12500DWT风帆助推散货船风帆设计及稳性研究+CAD图纸(2)

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5.1.1静稳性曲线（满出）... 30

5.1.2动稳性曲线（满出）... 30

5.1.3初稳性（满出）：.. 31

5.1.4横摇角（满出）：.. 32

5.1.5最小倾覆力臂的计算：....33

5.1.6风倾力臂的计算..33

5.1.7稳性衡准数的校核：... 34

5.2满载到港情况下的稳性计算：35

5.2.1静稳性曲线（满到）... 35

5.2.2动稳性曲线（满到）... 36

5.2.3初稳性（满到）..37

5.2.4横摇角（满到）：.. 37

5.2.5最小倾覆力臂的计算：....38

5.2.6风倾力臂的计算..39

5.2.7稳性衡准数的校核：... 39

5.3压载出港情况下的稳性计算：40

5.3.1静稳性曲线（压出）... 40

5.3.2动稳性曲线（压出）... 41

5.3.3初稳性（压出）：.. 42

5.3.4横摇角（压出）：.. 42

5.3.5最小倾覆力臂的计算：....43

5.3.6风倾力臂的计算..44

5.3.7稳性衡准数的校核：... 45

5.4压载到港情况下的稳性计算：45

5.4.1静稳性曲线（压到）... 45

5.4.2动稳性曲线（压到）... 46

5.4.3初稳性（压到）：.. 47

5.4.4横摇角：.... 48

5.4.5最小倾覆力臂的计算：....49

5.4.6风倾力臂的计算..50

5.4.7稳性衡准数的校核：... 50

结论52

致谢53

参考文献-54
第一章绪论1.1研究背景历史上，帆船一直是非常重要的交通运输工具。在蒸汽机以及内燃机出现之前，人们一直利用风帆行船，至今已有五千年历史。随着蒸汽机和内燃机的出现，船舶的动力装置发生很大的改变，给船舶航行带来极大的便利，帆船随之消失。随着世界石油资源日益紧缺以及燃油成本的飞速上涨，如何降低燃油成本得到了越来越多人的关注。同时，燃烧石化燃料也给环境带来了严重的影响。因此，发展低碳经济，减少污染物排放，保护生态环境已经成为全球共识。船舶运输业是能源大消耗产业，需要消耗大量石油资源，排放大量污染气体，污染环境。在船舶运输业中，降低船舶燃油消耗，从而降低运输成本，做到节能减排的效果，已经成为重中之重。风能是可再生能源，是自然界取之不尽，用之不竭的清洁能源，具有巨大的发展潜力。据估计，全球每年可以利用的风能总能量为2×107 MW，为地球可资源化利用的水能总量的10 倍[1]。合理的开发利用风能可以节约石化能源，减少碳排放。而对于船舶行业来讲，风帆助推是一种具有很大发展潜力的节能方式，同时也符合绿色船舶发展理念。已经有多个国家致力于船舶风帆助推的研究。根据报告预测，海运贸易逐年增长，至2050 年，温室气体排放量会比2007 年还要增加150％～250％；我们可以尽可能提高船舶的能源利用效率，采取有效的控制方法，就能够实现温室气体的排放量减少25％～75％[2-4]。伴随经济的快速发展，我国的能源形势更加严峻。能源的消耗量占世界总量的11%，我国是能源消耗大国，是世界第二大能源消费大国[5].但是，源:自*751~·论,文'网·www.751com.cn/ 人口却占世界总数的22%，煤炭的储备量占世界总储备量的11%，石油为2.4%，天然气为1.2%，换成人均占有量的话，我国的煤炭、天然气、石油人居占有量仅为世界平均水平的50%、5%、10%[6]。我国的节能前排更为迫切。此外，随着全球经济的发展，人们对石化燃料的需求量也在不断增长，从1973年的石油危机开始，燃油价格一路上涨，燃油支出费用在船舶的营运开支中的比重也在不断上涨。燃油费用给运输盈利带来了沉重的负担，越来越多的航运公司早已采取了许多的节油措施，在增加燃油利用率方面上，已经达到一定高度，并且开销很大。鉴于这些情况，使人们对于新型能源的期盼逐渐强烈。而依据海上的特定条件，目前可以为我们所利用的新型能源主要有风力、太阳能、原子能等等。但原子能由于极度危险以及极高的技术要求让许多商业化船舶望而却步，而发展传统型风帆助推的船舶被更多的国家所青睐。现代大型商业化船舶考虑将风能利用起来作为辅助推动，从而节省燃油消耗和降低碳排放，从而达到经济和环保的效果。早期的航海运输中，风能是提供船舶前行的唯一动力，如果风帆助推船舶能够在运输界普遍使用，那么在经济和环保方面是非常可观的。辅助动力的风帆助推系统受到越来越多人的观注，风帆助推船舶作为一种凭借风能来辅助推进的船舶，能够有效地降低船舶石化燃料的消耗和废弃的排放排放，是研究新能源船舶的一个亮点，目前已经有多个国家的研究并证实风帆助推是一种很好的方法。当然，风帆助推技术早已受到国内外的关注。