育鯤輪營運(yùn)航速優(yōu)化分析

1、<p><b>　　大連海事大學(xué)</b></p><p><b>　　畢 業(yè) 論 文</b></p><p><b>　　二O一二年六月</b></p><p>　　育鯤輪營運(yùn)航速優(yōu)化分析</p><p>　　專業(yè)班級(jí)：輪機(jī)工程2008-04</p>&

2、lt;p>　　姓 名： 齊福柱 </p><p>　　指導(dǎo)教師： </p><p><b>　　輪機(jī)工程學(xué)院</b></p><p>　　育鯤輪營運(yùn)航速優(yōu)化分析</p><p><b>　　內(nèi)容摘要</b></p><p&

3、gt;　　近年來，國際經(jīng)濟(jì)狀況非常不穩(wěn)定，燃油價(jià)格不斷攀升。由于燃油價(jià)格對船舶成本影響很大，燃油價(jià)格的上漲就導(dǎo)致了船舶營運(yùn)成本大大提高。教學(xué)實(shí)習(xí)船“育鯤輪”，它僅用于教學(xué)實(shí)習(xí)和學(xué)校出訪任務(wù)，不參與運(yùn)輸，不盈利。因此燃油價(jià)格不斷上漲就導(dǎo)致了“育鯤輪”的營運(yùn)成本大幅度增加。就這一問題，本文從“育鯤輪”營運(yùn)現(xiàn)狀出發(fā)，通過對船舶成本的詳細(xì)分析，得出輪機(jī)部人員通過日常管理工作來實(shí)現(xiàn)的降低燃油消費(fèi)從而降低成本的措施。通過分析航速、主機(jī)功率、油耗量三

4、者關(guān)系以及航速和續(xù)航力之間的關(guān)系，得出降低航速可以降低油耗量。最后從輪機(jī)管理的角度出發(fā)，分析選擇最經(jīng)濟(jì)航速運(yùn)行時(shí)，存在的技術(shù)問題及相應(yīng)的對策。</p><p>　　關(guān)鍵詞：燃油價(jià)格 營運(yùn)成本 油耗量 經(jīng)濟(jì)航速</p><p><b>　　Abstract</b></p><p>　　Recent years, the international

5、 economic situation is very unstable and the price of fuel oil keeps rising. Because the fuel oil price has great influence on the ship operating cost, the rising oil price heightened the ship operating cost greatly. The

6、 non-profit training ship “YU KUN LUN”, used only for teaching and training for students and visiting a foreign country on behalf of DMU, does not carry any cargos. The rising fuel oil price makes the operating cost of “

7、YU KUN LUN” increase a lot. O</p><p>　　Key words : fuel oil price operating cost oil consumption economical speed</p><p><b>　　目 錄</b></p><p><b>　　前言5</b>

8、;</p><p>　　1 “育鯤輪”教學(xué)實(shí)習(xí)過程航行速度現(xiàn)狀5</p><p>　　2 船舶運(yùn)輸成本分類5</p><p>　　2.1直接成本與間接成本5</p><p>　　2.2可控成本與不可控成本5</p><p>　　2.3變動(dòng)成本和固定成本6</p><p>　　2.3.1

9、變動(dòng)成本分析6</p><p>　　2.3.2變動(dòng)成本控制途徑6</p><p>　　2.4輪機(jī)部針對船舶營運(yùn)成本優(yōu)化分析7</p><p>　　2.4.1控制燃油費(fèi)用7</p><p>　　3船舶航速基本概念7</p><p><b>　　3.1技術(shù)速度7</b></p>

10、<p>　　3.2平均速行速度7</p><p><b>　　3.3經(jīng)濟(jì)航速7</b></p><p><b>　　3.4盈利航速8</b></p><p>　　3.5低限功率航速8</p><p>　　4航速、主機(jī)功率、油耗量三者相應(yīng)關(guān)系8</p><p

11、>　　5主機(jī)功率與轉(zhuǎn)速關(guān)系9</p><p>　　6船舶減速航行時(shí)對船舶經(jīng)濟(jì)性分析10</p><p>　　6.1續(xù)航力與航速的關(guān)系10</p><p>　　7降速航行之后可能帶來的技術(shù)問題10</p><p>　　8降速航行之后可能帶來的相關(guān)技術(shù)問題的解決措施11</p><p><b>　

12、　結(jié)論12</b></p><p><b>　　【參考文獻(xiàn)】12</b></p><p><b>　　致謝12</b></p><p><b>　　前言</b></p><p>　　在目前燃油價(jià)格不斷攀升的形勢下，燃油費(fèi)已經(jīng)成為船舶運(yùn)輸成本中變動(dòng)成本的最大支出

