船舶附加水動力節(jié)能裝置研究進展

程枳寧，陳正壽，黃聰漢，鄭　武

（1.浙江海洋學(xué)院海運與港航建筑工程學(xué)院，浙江舟山　316022；2.浙江省近海海洋工程技術(shù)重點實驗室，浙江舟山　316022；3.浙江歐華造船股份有限公司，浙江舟山　316101；4.太平洋海洋工程（舟山）有限公司，浙江舟山　316057）

·綜述·

船舶附加水動力節(jié)能裝置研究進展

程枳寧1，2，陳正壽2，3，黃聰漢4，鄭武4

（1.浙江海洋學(xué)院海運與港航建筑工程學(xué)院，浙江舟山316022；2.浙江省近海海洋工程技術(shù)重點實驗室，浙江舟山316022；3.浙江歐華造船股份有限公司，浙江舟山316101；4.太平洋海洋工程（舟山）有限公司，浙江舟山316057）

摘要：綜述了現(xiàn)有各種船舶附加水動力節(jié)能裝置，包括槳前節(jié)能裝置，如補償導(dǎo)管、船尾導(dǎo)流鰭；槳后節(jié)能裝置，如自由旋轉(zhuǎn)助推葉輪、舵球、舵附加推力鰭；組合節(jié)能裝置，如補償導(dǎo)管-導(dǎo)流鰭-螺旋槳、導(dǎo)流鰭-螺旋槳-槳后自由旋轉(zhuǎn)助推葉輪、導(dǎo)流罩-螺旋槳-舵球-舵附加推力鰭等組合式節(jié)能裝置等多種形式。闡述其節(jié)能原理，并簡要分析其研究、發(fā)展方向。

關(guān)鍵詞：船舶節(jié)能；槳前節(jié)能裝置；槳后節(jié)能裝置；組合式節(jié)能裝置

國際海事組織（IMO）于2015年5月召開了第68屆MEPC會議，會議對新船能效設(shè)計指數(shù)（EEDI）標(biāo)

準(zhǔn)的提高及實施時間的提前進行了進一步的探討。EEDI對船舶CO2的排放量做出了強制性規(guī)定，該規(guī)定的執(zhí)行使得國際市場上許多成熟的船型將面臨失去市場的嚴峻考驗，船舶節(jié)能裝置開始受到船舶相關(guān)領(lǐng)域?qū)W者的重視。目前船舶節(jié)能的措施主要有：研發(fā)新型船型，減少船體航行阻力［1］；發(fā)展高效推進器，提高螺旋槳的推進效率［2］；優(yōu)化船體、主機、螺旋槳、船舵的合理搭配，降低能量在轉(zhuǎn)換過程中的損耗；加裝附加水動力節(jié)能裝置，將損失的尾流能轉(zhuǎn)換為有利于船舶前進的助推力。

船舶附加節(jié)能裝置通過減少尾流場分流；均勻螺旋槳進流；提供槳前反向轉(zhuǎn)流；產(chǎn)生附加助推力等方式來提高推進器推進效率，使船舶達到預(yù)期節(jié)能效果。相比于其它幾種節(jié)能技術(shù)，附加水動力節(jié)能裝置具有結(jié)構(gòu)簡單、成本低、安裝簡便、技術(shù)成熟、節(jié)能效果顯著等優(yōu)點，因此受到廣大船東的青睞。表1列出了幾種常用附加節(jié)能裝置的節(jié)能效益和適用范圍［3］。

表1　常用附加水動力節(jié)能裝置Tab.1　Widely used additional hydrodynamic energy-saving devices

1槳前節(jié)能裝置

1.1補償導(dǎo)管

20世紀80年代初期德國阿欽（Aachen）技術(shù)大學(xué)流體力學(xué)教授許內(nèi)克羅斯（Schneekluth）［4］發(fā)現(xiàn)，在船的方形系數(shù)較大的情況下，船尾會出現(xiàn)水流分離的現(xiàn)象，同時會產(chǎn)生旋渦，旋轉(zhuǎn)的水流導(dǎo)致能量的流失，螺旋槳推進效率受到影響。為了提高螺旋槳的推進效率，許內(nèi)克羅斯教授研發(fā)了槳前補償導(dǎo)管，他將2個帶機翼剖面的半環(huán)導(dǎo)管安裝于螺旋槳槳軸前上方，船尾的水流在經(jīng)過導(dǎo)管后變得平穩(wěn)，螺旋槳獲得較平穩(wěn)的來流，提高了工作效率。補償導(dǎo)管在提高螺旋槳工作效率的同時，也降低了螺旋槳的激振力，降低了船體的振動，提高了船舶的舒適度。

