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为了推进内河船舶的节能减排,2017年,中国船级社对《内河绿色船舶规范》进行了更新,该指南为我国内河船舶EEDI测试提供了参考。但目前的EEDI测试方法初期投资和运行成本较高,测试条件相对复杂,在内河船舶上推广困难。因此,研究不同因素对船舶EEDI测试结果的影响程度,从而指导船舶EEDI测试方案的优化,可以提高船舶能效水平与船检工作的效率,促进内河船舶节能减排。 以西江航线“润桂680”号千吨级散货船为研究对象,结合EEDI测试试验和船舶EEDI仿真计算模型对EEDI测试试验的影响因素进行分析。主要研究内容如下: (1)针对对象船舶设计能效数据采集系统并进行试验测试。首先对EEDI计算公式进行分析,得到EEDI试验的测试需求。然后根据对象船舶现实条件、传感器特点与测试需求,设计能效数据采集系统和测试试验方案并进行测试试验;最后对采集到的数据进行特征分析、制定试验数据清洗方案并进行数据清洗。通过计算得到对象船舶的设计理论EEDI值为25.31g/(t·n mile),实测得到的EEDI值为36.67g/(t·n mile)。二者偏差很大,且均不足以满足《内河绿色船舶规范》的要求。 (2)建立考虑通航环境影响的船舶EEDI仿真计算模型。首先通过CFD软件计算和经验公式计算了船舶阻力;然后结合EEDI计算公式、船-机-桨匹配原理和船舶运动学理论建立了船舶EEDI计算模型;最后利用清洗后的数据对模型准确性进行了验证。通过分析结果,EEDI模型油耗仿真结果与实测油耗值的最大误差为5.9%,平均误差为2.77%。表明模型能够有效的仿真在船舶的EEDI测试结果。 (3)结合试验结果与仿真模型计算,分析特定条件时,主机转速偏差、载重量、水深、风速对EEDI的影响。研究结果表明:测得的EEDI值随着测试时主机转速的增大而增大;在主机转速的可控范围内,EEDI测试结果的偏差不足2%,但当主机转速偏差率大于3.5%时,EEDI测试结果的偏差将大于5%;船舶载重量减少会导致测得的EEDI结果偏小,但修正公式可以有效地减小测试时载重量造成的误差。水深小于8m或风速大于5级时,EEDI测试结果的偏差也将超过5%。