13、項(xiàng)目。影響燃油價(jià)恪的主要因素有政治（戰(zhàn)爭）、經(jīng)濟(jì)、自然災(zāi)害和石油輸出國組織的行動(dòng)等。由于燃油價(jià)格對船舶成本影響很大，對確定船舶最佳營運(yùn)航速關(guān)系重大。為了節(jié)約和控制燃油費(fèi)用，了解世界各國各港口的燃油價(jià)格對減少船舶的經(jīng)營成本有重要意義。在燃料己定的條件下，每一航次的燃料成本取決于船舶航速和燃料消耗。在具體的營運(yùn)環(huán)境和經(jīng)濟(jì)條件下，采用不同的航速，船舶的營運(yùn)經(jīng)濟(jì)效果是不—樣的。</p><p>　　船舶在設(shè)計(jì)時(shí)選定速度雖

14、然也充分考慮了船舶的營運(yùn)經(jīng)濟(jì)性，但通常只能適用于某個(gè)特定的營運(yùn)環(huán)境及經(jīng)濟(jì)條件。由于運(yùn)輸市場的不穩(wěn)定，船舶在實(shí)際使用過程中所處的營運(yùn)環(huán)境及經(jīng)濟(jì)條件，如航線的更改，貨源充足程度的變化，燃油價(jià)格變化等，這些都會(huì)影響船舶的航速經(jīng)濟(jì)性。這時(shí)，就要通過改變船舶原有的航速來保證其營運(yùn)經(jīng)濟(jì)性。對于盈利性運(yùn)輸船舶應(yīng)該考慮其經(jīng)濟(jì)效益，從而改變船舶航速以獲得最大盈利；對于非盈利性教學(xué)實(shí)習(xí)船舶“育鯤輪”，則應(yīng)該結(jié)合其教學(xué)任務(wù)及航行任務(wù)綜合考慮，從而計(jì)算經(jīng)濟(jì)航速

15、，節(jié)省成本。</p><p>　　1 “育鯤輪”教學(xué)實(shí)習(xí)過程航行速度現(xiàn)狀</p><p>　　作為中國乃至世界最先進(jìn)的教學(xué)實(shí)習(xí)船之一的“育鯤輪”，它不設(shè)貨艙，無運(yùn)輸任務(wù)，完全為教學(xué)實(shí)習(xí)服務(wù)零盈利運(yùn)營。在航行過程中，主要根據(jù)各批次實(shí)習(xí)過程中的航行任務(wù)，確定航線，進(jìn)行國內(nèi)或國際范圍內(nèi)的航行。航行過程中，除由于進(jìn)出港口、氣候惡劣、設(shè)備故障等情況時(shí)采取降速航行，其他時(shí)間基本保持較高航速航行。在當(dāng)代

16、經(jīng)濟(jì)危機(jī)、燃油價(jià)格上漲的大環(huán)境下，這樣無疑使?fàn)I運(yùn)成本比較其他營利性船舶高很多。</p><p>　　2 船舶運(yùn)輸成本分類</p><p>　　2.1直接成本與間接成本</p><p>　　按成本費(fèi)用的支出性質(zhì)能否計(jì)入船舶的正常營運(yùn)生產(chǎn)，可將其分為直接成本和間接成本。直接成本是指每艘船舶直接計(jì)算的費(fèi)用，包括折舊費(fèi)、修理費(fèi)、船員工資、燃料費(fèi)、潤料費(fèi)、港口使費(fèi)、代理費(fèi)以及

17、其他航行費(fèi)用等；間接成本是指以某種方去分?jǐn)偟酱系馁M(fèi)用，包括行政管理費(fèi)、財(cái)務(wù)費(fèi)用、辦公用品費(fèi)及其它岸上的費(fèi)用。</p><p>　　2.2可控成本與不可控成本</p><p>　　按成本費(fèi)用的支出能否控制，可分為可控成本與不可控成本?？煽爻杀九c不可控成本是相對一定的時(shí)空范圍和技術(shù)水平而言的，是相對而非絕對的。例如，船舶資本折舊在營運(yùn)當(dāng)期不可控而在整個(gè)計(jì)劃期內(nèi)的折舊量則可控，岸基管理費(fèi)對船員