補償導(dǎo)管節(jié)能原理如下：

（1）由于興波阻力及粘性阻力的作用，船體尾部水流會產(chǎn)生軸向、徑向及周向的三向誘導(dǎo)加速度，造成船體尾流的紊亂，紊亂的水流經(jīng)過補償導(dǎo)管后變得相對平穩(wěn)，螺旋槳槳前的來流得到改善，從而推進效率得以提高。

圖1　　補償導(dǎo)管Fig.1　Compensating duct

圖2　　船尾導(dǎo)流鰭Fig.2　Stern guide fin

（2）水流在補償導(dǎo)管的作用下不再出現(xiàn)分離現(xiàn)象，集中且有序地流向螺旋槳，提高了推進效率，降低了螺旋槳的激振力。

吳明遠［5］采用CFD數(shù)值模擬方法，比較了安裝補償導(dǎo)管與未安裝補償導(dǎo)管的船舶水動力性能，通過槳葉表面壓力圖及槳前軸向伴流分布圖的比較，發(fā)現(xiàn)安裝節(jié)能裝置的螺旋槳盤面上流速明顯增加，流速相對平穩(wěn)，且槳葉上壓力分散也相對穩(wěn)定。這些數(shù)據(jù)表明，槳前加裝補償導(dǎo)管后螺旋槳推進效率得到了顯著的提高，船舶激振力相應(yīng)減少。

1.2槳前導(dǎo)流鰭

1984年格勞修斯（Grothues）博士發(fā)現(xiàn)船體尾部因產(chǎn)生旋渦而損失了相當(dāng)多的能量，進而研制出了導(dǎo)流鰭，導(dǎo)流鰭安裝的船體尾部螺旋槳之前，它將不同方向的水流水平地引入螺旋槳，改善了槳前流場，根據(jù)航模實驗表明，導(dǎo)流鰭的安裝在滿載情況下節(jié)能效果可達4%～6%，壓載情況下節(jié)能效果達2%～4%［6］?！癓apacabana”1400集裝箱船安裝導(dǎo)流鰭節(jié)省燃油5.5%。

槳前導(dǎo)流鰭節(jié)能原理為：

（1）螺旋槳推力及力矩的大小受船體尾部的舭渦及斜流的影響，導(dǎo)流鰭通過改善槳前的水流來改善螺旋槳的工作環(huán)境，降低船體振動。

（2）水流經(jīng)過導(dǎo)流鰭后提供與螺旋槳葉片反轉(zhuǎn)的旋流，槳前反轉(zhuǎn)旋轉(zhuǎn)流流向槳葉，葉片所受壓力增大，螺旋槳工作效率得以改善。

在導(dǎo)流鰭的基礎(chǔ)上，格勞修斯又研發(fā)出了預(yù)旋式導(dǎo)流鰭，它不僅可以引導(dǎo)水流，還能回收尾流中一部分的旋轉(zhuǎn)能，節(jié)能效果更佳明顯。導(dǎo)流鰭亦可以與補償導(dǎo)管組合使用，補償導(dǎo)管創(chuàng)始人許內(nèi)克羅斯教授試驗時在補償導(dǎo)管前方加裝導(dǎo)流鰭，引導(dǎo)水流流入導(dǎo)管，減少了導(dǎo)管下方水流的分離。一艘快速集裝箱船補償導(dǎo)管前安裝三片鰭葉后節(jié)能效果提高4%。

2槳后節(jié)能裝置

2.1槳后自由旋轉(zhuǎn)助推葉輪

槳后自由旋轉(zhuǎn)助推葉輪的作用是將螺旋槳后轉(zhuǎn)動的水流能轉(zhuǎn)變?yōu)橛欣诖靶旭偟闹屏?，它的最初設(shè)計起源于20世紀60年代。自由旋轉(zhuǎn)助推葉輪可以在新船建造過程中安裝，同時也適用于對舊船進行加裝助推葉輪的改造，安裝一次助推葉輪的時間大約為2 h，安裝簡便。此外，助推葉輪軸承蓋內(nèi)的鋰皂潤滑脂可以很好的起到潤滑防腐蝕作用，保證了助推葉輪結(jié)構(gòu)的可靠性。

