风帆助航简介解析课件

风能—风帆助航风能—风帆助航1目录风能风帆助航的基本原理结构风帆助航的运用情况风帆助航的缺点运用情况目录风能2风的形成由于地面各处受太阳辐照后气温变化不同和空气中水蒸气的含量不同，因而引起各地气压的差异，在水平方向高压空气向低压地区流动，即形成风。风的形成由于地面各处受太阳辐照后气温变化不同和空气中水蒸气的3风能的利用风能作动力---利用风来直接带动各种机械装置。风力发电---我们把风的动能转变成机械能，再把机械能转化为电能，这就是风力发电。风能的利用风能作动力---利用风来直接带动各种机械装置。4风帆助航风能利用，已有数千年的历史。最早的利用方式是“风帆行舟”。风帆助航风能利用，已有数千年的历史。最早的利用方式是“风帆行5风帆助航的发展人类利用风力来推进船舶已有五千余年的悠久历史。我国明代伟大的航海家郑和1405～1433年间统帅其庞大的风帆船队7下西洋，达到人类历史上空前规模的远洋航行。只是随着18、19世纪蒸汽机和内燃机的发明。蒸汽机和内燃机船相继出现。使风帆船的垄断地位逐渐被取代。至本世纪中叶已几乎从远洋运输中消失了。但随着70年代初世界石油危机的出现以及人类对环境污染的严重忧虑。具有显著节能效果和减少污梨等优点的风帆推进装置重新引起船舶工作者的重视。风帆助航的发展人类利用风力来推进船舶已有五千余年6帆船运动的力学原理

总的受力=水动力+空气动力+扰动1.水动力是水作用在船体上的力2.空气动力是风作用3.在帆上的力，扰动是依赖于海况的风、浪和气流的波动力帆船运动的力学原理总的受力=水动力+空气动力+扰动7帆船的动力来源当帆船如图1所示顺风行驶时。由“流速增加，压强降低”的伯努利原理知道，当空气向一个方向流动时，它向侧面作用的力就要相对减小。如图2所示，船正是在风的静压力推动下前进的。帆所受静压力的产生，主要是帆具有像机翼一样的弧形。图3为

当气流通过帆或机翼示意图

帆船的动力来源当帆船如图1所示顺风行驶时。由“流速增加，压强8扬帆与不扬帆的油耗对比

项目帆况航速功率转速油耗估算油耗油耗误差不扬帆4.118.154091.751.69-0.065.1715.105023.483.37-0.117.3523.004874.604.39-0.21扬帆4.584.724261.501.39-0.106.17.204181.781.73-0.04扬帆与不扬帆的油耗对比项目航速功率转速油耗估算油耗油9国内外船舶实例船名主尺度LxBxd载货量T主机功率Kw船速Km总帆面积mxm新爱德丸66x10.6x4.761600117712200长风号44x8.8x23268811.6140表1两艘实船的主要因素表表2两艘实船装置投资和回收年限船名无帆年燃油量（万元）节油率（百分）帆装置造价（万元）静态回收年限（年）动态回收年限（年）新爱德丸约1亿日元157000万日元4.876.15长风号13.586.86.39.22国内外船舶实例船名主尺度载货量主机功率船速总帆面积新爱德丸610我国沿海航线风力资源情况及其推广我国沿海航线风力资源情况及其推广111)我国沿海以北风和南风偏多，平均风力达4级左右．2)我国沿海采用风帆助航技术，平均节能可达9．08～15．68、特别是渤海湾、黄海、东海海域的沿海航线，节能效果更佳．3)我国沿海东西方向航线上推广风帆助航技术潜力更大．结论1)我国沿海以北风和南风偏多，平均风力达4级左右．结论12风帆助航的缺点1)风速不稳定,产生的能量大小不稳定2)风能利用受地理位置限制严重3)风能的转换效率低4)风能是新型能源,相应的使用设备也不是很成熟风帆助航的缺点1)风速不稳定,产生的能量大小不稳定13风帆助航船市场潜力大油价有任何风吹草动，均对航运业造成重要影响，全球首只借风力助航的船舶──可配载一万吨的「MSBelugaSkySails」号散货船2007年02月正式启航，从德国不来梅港驶至委内瑞拉。新技术的应用原理是在货船上加入风帆，利用计算机系统测试风向，借助风力协助推动船只运行。风帆助航也证明环境及经济发展可以并存。风帆助航船市场潜力大油价有任何风吹草动，均对航运业造成重14提高节能效果的两点建议

