EEDI理念下的船型设计.pdfVIP

第十七届中国国际船艇及其技术设备展览会暨高性能船学术报告会 2012年4月19—22日 EED I理念下的船型设计 侯小军 葛纬桢 中船重工第七O二研究所 范伟铭上海驰舟船舶科技有限公司 摘要：国际海事组织提出的能效设计指数EEDI使船舶设计进入了一个理念创新、技术创新的新 时代。本文提出了一种结合航线、船队规模、船型、主尺度、航速以及船舶全寿命设计理念的多目 标优化的思路。根据这一思路，不仅在远洋货运船设计中节能效果明显，而且在公务船设计中也有 十分呵观的节能减排效果。 关键词：EEDI、能效设计指数、多目标优化、综合EEDI计算 l前言 将于2013年1月1日生效。这使得造船与航运、lk成为第一个实施全球性二氧化碳减排措施的行业， 以防止未来十年随着预期中的世界船队的扩大而增加二：氧化碳的排放。 尽管船旗国可以要求推迟4年实施，但船东不太可能订造不符合规范的船只。冈此，开发满足 EEDI的船型，已经成为船厂和设计师极为迫切的大事。尤其现在的船市行情下，船厂只能在有限的 订单下进行惨烈的竞争，非但要有极具竞争力的价格，而且还要有极具竞争力的船型。况且，现在 的船舶主要还是依靠石化能源，燃料成本已经成为运费的主要成分，无论对于船东的自身利益还是 社会的环境保护，减排船型将成为航运界和造船界争夺的制高点。 EEDI是指主机在选定最大功率MCR的75％情况下，在与之对应的航速，以及确定的装载条件 下的二氧化碳排放量，将其计算值与IMO规定的基线值进行对照。IMO已为七类船犁确定了基线值， 并以此为基础确定能效进一步改进的目标。IMO将通过控制基线值逐步走低的方法来推进船舶的节 能和减排。其步骤分为三个阶段。第一阶段从2013年至2014年，即保持现在的基线值；第二个阶 2025年开始，基线值与现在的相比要下降30％。也就是说，从2015年起，基线值每五年就要降低 10％。 1月1日之后在其港口入港的船舶不检验EEDI证书。另外，按照所谓的放弃条款，船旗固可延缓对 让尚未获得EEDI认证的船舶进入其港Lj。由于海运业的国际化程度很高，目前航运业的激烈竞争， 船东已经不可能挑剔货物的目的港或者出发港。可以推断，在市场杠杆的作用下，从2013年起将有 C23．1 第十七届中国国际船艇及其技术设备展览会暨高性能船学术报告会 2012年4月19—22日 和设计师们技术进步和竞争的风向标。 2多工况、多目标函数的优化设计。 众所周知，船舶的节能减排与之相关的目标因素很多，主要有船舶的主尺度，装载量、航速以 及船舶的营运路线、工况和使用。然而，常规的设计思路通常目标单一，往往忽略了这些目标因素 跟能耗的综合联系。船东的委托指标成为设计师唯一的设计依据。细心负责的设计师可能对某些指 标的合理性加以论证分析，但很少会替船东考虑节能减排前提下的综合指标进行优化设计。 1)．多工况、多目标函数的船型优化设计的目标与措施 多工况多目标函数船型、线型优化设计的目标与措施是指船舶在不同航道，不同装载工况、不 同航线环境下的船型优化的目标和措施。列表如下： 船型优化的目标和措施 追求低的阻力和高的推进效率，少装甚至不装压载水和适度的油水配 满载 置。有限的排水量尽可能用于装运货物。 装载 追求低的阻力和高的推进效率，少装甚至不装压载水和适度的油水配 半载 工况 置。有限的排水量尽可能用于装运货物。 追求低的阻力和高的推进效率，适当的装载配置和推进器的尺寸，在 压载 满足规范的情况下，少装甚至不装压载水 在追求低的阻力和高的推进效率的同时，还要追求良好的失速性能。 航线 浪、流 在风、浪、流