其節(jié)能原理為：

（1）螺旋槳后旋轉(zhuǎn)的尾流帶動渦輪機形狀葉片的旋轉(zhuǎn)，螺旋槳直徑以外的機翼葉片將尾流區(qū)的旋轉(zhuǎn)能轉(zhuǎn)換為附加推力。

（2）槳后自由旋轉(zhuǎn)助推葉輪的安裝，使得船體表面脈動壓力值降低40%～50%，脈動壓力的降低減少了船體的振動［7］。

已有實驗證實，船舶安裝自由旋轉(zhuǎn)助推葉輪后節(jié)能效益在5%～10%之間，1983年至1985年間共有9 艘1300箱集裝箱船安裝了自由旋轉(zhuǎn)助推葉輪裝置，節(jié)能效果可達11%［8］。助推葉輪裝置適用于荷載較重的單槳船，當(dāng)螺旋槳推力負荷系數(shù)處于2.5～3.0以下時，節(jié)能效果顯著，而對于負載較小的單槳船節(jié)能效果則一般［9］。

2.2舵球

船舶航行時，螺旋槳槳轂后端存在一個低壓空間，該空間內(nèi)紊亂的水流及漩渦造成了船舶尾流場的能量的流失，為了回收流失的尾渦能，日本川崎重工開發(fā)出舵球節(jié)能裝置。舵球的節(jié)能原理如下［10］：

（1）安裝舵球可以消減螺旋槳后壓力值較低的水流區(qū)域，有效遏制了槳螺旋槳后漩渦的產(chǎn)生。在螺旋槳旋轉(zhuǎn)的帶動下，槳后尾流產(chǎn)生切向加速度，形成旋轉(zhuǎn)流，舵球安裝后，受粘性阻力的影響，與舵球接觸后的尾流不再產(chǎn)生強烈的轉(zhuǎn)動，尾流場得以穩(wěn)定。

（2）螺旋槳尾流在舵球的作用下不再收縮，水流截面積有所增大，根據(jù)理想推進器理論［11］可知：螺旋槳后尾流截面積的增大可以提高效率。

（3）舵球改變了尾流場水流的分布，降低了船舶的激振力，提高了舒適度。

川崎重工在一艘十三萬噸級散貨船“瑞川丸”上加裝了舵球，實船的測試結(jié)果表明，節(jié)能效益為4%［12］。

圖3　槳后自由旋轉(zhuǎn)助推葉輪Fig.3　Free rotating impeller

圖4　　舵球Fig.4　Rudder ball

圖5　　舵附加推力鰭Fig.5　Rudder additional thrust fin

2.3舵附加推力鰭

日本石川島播重工（IHI）開發(fā)出一種新型的船舶推進節(jié)能裝置-附加推力鰭，它懸掛于船舵的兩側(cè)，且與來流的方向存在相應(yīng)的安裝角度，把螺旋槳后水流的旋轉(zhuǎn)能轉(zhuǎn)化為船舶前進的助推力［13］。其工作原理是：當(dāng)螺旋槳旋轉(zhuǎn)時，舵兩側(cè)的推力鰭沿上下方向發(fā)生偏移，鰭葉片與螺旋槳尾流相互作用產(chǎn)生升力，附加推力即升力在船前進方向的分力。以下是決定舵附加推力鰭節(jié)能效益的2個因素［14］：

（1）推力鰭安裝角度。推力鰭所受總阻力是由鰭翼誘導(dǎo)水流產(chǎn)生的阻力以及水的粘性阻力組合而成。誘導(dǎo)阻力及粘性阻力的最小值都對應(yīng)于一個特定的攻角，推力鰭有效攻角隨安裝角度的增大而增大，升力及阻力在有效攻角內(nèi)也因安裝角度的增大而增大，但是兩者在船舶前進方向的合力并不一定是增大的。有關(guān)研究表明，附加推力鰭5。左右的安裝角節(jié)能效益最好。

（2）產(chǎn)生附加推力的大小跟推力鰭的長度有關(guān)。推力鰭的展長處于尾流場之內(nèi)時，流經(jīng)鰭片的水流相對速度較大，水流與鰭片相互作用產(chǎn)生推力，助推效率顯著提高；推力鰭展長超出尾流場之外時，鰭片上超出的那部分與水流接觸時速度減小，產(chǎn)生的附加推力亦隨之減小，助推效率降低。

