业现代化￣ ０２ ２ １ 年第 ３ ９卷第 １ 期
基 于 轴 功 率 测 量 的 渔 船 动 力 装 置 优 化 配 置 研 究
严 谨 ， 张 娟 ，陈志 明， 侯 玲
（ 广东海洋 大学工程学 院， 广东 湛 江 ５４ ８ ） ２ ０ ８ 摘 要： 渔船船、 、 机 桨不匹配现 象较 为普遍 ， 不但 降低 了渔船 的 经济效率 ， 而且 给渔船 的安全 生产 带来 隐患。 轴功率是反 映船舶柴 油机及其动力装置最重要 的性能参数之一 。通过 对渔船主机 轴功率进行 实船测试 ， 不
特 性图 ， 实现渔船动力装置优化 配置进行 了理论分析 ， 对 结论有利 于选择 最佳 工况、 高整 个动力装 置的经 提
济性。 关 键词 ： 船 ； 功 率 ； 机 桨 匹配 ； 能 渔 轴 船 节
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也会 造成 主机严 重超 负荷 ， 短 主机 的使 用 寿命 。 缩
此外 ， 如果 机 、 桨严 重 不 匹配 ， 时 可能 还需 更 换 有
螺旋 桨 ， 在经 济上 、 间上 也都 很不合 算 。 这 时
收 稿 日期 ：０ １３—０ 修 回 日期 ：０ １１ —２ ２ １ ４９２ ２ １—１１ 基 金项 目 ： 东 省 自然 科 学 基 金 （ ３ １５ ） 广 ７０ １６
式 中 ：一 轴 功率 ，Ｗ ； 一 轴扭 矩 ， ・ ｎ 螺 尸 ｋ Ｍ Ｎ ｍ；一
作者简 介 ： 严谨 （９ ４ ） 男 ， １７ 一 ， 博士 ， 副教授 ， 主要从事船体设计 与节能研究 ， — ｉ：ｎａ８ ７ ｍａ ．ｏ Ｅｍａ ｊ ｙｎ ５ ＠ｇ ｉ ｔｍ ｌｉ ｌ
匹配 及动力 装 置 优 化 配置 的重 要性 。当主 机 与螺 旋桨不 匹 配 时 ， 能 造 成 主机 功 率 不 能充 分 可 发挥 ， 使船舶 达 不到设 计 的航 速 和运载 能力 ， 同时
Fra Baidu bibliotek
１ 轴 功 率 测 量 原 理
目前 ， 船舶 轴 功率 测 量 是通 过 间接 测 量 轴 系 的输 出扭 矩和 转速得 到 的。其计 算公 式 为 ：
中 图分 类 号 ：９ ２７ ￥７ ． １
文 献 标识 码 ： Ａ
文 章 编 号 ： ０７９ ８ （ ０２ ０ －６ － １０ －５ ０ ２ １ ） １０ ８０ ４
目前 ， 当数 量 的小 型 渔船 存在 着 船 、 、 相 机 桨
三者 匹配 不合 理 的情 况 ， 别是 群 众 渔 业 的小 型 特 渔船 ， 据不 完全 统计 ， 匹配率 高 达 ４ ％ 以上 。 不 ０ 这不 但 降低 了渔船 的经 济 效率 ， 且 给 渔船 的安 而 全生 产带 来隐 患 。渔 船船 、 、 机 桨不 匹配 的主要原 因有 ： １ 部分小 型群 众 渔船 在 设计 、 （） 制造 上还 比 较落 后 ， 别 是 随 着 “ 滩 造 船 ” 风 行 ， 船 、 特 沙 的 给 机 、 的匹配埋 下 了隐患 ； ２ 部 分 船 东为 了追 求 桨 （）
《 业现代 化 ｝０２年第 ３ 渔 ２１ ９卷第 １ 期
旋 桨转速 ， ｒ ｎ ／ｍｉ。
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所等 单位 。
一
目前 转速 测量 技 术 比较 成 熟 ， 易 满 足所 需 容
般来 说 ， 以下 几 种情 况 应 该 对 主机 轴 功 率 （ ） 造船 舶应 当测 定 主机 的轴 功率 。主机 １新
仅 可 以发 现 主机 的技 术 状 况是 否 良好 ， 而且 可 以判 断 船 、 、 的 匹配 情 况 ， 机 桨 为船 厂 和 用 户提 供 可 靠 的 试 验 数 据， 以便 及 时进 行修 理 或 调 整 ， 证 主 机 和 整 个 船舶 始 终 处 于 良好 的技 术状 态 。本 文 结 合 船 舶 轴 功 率一 转 速 保
量 薄 弱 ， 计 能 力差 ， 备 陈 旧 ， 艺 落后 ， 船 、 设 设 工 对 机 、 匹配重 视不 够 ；５ 船 底脏 污 等 造成 的阻 桨 （）
力增加 ， 主机 功率 下降 。 渔业船 舶大 多属 于多 工 况船 舶 ， 动 力 装 置 其
工作 条件 十分 复 杂 ， 也决 定 了其船 、 、 合 理 这 机 桨