18、來說不可控而對公司來說可控，由于技術(shù)水平影響，某成本在此公司不可控而在彼公司可控。總之成本發(fā)生的空間越大，時(shí)聞越長，可控性越??；反之，可控性越大。而對同一成本而言，經(jīng)營管理及技術(shù)水平越高，可控性越大；反之，可控性越小。分清可控成本與不可控成本對于航運(yùn)企業(yè)控制成本將具有重要的意義。</p><p>　　2.3變動(dòng)成本和固定成本</p><p>　　按成本的支出是否與運(yùn)輸船舶的運(yùn)量有關(guān)，可將其

19、分為變動(dòng)成本和固定成本。所謂變動(dòng)成本是指船舶為完成特定航次的運(yùn)輸所發(fā)生的成本，它直接與運(yùn)距和運(yùn)量相聯(lián)系，通常包括燃料費(fèi)、港口使費(fèi)、貨物裝卸費(fèi)和其他費(fèi)用等。固定成本是指在．一定的時(shí)空范圍內(nèi)，其發(fā)生總額不受具體航次運(yùn)量和運(yùn)距的影響而相對固定的費(fèi) 用，包括船舶折舊費(fèi)、船員工資、管理人員工資、保險(xiǎn)費(fèi)、保陪費(fèi)、維修保養(yǎng)費(fèi)、刪科費(fèi)、物科費(fèi)、供應(yīng)費(fèi)、及其它經(jīng)營管理費(fèi)等。</p><p>　　2.3.1變動(dòng)成本分析</p

20、><p>　　變動(dòng)成本主要分為燃油費(fèi)和港口使費(fèi)兩大類。</p><p><b>　　（1）燃油成本分析</b></p><p>　　燃料成本是船舶在航行、停泊、裝卸作業(yè)時(shí)所耗用的各種燃料費(fèi)之和。在燃料已定的條件下，每一航次的燃料成本取決于船舶航速和燃料消耗，隨著石油價(jià)格的不斷上升，燃料成本己成為航次成本最重要的項(xiàng)目。燃料的質(zhì)量和可用性已成為一個(gè)重要

21、的因素，那些能夠使用廉價(jià)的燃料油的船舶比其他船舶具有明顯的有利性。</p><p>　　燃油價(jià)格：決定燃料成本的最主要因素是燃料的價(jià)格。</p><p>　　燃油價(jià)格的變化直接影響船舶的營運(yùn)成本，世界范圍的油價(jià)變化是不可控因素，但運(yùn)輸生產(chǎn)中也有不少船公司，對油價(jià)進(jìn)行預(yù)測，在油價(jià)低位時(shí)鎖定價(jià)格，取得了可觀的效益。在日常經(jīng)營活動(dòng)中，利用各港口燃油的差價(jià)，合理安排加油港和加油量是降低燃油費(fèi)的最普

22、遍最有效的辦法。</p><p>　　船舶耗油率：對一條現(xiàn)有的船舶，耗油率的高低是船舶管理水平的一個(gè)綜合體現(xiàn)。首先體現(xiàn)在船舶技術(shù)狀況，如果一條船的機(jī)務(wù)管理水平高，可以使船舶設(shè)備處于高效率的運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)，使船體、推進(jìn)器處于最小的阻力狀態(tài)，達(dá)到節(jié)約能源降低耗油率的目的。選擇最佳的營運(yùn)航速是另一體現(xiàn)，根據(jù)不同的船舶、不同的航線，從總成本的角度考慮，以船舶設(shè)備狀況為基礎(chǔ)制定最佳營運(yùn)航速。</p><p&g

23、t;　　燃油品種的確定：目前船用柴油機(jī)能使用的燃油品種較多，其價(jià)恪不同，性能也有差異。燃燒劣質(zhì)燃油能較大幅度地降低燃油成本，但同時(shí)會(huì)帶來備件和維修費(fèi)用的大幅度提升。因此，應(yīng)合理地選擇適當(dāng)?shù)娜加推贩N，并采取正確的輪饑管理措施。</p><p><b>　?。?）港口使費(fèi)</b></p><p>　　港口使費(fèi)是船舶成本中比重很大的一部分，港口使費(fèi)的多少，直接影響船舶的總成

24、本。若口使費(fèi)主要包括兩部分：一部分是與船舶凈噸以及港口費(fèi)率水平直接相關(guān)的費(fèi)用，包括靠離泊位費(fèi)、引航費(fèi)、拖輪費(fèi)、船舶噸稅、港務(wù)費(fèi)、代理費(fèi)等；另一部分是與船舶在港停泊時(shí)間直接相關(guān)的費(fèi)用，包括停泊費(fèi)、碼頭費(fèi)等。</p><p>　　2.3.2變動(dòng)成本控制途徑</p><p>　　變動(dòng)成本主要分為燃油費(fèi)和港口使費(fèi)兩大類。因此，控制變動(dòng)成本即控制燃油費(fèi)和港口使費(fèi)。影響燃油費(fèi)的因素有耗油量和油價(jià)，在船