舵附加推力鰭助推效率不僅受安裝角度和推力鰭展長的影響，還包括垂向安裝位置、鰭葉片數(shù)等。石川島播重工（IHI）在一艘240 000 t油船上安裝推力鰭后，節(jié)能效果達3%～5%［15］。

3組合式節(jié)能裝置

3.1補償導(dǎo)管-導(dǎo)流鰭-螺旋槳組合裝置

德國漢堡貝克爾船舶系統(tǒng)公司開發(fā)出一種新型的補償導(dǎo)管-槳前導(dǎo)流鰭-螺旋槳組合式裝置（Mewis－Duct）［16-17］，該組合裝置是由加裝在螺旋槳前的補償導(dǎo)管、導(dǎo)流鰭片及螺旋槳組成。船舶前進過程中，補償導(dǎo)管起穩(wěn)流作用，而導(dǎo)流鰭片則減少了尾部旋流的分離。

MewisDuct節(jié)能原理如下：

（1）在船體較豐滿、方形系數(shù)較大時，螺旋槳前往往得不到足夠多的來流，Mewis導(dǎo)管可以起引流作用，引導(dǎo)尾流流向螺旋槳，從而提高了推進效率。

（2）通過MewisDuct后的水流形成與螺旋槳葉片反轉(zhuǎn)的旋流，反轉(zhuǎn)的旋流增加了螺旋槳葉片上所受的壓力，生成更大的推力。

（3）Mewis導(dǎo)管減少了船體尾流能量損耗，遏制了槳轂處轂渦的形成，有效預(yù)防了螺旋槳葉梢處空泡現(xiàn)象的產(chǎn)生，對螺旋槳結(jié)構(gòu)有一定保護作用。

經(jīng)過多年的試驗研究表明，Mewis裝置的節(jié)能效果大約在6.4%左右，最高可達8%。目前已有30多艘船安轉(zhuǎn)了該節(jié)能裝置，都取得了良好的經(jīng)濟效益。

圖6　補償導(dǎo)管-導(dǎo)流鰭Fig.6　Compensating duct-diversion fin

圖7　導(dǎo)流鰭-螺旋槳-自由旋轉(zhuǎn)助推葉輪Fig.7　Diversion fin-propeller-free rotating impeller

圖8　導(dǎo)流罩-螺旋槳-舵球-附加推力鰭Fig.8　Guide tube-propeller-rudder balladditional thrust fin

3.2導(dǎo)流鰭-螺旋槳-助推葉輪組合裝置

導(dǎo)流鰭-螺旋槳-助推葉輪組合裝置是由螺旋槳前的導(dǎo)流鰭與槳后助推葉輪組合而成，該組合式裝置通過改善槳前進流，同時回收槳后尾渦能來達到減少能量損失效果，工作原理如下［7］：

（1）槳前導(dǎo)流鰭通過整合船尾處的紊流，使螺旋槳獲得均勻的來流，降低了螺旋槳的激振力；同時船體尾流經(jīng)過導(dǎo)流鰭后，形成槳前預(yù)旋流，與螺旋槳轉(zhuǎn)向相反的槳前流增加了螺旋槳葉片所受壓力，提高了推進效率。

（2）自由旋轉(zhuǎn)助推葉輪在螺旋槳后旋轉(zhuǎn)尾流的帶動下轉(zhuǎn)動，轉(zhuǎn)動的助推葉輪產(chǎn)生助推力。

（3）由于槳后自由旋轉(zhuǎn)助推葉輪的存在，螺旋槳前方船體表面脈動壓力降低了40%～50%，脈動壓力的降低有利于減少船體的振動［7］。

導(dǎo)流鰭-螺旋槳-助推葉輪組合式裝置在三者合理搭配的情況下，各自的水動力性不僅能得到充分發(fā)揮，還能相互促進，取得高于單件節(jié)能裝置的節(jié)能效益。

3.3導(dǎo)流罩-螺旋槳-舵球-附加推力鰭組合裝置

導(dǎo)流罩-螺旋槳-舵球-附加推力鰭組合裝置是基于加裝在螺旋槳前的導(dǎo)流罩與槳后舵球以及附加推力鰭合理組合而成。該節(jié)能裝置通過整合螺旋槳尾流并將尾流轉(zhuǎn)換為附加推力來達到節(jié)能的目的。日本通用造船廠早起就進行了相關(guān)試驗并用于實船測試。

