淺談某型散貨船主機選型優(yōu)化分析

汪炫妍　黃深

摘 要：本文主要描述散貨船動力裝置選型的方法和降低主機油耗的措施。通過對某型散貨船主機的選型優(yōu)化方案，從提高動力裝置經濟性的角度出發(fā)，滿足船機槳性能的匹配，優(yōu)選主機，降低主機油耗，達到提高船舶經濟性能的要求。

關鍵詞：船舶設計優(yōu)化；主機選型；油耗

中圖分類號：U664.12 文獻標識碼：A

1 引言

近幾年來，由于經濟蕭條，能源緊張，為了占領船舶市場份額，各設計院和船廠都對低油耗船型的開發(fā)展開了激烈的競爭，競相推出自己的環(huán)保節(jié)能船型。所有節(jié)能環(huán)保船型的最終目的都是為了提高船舶的經濟性，滿足最新規(guī)則＼規(guī)范的要求，贏得船東的訂單。

2 提高動力裝置經濟性的主要途徑

提高船舶經濟性最重要的方式之一就是提高船舶動力裝置的經濟性能，其主要途徑有兩大方面：第一是提高推進效率；第二是機槳匹配和主機優(yōu)選。

要使主機所產生的有用機械功盡可能多地用來推進船舶，使船舶具有較大推力和較高的航速，改善推進性能，優(yōu)選主機，才能得到良好的船、機、槳匹配性能。

主機功率點的優(yōu)化主要目的是要降低燃油消耗，提高船舶運行經濟性。本文僅從改善動力裝置經濟性出發(fā)，合理選擇主機和正確匹配機、槳，以提高推進效率，降低船舶油耗。

3 主機的設計工況

主機功率點的優(yōu)化首先需確認主機的選型范圍，要注意以下幾個方面的因素：

（1）參考主機連續(xù)運轉的最大功率與額定轉速的MCR推進特性曲線，確定主機的選型范圍；

（2）考慮轉速裕度，避免主機負荷過載；

（3）考慮航海裕度，增加主機在有效功率、在污底和風浪的影響下仍能保持設計航速；

（4）考慮主機功率的傳遞效率；

（5）考慮主機降功率使用和經濟輸出。

下面簡述某型散貨船主機選型優(yōu)化和油耗分析的過程和方法。

4 某型散貨船的主要技術指標

7S50MC-C7型主機技術成熟，安裝簡單，重量較輕，噪音和振動相對較小，從技術指標和主機價格等因數(shù)上考慮，此動力裝置的選定已經滿足設計要求，非常適用于此類散貨船，符合船廠設計安裝的要求。但是從船東控制航運成本的角度出發(fā)，在船舶運營的經濟指標上，此船已經不適應現(xiàn)在航運發(fā)展的要求，其主機功率大、油耗高，需要對此船主機的選型進行優(yōu)化。

5 主機選型范圍

本船給定了具體的航速要求，通過對主機功率點的優(yōu)化，選用合適的MAN-B&W公司的機型，進行動力裝置經濟性的對比，確認適合于本船的最優(yōu)機

6 選用5S60MC-C8機型

MAN-B&W公司的5S60MC-C8機，最大輸出功率MCR為11 900kW，最大轉速為105 r/min。如果本船選用5S60MC-C8機作為主機，經過總體設計的初步計算，該船匹配直徑為6.12 m螺旋槳時。

7 選用6S60ME-C8機型

MAN-B&W公司的6S60ME-C8機，最大輸出功率MCR為14 280 kW，最大轉速為105 r/min。如果本船選用6S60ME-C88機作為主機，經過總體設計的初步計算，該船匹配直徑為6.55 m的螺旋槳。

8 三種機型的經濟性對比

由表3可知，選用6S60ME-C8主機時，是三種選型方案中經濟性能最佳的，其單位油耗SFOC比原先降低了12.3 g/kWh，主機持續(xù)使用功率CSR降低了1 108 kW，日油耗降低了7 t，燃油消耗率降低了18.1%，經濟利益非?？捎^。

9 EEDI指數(shù)

EEDI指數(shù)是體現(xiàn)船舶主機能耗的指數(shù)，指數(shù)越低，說明此船舶的經濟性能越好。通過表4EEDI指數(shù)的對比，選用6S60ME-C8.2-TII主機是這三種方案中最好的方案，此方案已經滿足了EEDI指數(shù)第一階段的要求。

10 結論

主機選型和主機功率點優(yōu)化是船舶設計的一個重要課題，本文通過對某型散貨船的主機選型的優(yōu)化設計和油耗分析，介紹主機選型優(yōu)化的一些主要流程和降低主機油耗的一些措施和方法。必須指出船舶的經濟性能不僅是要從動力裝置選型方面考慮，還要考慮其他因素的綜合影響。

參考文獻

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