25、舶技術(shù)狀況一定的情況下，耗油量會(huì)因船舶航速的不同而變化，因而降低耗油量可以通過選擇最佳營運(yùn)航速來實(shí)現(xiàn)。通過燃油期貨可以使船公司在油價(jià)水平低時(shí)予以鎖定，從而達(dá)到控制燃油費(fèi)的目的。港口使費(fèi)是在船舶實(shí)際營運(yùn)中產(chǎn)生的，需要船長簽單時(shí)仔細(xì)審核，公司商務(wù)部門應(yīng)認(rèn)真從嚴(yán)把關(guān)。</p><p>　　2.4輪機(jī)部針對船舶營運(yùn)成本優(yōu)化分析</p><p>　　綜合以上船舶營運(yùn)過程中的各項(xiàng)成本分析，對于實(shí)習(xí)船舶

26、“育鯤輪”而言，可以節(jié)約成本的手段，除了公司控制直接和間接成本外，還有一個(gè)非?？捎^的節(jié)約成本項(xiàng)目，那便是輪機(jī)部針對“育鯤輪”營運(yùn)特點(diǎn)優(yōu)化營運(yùn)航速，降低燃油消耗量，從而降低燃油費(fèi)用。</p><p>　　2.4.1控制燃油費(fèi)用</p><p>　?。?）選擇最佳營運(yùn)航速主要考慮主機(jī)技術(shù)狀況所允許的轉(zhuǎn)速范圍、主機(jī)耗油率、油耗量相適應(yīng)的最佳轉(zhuǎn)速、最低營運(yùn)費(fèi)用航速、最大盈利航速；氣象、潮流及租約規(guī)

27、定、貨源條件、港口壓船情況等。 </p><p>　?。?）使用劣質(zhì)燃油：船舶使用劣質(zhì)油是降低燃油費(fèi)用的重要途徑，但由于劣質(zhì)燃油品質(zhì)和性能的下降，燒用劣質(zhì)燃油的要求很高，維修保養(yǎng)周期相應(yīng)縮短，備件消耗和維修保養(yǎng)工作量大。因此，如果缺乏嚴(yán)格的科學(xué)管理，將會(huì)適得其反，達(dá)不到降低運(yùn)輸成本的目的。</p><p>　　針對“育鯤輪”專供學(xué)生實(shí)習(xí)、學(xué)校出訪等特點(diǎn)。我們需要保證它能夠長期并且

28、穩(wěn)定運(yùn)行，保證機(jī)器設(shè)備盡可能少受到由于燃油品質(zhì)問題所帶來的損壞。所以我們不能通過使用劣質(zhì)燃油來減少燃油費(fèi)用，因?yàn)槭褂昧淤|(zhì)燃油會(huì)使機(jī)器設(shè)備維護(hù)周期大大縮短，并且對機(jī)器設(shè)備的損害非常大。所以對于“育鯤輪”而言，我們應(yīng)該通過優(yōu)化營運(yùn)航速來節(jié)約營運(yùn)成本。 </p><p>　　3船舶航速基本概念 </p>

29、<p><b>　　3.1技術(shù)速度</b></p><p>　　船舶主機(jī)正常運(yùn)轉(zhuǎn)，在靜水中以最大額定轉(zhuǎn)速所能獲得的推進(jìn)速度。該速度是船舶設(shè)計(jì)要求達(dá)到的速度。也稱設(shè)計(jì)航速。當(dāng)主機(jī)持續(xù)以最大額定轉(zhuǎn)速運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)。能輸出最大的 有效功率，以最高的速度推進(jìn)船舶，這一速度為船舶的技術(shù)速度。但是主機(jī)負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)或 以較低的轉(zhuǎn)速運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)船舶獲得的速度不等于技術(shù)速度。</p><p&g

30、t;<b>　　3.2平均速行速度</b></p><p>　　船舶實(shí)際航行中，由于航行過程中存在必要的減速和難于避免的速度損失， 如進(jìn)出港 、過運(yùn)河或特殊水域，以及霧航減速，受風(fēng)、浪和流的影響，增大阻力或偏離航向造成損失等，造成船舶實(shí)際航速小于技術(shù)速度。將整個(gè)過程中的速度變化加于平均，以實(shí) 際航行距離與航行時(shí)間加于計(jì)算，所得的速度為平均航行速度。</p><p>&