該節(jié)能裝置的工作原理如下：

（1）船體尾流流經(jīng)導(dǎo)流罩后速度增大，螺旋槳前獲得充足進流，推進效率得以提高，同時導(dǎo)流罩具有穩(wěn)流的作用，減少了尾渦流分離現(xiàn)象［18］。

（2）由于穩(wěn)流效應(yīng)的存在，槳盤前獲得較均勻的來流，進而減少了不平衡力矩的產(chǎn)生，螺旋槳的振動及噪音得以遏制。

（3）舵球-推力鰭處于螺旋槳轂帽后的低壓區(qū)域，改善了尾流場環(huán)境，同時旋轉(zhuǎn)的尾流在經(jīng)過具有一定攻角的推力鰭后產(chǎn)生附加推力。

德國漢堡水池（HSVA）、瑞典水池（SSPA）在經(jīng)過相關(guān)的試驗數(shù)據(jù)分析后得出：導(dǎo)流罩的節(jié)能效益大約在2%～4%之間，舵球的節(jié)能效益在2%以下，推力鰭節(jié)能效益在3%～5%之間。導(dǎo)流罩-螺旋槳-舵球-附加推力鰭在合理搭配的前提下，節(jié)能效果可達到5%～7%。

4展望

未來船舶水動力節(jié)能裝置的發(fā)展將會集中在尺度效應(yīng)問題的解決及仿生技術(shù)的探索上。隨著大型化船舶的設(shè)計，船體及附加水動力節(jié)能一體化裝置的尺寸也相應(yīng)增大，由于實驗室水池大小是有限的，船模與實船的尺度效應(yīng)將會越來越明顯。有關(guān)肥大型船模自航實驗數(shù)據(jù)證實：船模與實船在阻力，偏航運動，實效伴流分數(shù)等換算的過程中尺度效應(yīng)問題顯著。國際拖曳水池會議（ITTC）于2008年提出了船舶水動力尺度效應(yīng)問題后，國際船舶水動力界對此問題給予了高度重視，但是至今仍未得出一個規(guī)范的尺度換算方法。

仿生節(jié)能技術(shù)是鑒于海洋生物在水中運動衍生出來的。海洋生物在水中以低能耗游動的同時，還能在快速游動狀態(tài)下急速變向，這種低能耗、高機動性的運動狀態(tài)成為了研究者們關(guān)注的焦點。目前，國內(nèi)外對仿生推進技術(shù)都開展了相應(yīng)的研究，隨著研究的深入，相信不久的將來，低能耗、高效率、高機動性的船舶節(jié)能裝置將會被運用于實船的安裝。

5結(jié)語

本文介紹了目前船舶行業(yè)節(jié)能效果較顯著的幾種節(jié)能裝置，包括槳前節(jié)能裝置、槳后節(jié)能裝置及組合節(jié)能裝置。文章針對多種附加水動力裝置節(jié)能原理及效益進行了介紹。在EEDI政策出臺后，國際上對船舶附加節(jié)能裝置的研究加快了步伐，越來越多的節(jié)能裝置被開發(fā)出來。我國所掌握的船舶節(jié)能技術(shù)與世界發(fā)達國家相比還有一定的差距，加快對船舶節(jié)能裝置領(lǐng)域的研究具有重要的意義。隨著國家在相關(guān)領(lǐng)域投入的增加以及科研人員的不懈努力，將會有更多的附加水動力節(jié)能裝置被開發(fā)出來。

參考文獻：

［1］程紅蓉，陳京普，王艷霞，等.幾種船型優(yōu)化手段在節(jié)能船型開發(fā)中的應(yīng)用［J］.中國造船，2012，53（S1）:31-39.

［2］曹關(guān)桐.近幾年來船舶節(jié)能技術(shù)的開發(fā)與應(yīng)用［J］.交通部上海船舶運輸科學(xué)研究所學(xué)報，2003，26（2）:108-110.

［3］錢文豪.船尾節(jié)能型線和水動力附加節(jié)能裝置［J］.船舶，1993（3）:1-19.

［4］陳學(xué)寧.補償導(dǎo)管節(jié)能技術(shù)的應(yīng)用［J］.中國水運，2005（7）:50.

