11500DWT风帆助推散货船风帆设计及稳性研究+CAD图纸

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第 1 章绪论- 1

1. 1 风帆助推的目的和意义1

1.2 风帆助航的发展-2

1.2.1 外国风帆助推的发展- 2

1.2.2 我国的风帆助航船现状4

1.3 本文的研究内容- 5

第二章风帆设计-6

2.1 主尺度-6

2.2 风帆面积的确定-6

2.2.1 风帆面积的计算- 6

2.2.2 风帆的尺寸设计选取- 7

2.3 风帆的重量计算- 7

2.4 风帆的重心高度 10

2.5 风帆的布置位置 11

第三章风帆助推船的浮性-13

3.1 加装风帆之后对船舶的浮态的影响 13

3.1.1 计算漂心纵向坐标、惯性矩、水线面面积- 13

3.2 新的吃水下的干舷校核- 14

第四章 11500DWT风帆助推船稳性计算23

4.1 稳性的定义23

4.2 Maxsurf 的介绍- 23

4.3 稳性计算 26

4.3.1 满载出港时的稳性-26

4.3.2 满载进港时的稳性-30

4.3.3 压载出港时的稳性-33

4.3.4 压载到港时的稳性-37

结论 42

致谢 43

参考文献 44
第 1章绪论1. 1 风帆助推的目的和意义中国是一个有着众多人口，而且资源匮乏、生态先天脆弱的国家。随着快速上升的经济和人口的增加，解决资源不足的矛盾，实现可持续发展的社会已经迫在眉睫。随着我国城镇化进程的不断推进，能源需求持续增长，能源供需矛盾也越来越突出，迫在眉睫的。问题是，中国究竟该寻求一条怎样的能源可持续发展之路？业内官员和学者认为，为了实现能源的可持续发展，中国一方面必须“开源”，即开发核电、风电等新能源和可再生能源，另一方面还要“节流”，即调整能源结构，大力实施节能减排。开发新能源和可再生能源是能源可持续发展的应有之义。我国的能源供应结构里，煤炭、石油与天然气等不可再生能源占绝大部分，新能源和可再生能源开发不足，这不仅造成环境污染等一系列问题，也严重制约能源发展，必须下大力气加快发展新能源和可再生能源，优化能源结构，增强能源供给能力，缓解压力。在船舶行业中，船舶主要都是以柴油机为船的推进动力，柴油机推进船舶也渐渐成为了主流。在最近全球发展的近六十年，船舶用柴油机作为船舶的推进动力取得了巨大的发展；由于全球的经济发展，经济全球化使得世界物资运输量增多，所需要的船舶数量也随之增多，但是带来的船舶废弃物排放对大气和海洋的污染也日趋严重。大家都知道，全球的不可再生资源正在一点一点的耗尽，人类必须要在石油还没有用完的 60 年内，开发新的能源和更有效率的推进装置。所以，绿色能源与可再生能源的动力船和绿色船舶就成为了全球研究的热点[1]。可再生能源是指在自然界中可以不断再生、永续利用的能源，具有取之不尽，用之不竭的特点，主要包括太阳能、风能、水能、生物质能、潮汐能和海洋能等。实践和研究都表明，绿色能源和可再生能源分布广、资源多、并且可以再生而且不污染环境，是全世界都认可的理想能源。开发和利用新能源和可再生能源不仅可以解决全球的能源匮乏的问题，而且还可以解决环境污染的问题，为可持续发展和绿色社会做出了贡献。据国际组织的预测，直到二十一世纪六十年代，全世界的新能源和绿色能源的比例，将达到全球能源的构成的百分之五十以上，变成人类的未来可以依靠的替代能源。目前，全球大多国家资源供给不足，不能达到经济发展所需要的量，所以全球各国纷纷制定了各种法律开发支持和利用新能源和可再生能源，使得绿色能源和新能源在全世界流行。在现在的 21 世纪，能源作为国家经济发展的主要动力，同样也是衡量综合发展水平和人们生活质量的重要标准。随着全球的石油资源的不断消耗和人类对环保要求的不断提高，环保类船舶已经开始成为将来船舶行业发展的方向，源:自*751`%论,文'网·www.751com.cn/ 研究以绿色能源为动力辅助船舶前进的系统最有代表性。这类船舶将充分开发风力、太阳能以及潮汐能等清洁和无污染能源，给船舶上的一些设施提供能量，减少船的主机消耗[2]，并且保证船能正常的航行。风能是较其他能源容易开发的一种清洁能源，全世界都分布着风能，尤其在海上具有广泛风能，所以讲风力资源应用在船上成为了各个国家研究的点。第一，从古代开始，人们就利用风能在船上，有着大量的经验和悠久的历史；第二，风力资源是可再生能源，取之不尽用之不竭；风能是用安装在船舶上的风帆凭借风力，保证船的各个部分都能正常使用的情况下，从而辅助推动船的前进。中国是一个能源短缺的发展中国家，并且也是个消耗能源的大国，因此，将风能和一些新能源应用在船上具有重要的意义。