31、lt;b>　　3.3經(jīng)濟(jì)航速</b></p><p>　　經(jīng)濟(jì)航速的不同理解。通常，將單位海里運(yùn)輸成本最低的航速稱為經(jīng)濟(jì)航速。應(yīng)該說，船舶設(shè)計(jì)時(shí)選定的速度也是充分考慮船舶營運(yùn)經(jīng)濟(jì)性的，但在船舶使用過程中會(huì)碰到燃油價(jià)格上漲等因素，所以始終按設(shè)計(jì)航速運(yùn)行往往是不經(jīng)濟(jì)的。為此，在實(shí)際營運(yùn)中需要改變原來的航速，以保證營運(yùn)的經(jīng)濟(jì)性，改變后而選定的航速，就是經(jīng)濟(jì)航速。由于船舶主機(jī)性能不同，燃油價(jià)格變化幅度不

32、同，以及維持船舶航行的其它費(fèi)用支出水平不同，所以根據(jù)不同的情況有不同的經(jīng)濟(jì)航速。</p><p><b>　　3.4盈利航速</b></p><p>　　盈利航速是指能使船舶獲得最佳盈利效果的運(yùn)行速度。在實(shí)際營運(yùn)中，船舶不僅要降低每日營運(yùn)成本，而且需要講求每日盈利水平。如果只考慮減速節(jié)省燃油費(fèi)用的支出，結(jié)果會(huì)使船舶延長航次時(shí)間，錯(cuò)過市場獲利機(jī)會(huì)，使相同時(shí)間內(nèi)減少航次，

33、影響盈利水平。但是如果置燃油費(fèi)用上漲而不顧，始終以盡可能高的航速運(yùn)載貨物，結(jié)果盈利水平不一定理想。所以，根據(jù)燃油價(jià)格和貨運(yùn)市場狀況。存在著使用不同航速以獲得盈利的情況。其中，能使船舶獲得最大盈利的航速就是盈利航速，也是船舶最佳航速。</p><p><b>　　3.5低限功率航速</b></p><p>　　在大幅度減功運(yùn)行條件下，由于主機(jī)運(yùn)行工況偏離設(shè)計(jì)工況過遠(yuǎn)，參

34、數(shù)匹配嚴(yán)重失調(diào)，導(dǎo)致?lián)Q氣、燃燒、增壓配合及燃燒狀態(tài)等一系列危及主機(jī)正常工作條件的問題，若在這種條件下長期運(yùn)行，除油耗率過大外，還將造成燃燒室及掃、排氣系統(tǒng)的迅速污染積碳，氣缸活塞付的過度磨損及低溫磨蝕等毛病，影響主機(jī)運(yùn)行的可靠性，增加維修保養(yǎng)的工作量。因此，減速航行存在一個(gè)不適于長期使用的低限功率，其相應(yīng)的航速為低限功率航速。</p><p>　　4航速、主機(jī)功率、油耗量三者相應(yīng)關(guān)系</p><

35、;p>　　根據(jù)海軍系數(shù)法：C=</p><p>　　式中：Δ——船舶排水量（t）</p><p><b>　　V——航速（Kn）</b></p><p>　　Ne——主機(jī)持續(xù)功率（kW）</p><p><b>　　C——海軍系數(shù)</b></p><p>　　對大量船舶

36、試航結(jié)果分析，得出這樣的結(jié)論：即對于船型、主尺度和航速相近、機(jī)器類型相同、傳動(dòng)方式和螺旋槳的數(shù)目相同，它們的海軍系數(shù)C無明顯差異。</p><p>　　同一艘船航速改變前后形狀、大小、排水量Δ相等。所以C幾乎是相等。則上式可改為：</p><p>　　式中：——改變前航速</p><p><b>　　——改變前主機(jī)功率</b></p>

37、;<p><b>　　——改變后航速</b></p><p><b>　　——改變后主機(jī)功率</b></p><p>　　改變航速后的主機(jī)功率為：</p><p>　　改變主機(jī)功率后的航速為：</p><p>　　改變航速后航距S的燃油消耗量為：</p><p>