［5］吳遠明.補償導(dǎo)管節(jié)能效果CFD數(shù)值模擬研究［J］.中國船檢，2014（9）:76-79.

［6］曹關(guān)桐.鰭片節(jié)能技術(shù)的開發(fā)與應(yīng)用［J］.天津航海，1995（3）:27-28；40.

［7］郭春雨，趙慶新，吳鐵城，等.船舶附加水動力組合節(jié)能技術(shù)研究進展［J］.艦船科學(xué)技術(shù)，2014，36（4）:1-10.

［8］林安平，余培文.幾種船舶節(jié)能技術(shù)性能分析［J］.武漢船舶職業(yè)技術(shù)學(xué)院學(xué)報，2008（5）:15-17.

［9］黃勝，郭春雨.船舶推進節(jié)能技術(shù)研究與進展［J］.艦船科學(xué)技術(shù)，2007，29（1）:27-32.

［10］斐為民，楊懷蜀.舵球?qū)β菪龢ㄋ实挠绊懀跩］.上海船舶運輸科學(xué)研究所學(xué)報，1994，17（1）:6-14.

［11］盛振邦，劉應(yīng)中.船舶原理:下冊［M］.上海:上海交通大學(xué)出版社，2004.

［12］李鑫.槳后節(jié)能舵球的水動力性能分析［D］.哈爾濱:哈爾濱工程大學(xué)，2009.

［13］郭春雨，黃勝.面元法計算槳后舵附推力鰭水動力性能［J］.哈爾濱工程大學(xué)學(xué)報，2006，27（4）:501-504.

［14］郭春雨，黃勝.非線性渦格法預(yù)報槳后舵附推力鰭水動力性能［J］.華中科技大學(xué)學(xué)報，2006，34（6）:87-89.

［15］陳雷強.舵附推力鰭參數(shù)化設(shè)計及實驗分析［D］.武漢:武漢理工大學(xué)，2012.

［16］JONG J H D.A Framework for energy saving device（ESD）decision making［C］.Ship Efficiency 2011 3rd International Conference，Hamburg，Germany，2011:26-27.

［17］SVARDAL J，MEWIS F.Three years of experience with the mewis duct-a contribution to ship efficiency［C］.Ship Efficiency 2011 3rd International Conference，Hamburg，Germany，2011:26-27.

［18］汪卉瑜.槳前超級導(dǎo)流管水動力性能的理論研究［D］.哈爾濱:哈爾濱工程大學(xué)，2013.

中圖分類號：U671.99

文獻標(biāo)識碼：A

文章編號:1008-830X（2016）01-0070-06

收稿日期：2015-09-20 基金項目：浙江省公益技術(shù)應(yīng)用研究計劃項目（2015C34013）；舟山科技計劃項目（2014C41003）

作者簡介：程枳寧（1992-），男，江蘇南通人，碩士研究生，研究方向：船舶水動力性能研究分析. 通訊作者：陳正壽（1979-），男，教授，研究方向：船舶與海洋結(jié)構(gòu)物水動力分析.E-mail:aaaczs@163.com

Research Progress about Additional Hydrodynamic Energy-Saving Devices of Ships

CHENG Zhi-ning1，2，CHEN Zheng-shou2，3，HUANG Cong-han4，et al
（1.School of Maritime and Civil Engineering of Zhejiang Ocean University，Zhoushan316022；2.Key Laboratory of Offshore Engineering Technology of Zhejiang Province，Zhoushan316022；3.Zhejiang Ouhua Shipbuilding Co，Ltd，Zhoushan 316101；4.The Paxocean Engineering Co，Ltd，Zhoushan316057，China）

Abstract:The research progress about three kinds of additional hydrodynamic energy-saving devices about ships has been summarized in this paper.The first classification is about paddle front energy-saving devices，including compensating duct，stern guide fin.The second classification is about paddle after energy-saving devices，including free rotating impeller，rudder ball and rudder additional thrust fin.The final classification is about combined energy saving-devices，such as compensating duct-diversion fin，diversion fin-free rotating impeller，guide tube-rudder-ball additional thrust fin.Their energy conservation principles have been well interpreted.Their research and development direction have also been analyzed..

Key words:ship energy-saving；paddle front energy-saving devices；paddle after energy-saving devices；combined energy-saving devices