1．采取有效的激励措施航运部门是能源消耗的重要部门之一。风帆助航，是利用无环境污染竹无限能源---风力作为船舶拄进的辅助动力，已被实践证明是一种行之有效加较好方法。我国对风帆助航技术的应用，正处于探索前进的阶段。因此，各方面应该给予大力的扶持。具体地说，国家应尽可能采取一些优惠政策，航运相关部门应尽量据供一些方便，以捉高风帆助航船运的综合经济效益，提高航运企业采用风帆节能技术的积极性。另外，航运企业的有关管理部门，也应制定相应的政策性条款，如规定合理的节能指标，配合严明的奖惩措施，使节能效果与船上人员的切身利益相结合，从而激励船员充分发挥风帆的作用，更大限度地利用风力资源。2．采用多种节能措施在风帆助航船上，应同时采用其他行之有效的节能措施，以获得更高的综台节能效果。日本风帆助航船就是采用综合节能措施，它从帆，机，桨等备方面考虑，并燃烧低质油。以下几项节能措施在风帆助航船上是可考虑的，根据模型试验和实船测试，其节能效果优异：（1）采用优良线型，如不对称型（2）采用船舶附体节能装置，如前置导管和助推舵（3）采用可调螺距螺旋桨或低转速大直径螺旋桨。（4）动力装置和电站的节能。提高节能效果的两点建议1．采取有效的激励措施2．采用多种节15风能—风帆助航风能—风帆助航16目录风能风帆助航的基本原理结构风帆助航的运用情况风帆助航的缺点运用情况目录风能17风的形成由于地面各处受太阳辐照后气温变化不同和空气中水蒸气的含量不同，因而引起各地气压的差异，在水平方向高压空气向低压地区流动，即形成风。风的形成由于地面各处受太阳辐照后气温变化不同和空气中水蒸气的18风能的利用风能作动力---利用风来直接带动各种机械装置。风力发电---我们把风的动能转变成机械能，再把机械能转化为电能，这就是风力发电。风能的利用风能作动力---利用风来直接带动各种机械装置。19风帆助航风能利用，已有数千年的历史。最早的利用方式是“风帆行舟”。风帆助航风能利用，已有数千年的历史。最早的利用方式是“风帆行20风帆助航的发展人类利用风力来推进船舶已有五千余年的悠久历史。我国明代伟大的航海家郑和1405～1433年间统帅其庞大的风帆船队7下西洋，达到人类历史上空前规模的远洋航行。只是随着18、19世纪蒸汽机和内燃机的发明。蒸汽机和内燃机船相继出现。使风帆船的垄断地位逐渐被取代。至本世纪中叶已几乎从远洋运输中消失了。但随着70年代初世界石油危机的出现以及人类对环境污染的严重忧虑。具有显著节能效果和减少污梨等优点的风帆推进装置重新引起船舶工作者的重视。风帆助航的发展人类利用风力来推进船舶已有五千余年21帆船运动的力学原理

总的受力=水动力+空气动力+扰动1.水动力是水作用在船体上的力2.空气动力是风作用3.在帆上的力，扰动是依赖于海况的风、浪和气流的波动力帆船运动的力学原理总的受力=水动力+空气动力+扰动22帆船的动力来源当帆船如图1所示顺风行驶时。由“流速增加，压强降低”的伯努利原理知道，当空气向一个方向流动时，它向侧面作用的力就要相对减小。如图2所示，船正是在风的静压力推动下前进的。帆所受静压力的产生，主要是帆具有像机翼一样的弧形。图3为

当气流通过帆或机翼示意图

帆船的动力来源当帆船如图1所示顺风行驶时。由“流速增加，压强23扬帆与不扬帆的油耗对比

项目帆况航速功率转速油耗估算油耗油耗误差不扬帆4.118.154091.751.69-0.065.1715.105023.483.37-0.117.3523.004874.604.39-0.21扬帆4.584.724261.501.39-0.106.17.204181.781.73-0.04扬帆与不扬帆的油耗对比项目航速功率转速油耗估算油耗油24国内外船舶实例船名主尺度LxBxd载货量T主机功率Kw船速Km总帆面积mxm新爱德丸66x10.6x4.761600117712200长风号44x8.8x23268811.6140表1两艘实船的主要因素表表2两艘实船装置投资和回收年限船名无帆年燃油量（万元）节油率（百分）帆装置造价（万元）静态回收年限（年）动态回收年限（年）新爱德丸约1亿日元157000万日元4.876.15长风号13.586.86.39.22国内外船舶实例船名主尺度载货量主机功率船速总帆面积新爱德丸625我国沿海航线风力资源情况及其推广我国沿海航线风力资源情况及其推广261)我国沿海以北风和南风偏多，平均风力达4级左右．2)我国沿海采用风帆助航技术，平均节能可达9．08～15．68、特别是渤海湾、黄海、东海海域的沿海航线，节能效果更佳．3)我国沿海东西方向航线上推广风帆助航技术潜力更大．结论1)我国沿海以北风和南风偏多，平均风力达4级左右．结论27风帆助航的缺点1)风速不稳定,产生的能量大小不稳定2)风能利用受地理位置限制严重3)风能的转换效率低4)风能是新型能源,相应的使用设备也不是很成熟风帆助航的缺点1)风速不稳定,产生的能量大小不稳定28风帆助航船市场潜力大油价有任何风吹草动，均对航运业造成重要影响，全球首只借风力助航的船舶──可配载一万吨的「MSBelugaSkySails」号散货船2007年02月正式启航，从德国不来梅港驶至委内瑞拉。新技术的应用原理是在货船上加入风帆，利用计算机系统测试风向，借助风力协助推动船只运行。风帆助航也证明环境及经济发展可以并存。风帆助航船市场潜力大油价有任何风吹草动，均对航运业造成重29提高节能效果的两点建议

1．采取有效的激励措施航运部门是能源消耗的重要部门之一。风帆助航，是利用无环境污染竹无限能源---风力作为船舶拄进的辅助动力，已被实践证明是一种行之有效加较好方法。我国对风帆助航技术的应用，正处于探索前进的阶段。因此，各方面应该给予大力的扶持。具体地说，国家应尽可能采取一些优惠政策，航运相关部门应尽量据供一些方便，以捉高风帆助航船运的综合经济效益，提高航运企业采用风帆节能技术的积极性。另外，航运企业的有关管理部门，也应制定相应的政策性条款，如规定合理的节能指标，配合严明的奖惩措施，使节能效果与船上人员的切身利益相结合