38、;　　式中：——改變航速后的消耗量</p><p><b>　　——燃油消耗率</b></p><p><b>　　——航行距離</b></p><p>　　5主機(jī)功率與轉(zhuǎn)速關(guān)系</p><p>　　在船舶推進(jìn)系統(tǒng)中，船、機(jī)、槳三者處在同一推進(jìn)系統(tǒng)中，組成一個(gè)統(tǒng)一的整體。當(dāng)要求船舶在某一工況下航行時(shí)

39、，同時(shí)也決定了機(jī)、槳的運(yùn)轉(zhuǎn)點(diǎn)。當(dāng)柴油機(jī)作為船舶主機(jī)帶動(dòng)螺旋槳工作時(shí)，無論柴油機(jī)與螺旋槳直接連接還是通過減速齒輪箱連接，二者總是要保持能量平衡。</p><p>　　根據(jù)螺旋槳的運(yùn)行特性，漿的吸收功率與轉(zhuǎn)速的三次方成正比。</p><p>　　式中：——螺旋槳吸收功率</p><p><b>　　——螺旋槳轉(zhuǎn)速</b></p>&l

40、t;p>　　因?yàn)槁菪龢璧墓β逝c轉(zhuǎn)速的三次方成正比，當(dāng)柴油機(jī)直接傳動(dòng)螺旋槳時(shí)時(shí)，如不計(jì)傳動(dòng)損失，螺旋槳的吸收功率就等于主機(jī)功率，螺旋槳轉(zhuǎn)速就等于柴油機(jī)的轉(zhuǎn)速。即：</p><p><b>　　式中：——主機(jī)功率</b></p><p><b>　　——主機(jī)轉(zhuǎn)速</b></p><p>　　以上公式說明，主機(jī)功率與航

41、速的三次方成正比，而燃油消耗量與航速二次方成正比，如此計(jì)算降低主機(jī)轉(zhuǎn)速或者說降低航速可以呈三次方關(guān)系降低主機(jī)功率并且稱二次方關(guān)系降低燃油消耗量。這樣單從節(jié)約油耗考慮降低航速，可以帶來良好的效果。</p><p>　　6船舶減速航行時(shí)對船舶經(jīng)濟(jì)性分析</p><p>　　船舶航速對船舶經(jīng)濟(jì)性影響，主要反映在兩個(gè)方面。一方面，船舶因航速的提高，使船舶周轉(zhuǎn)加快，在同一時(shí)期內(nèi)完成的貨運(yùn)量增加，運(yùn)費(fèi)

42、收入增多。另一方面船舶航速提高，會(huì)使主機(jī)功率消耗增加，造成燃油費(fèi)支出增多。而且這種增多一般不與航速成正比，而是約和航速的三次方成正比。因此，選擇船怕航速要經(jīng)過嚴(yán)格的考慮和比較。</p><p>　　6.1續(xù)航力與航速的關(guān)系</p><p>　　我們假設(shè)船舶燃油儲(chǔ)量固定不變?yōu)橐怀ＰЪ醇僭O(shè)船舶不同航速時(shí)動(dòng)力裝置燃油耗率為常數(shù)即假設(shè)則有： </p><p>　　式中：

43、——航速為降低是的續(xù)航力</p><p>　　——航速降低后的續(xù)航力 </p><p>　　該公式說明了船舶的續(xù)航力與航速的平方成反比。簡單地說，在船舶燃油儲(chǔ)量一定的條件下，航速越高的船舶所能航行的最大的距離越小，當(dāng)然，在相同的距離下航行所需要的時(shí)間少；航速越低，船舶航行的距離就越長，當(dāng)然，在相同的距離下所需要的時(shí)間多。雖然航速降低后，航行時(shí)間增長，但是綜合計(jì)算很容易得出，最終耗油量

44、仍然大大減少。以上分析得出，對于“育鯤輪”而言，采取降速航行不僅可以降低主機(jī)功率、降低油耗還可以延長航行距離從而大大降低成本，節(jié)約資源。</p><p>　　7降速航行之后可能帶來的技術(shù)問題</p><p>　?。?）因排氣渦輪增壓器供氣量不足所帶來的問題。主機(jī)負(fù)荷降低時(shí)，排氣量明顯減少，如果采用定壓增壓系統(tǒng)，由于排氣中的脈沖能量沒有利用將使這個(gè)問題顯得更為嚴(yán)重。因此，減速航行帶來的首要問

45、題是增壓柴油機(jī)的過量空氣系數(shù)能否保證燃油的完全燃燒（即是否會(huì)發(fā)生冒黑煙）以及熱負(fù)荷是否在允許的限度以下，前者關(guān)系到經(jīng)濟(jì)性，后者則牽涉到可靠性及耐久性問題，供氣不足的問題，當(dāng)增壓系統(tǒng)性能明顯劣化時(shí)將顯得更為尖銳。</p><p>　?。?）供油系統(tǒng)的問題。供油系統(tǒng)一般是按柴油機(jī)的持續(xù)功率（CSR）匹配的，當(dāng)負(fù)荷降得較低時(shí)，供油系統(tǒng)將發(fā)生失配現(xiàn)象，表現(xiàn)為噴油平均壓力明顯下降，從而導(dǎo)致燃油霧化質(zhì)量下降，因而可能產(chǎn)生后燃

46、和不完全燃燒，使柴油機(jī)的經(jīng)濟(jì)性和可靠性下降，這種情況在供油系統(tǒng)技術(shù)狀況較差時(shí)將更為明顯。</p><p>　　（3）磨損與腐蝕問題。噴油壓力的下降將使油霧顆粒變大，加上循環(huán)平均溫度下降，使燃油燃燒的物理滯燃期延長，并可能使循環(huán)中的部分燃油未能燃燒。未燃燒的燃油除隨廢氣排出汽缸之外（通過聚積在排氣管中），還將部分積聚在活塞頂?shù)陌伎又谢驔_稀缸壁的滑油使磨損增加，上述不完全燃燒所引起的活塞積碳也將導(dǎo)致磨損增加，循環(huán)平均

47、溫度下降使缸壁溫度也下降，如果缸壁溫度低于硫酸露點(diǎn)濕度，結(jié)果可能造成冷腐蝕。</p><p>　　（4）振動(dòng)問題。在減速運(yùn)行區(qū)不應(yīng)有轉(zhuǎn)速禁區(qū)，實(shí)際上對于部分工況下，軸系以及船體的振動(dòng)特性過去并未研究計(jì)算過，軸承的工作特性在部分負(fù)荷下也未計(jì)算過。這些問題在高負(fù)荷運(yùn)行時(shí)只是通過而已，問題可能并未暴露過。但長時(shí)間要在等轉(zhuǎn)速下運(yùn)行是否會(huì)有問題只能通過量和觀察才得到較可靠的結(jié)論。</p><p>　

48、　8降速航行之后可能帶來的相關(guān)技術(shù)問題的解決措施</p><p>　　柴油機(jī)的工作范圍非常寬廣，從最低穩(wěn)定轉(zhuǎn)速到額定轉(zhuǎn)速。都可工作。在應(yīng)急情況下還可短期超負(fù)荷工作，這在新造船或修船試航中加以驗(yàn)證，在調(diào)速器一高壓油泵油量桿上加以限制。但在柴油機(jī)整個(gè)工作區(qū)間中，其中有一個(gè)工況點(diǎn)是最佳的。設(shè)計(jì)航速時(shí)，柴油機(jī)的最佳工況點(diǎn)是額定工況，柴油機(jī)的各種結(jié)構(gòu)參數(shù)、性能參數(shù)和管理參數(shù)均以這個(gè)工況點(diǎn)為標(biāo)準(zhǔn)。從理論上講，柴油機(jī)在這個(gè)工況

49、點(diǎn)下工作，性能是最好的，其說明書、試驗(yàn)數(shù)據(jù)驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)以及其他技術(shù)文件均以這一工況點(diǎn)的參數(shù)為基礎(chǔ)的。最佳航速的選擇，一般要離開額定工況點(diǎn)，選擇其他工況點(diǎn)，離開最佳工況點(diǎn)的長期工作，對柴油機(jī)是不利的，因此，對有關(guān)的主要參數(shù)進(jìn)行調(diào)整，近似的使其接近這一工況點(diǎn)，處于最佳狀態(tài)，是非常重要的。</p><p><b>　　參數(shù)調(diào)整</b></p><p><b>　?。?

50、）提高壓縮比ｅ</b></p><p>　　由于柴油機(jī)低負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，使氣缸中空氣每循環(huán)漏氣和冷卻時(shí)間延長，壓縮終點(diǎn)壓力、溫度降低、燃燒惡化、經(jīng)濟(jì)性下降。壓縮比提高后，能有效地解決以上問題：最高爆炸壓力升高，促進(jìn)燃燒條件的改善，熱效率提高，但壓縮比的提高應(yīng)該是適度的，其爆炸壓力最大值不能超過額定工況時(shí)的數(shù)值。</p><p>　　（2）增大噴油提前角ａ。</p>&

51、lt;p>　　對始點(diǎn)和始終點(diǎn)調(diào)節(jié)式高壓油泵，不論回油孔式或回油閥式，當(dāng)柴油機(jī)低負(fù)荷工作時(shí)，其噴油提前角部減少，使燃油的滯燃期后延，燃燒始點(diǎn)后移，使整個(gè)燃燒過程后移，燃燒質(zhì)量惡化，后燃嚴(yán)重，排溫過高，影響柴油機(jī)的經(jīng)濟(jì)性。增大噴油提前角，可克服以上問題，使燃燒過程前移，因而改善了燃燒質(zhì)量。增大噴油提前角是適度的，它的制約條件是調(diào)整后的最高爆壓不能超過額定值。</p><p>　?。?）提高噴油壓力P，改善霧化質(zhì)

52、量</p><p>　　（4）保持正常排氣溫度T </p><p>　　柴油機(jī)各缸平衡調(diào)試后，要求各缸排溫相差不超過平均值的4－5％。因?yàn)榕艤匾彩菣z查與評(píng)價(jià)柴油機(jī)燃燒過程完善程度的一個(gè)重要參數(shù)。</p><p>　　（5）適當(dāng)提高冷卻水溫度</p><p>　　冷卻水帶走的熱量損失占柴油機(jī)總熱量的30％左右，適當(dāng)提高冷

53、卻水溫度（閉式冷卻淡水出機(jī)可達(dá)90℃，開式冷卻海水出機(jī)可達(dá)50℃，對節(jié)油、提高熱效率、減少燃燒室部件熱應(yīng)力，避免缸套穴蝕和磨損都是非常有利的。</p><p><b>　　結(jié)論</b></p><p>　　通過上文分析得出以下結(jié)論：</p><p>　　在當(dāng)前經(jīng)濟(jì)環(huán)境下，教學(xué)實(shí)習(xí)船“育鯤輪”可以采取可行措施，降低成本、節(jié)約資源，從而使學(xué)校有更多

54、資金投入其他教學(xué)研究項(xiàng)目中，從而提高我校教學(xué)及科研實(shí)力。</p><p>　　通過以上分析，通過適當(dāng)降低“育鯤輪”營運(yùn)航速，可以很好達(dá)到節(jié)約資源、降低營運(yùn)成本的目的。</p><p>　　這種航速優(yōu)化手段可以通過輪機(jī)部在管理過程結(jié)合實(shí)際情況利用實(shí)際數(shù)據(jù)通過計(jì)算得出經(jīng)濟(jì)航速。</p><p>　　降速航行雖然可能帶來一些技術(shù)性問題，但是都可以通過輪機(jī)員對主機(jī)各參數(shù)進(jìn)行

55、相應(yīng)調(diào)整解決。</p><p><b>　　【參考文獻(xiàn)】</b></p><p>　　[1] 張署. 船舶營運(yùn)航速的優(yōu)化分析 ：[工程碩士論文]. 上海:上海海事大學(xué)，2004.10</p><p>　　[2] 夏治發(fā)、劉超、馬春郊、黃連中. 船舶降速航行對燃油耗量及費(fèi)用的影響分析. 大連：大連海事大學(xué)</p><p>

56、　　[3] 陳振東. 船舶營運(yùn)航速的經(jīng)濟(jì)性探討. 航海技術(shù)，1998</p><p>　　[4] 毛衛(wèi)斌. 船舶經(jīng)濟(jì)航速和降速航行的經(jīng)濟(jì)性分析. 青島遠(yuǎn)洋船員學(xué)院學(xué)報(bào)， 1999</p><p>　　[5] 王月萍. 使用經(jīng)濟(jì)航速節(jié)約能源——減速航行技術(shù)研討 </p><p>　　[6] 黃濤. 船舶運(yùn)輸成本分析與控制： [學(xué)位論文] . 大連：大連海事大學(xué)， 20

57、02</p><p><b>　　致謝</b></p><p>　　通過四個(gè)月時(shí)間的努力，畢業(yè)論文《“育鯤輪”營運(yùn)航速優(yōu)化分析》終于完成了。本論文是在輪機(jī)長王老師和大管輪孫老師及船上其他船員老師的精心指導(dǎo)下完成的。各位船員老師嚴(yán)謹(jǐn)?shù)墓ぷ鲬B(tài)度及熱情真誠的教學(xué)態(tài)度給我留下了深刻的印象，并且也會(huì)在我今后的學(xué)習(xí)和工作過程中產(chǎn)生極大的影響。在這四個(gè)月的畢業(yè)實(shí)習(xí)過程中，得到了各位