最佳航速的确定（船舶管理课件）

任务二

最佳航速的确定

能力目标：

1、了解船舶的常用经济航速的分类。2、掌握航速对续航力、燃油消耗量的影响。学习任务：了解船舶的常用经济航速的分类，并根据图表判断最佳经济航速。授课方式：知识介绍柴油机将燃油的热能转变成机械能，并以转速的形式驱动螺旋桨转动，并最终以推力的形式推动船舶以一定的航速航行。根据船、机、桨间能量的转换关系，螺旋桨所吸收的功率约与转速的立方成正比，故航速的少量降低便可节省大量的燃油消耗。但是并非航速越小越经济，因为船舶的运输费用除了燃料费用外还有其他费用，而且对于一定航线的船舶由于航速降低．航行时间增加，运输效率下降，也会导致经济效益减少。任务二

最佳航速的确定任务二

最佳航速的确定一、营运船舶的经济航速常用经济航速最低油耗率航速最低燃油费用航速最高盈利航速1．最低油耗率航速柴油机的有效油耗率ge是指每1kW有效功率每小时所消耗的燃油量，单位是kg/(kW·h)，最低油耗率航速是指保持柴油机油耗率最低时的船舶航速。任务二

最佳航速的确定一、营运船舶的经济航速1．最低油耗率航速柴油机的油耗率一般受到喷油量、换气质量、转速等因素的影响，根据柴油机的形式和用途不同，一般船用柴油机的设计最低油耗率点在90%-100%标定之间。任务二

最佳航速的确定一、营运船舶的经济航速1．最低油耗率航速考虑配桨过程中的各种功率储备需求，对于工作于推进特性下的船舶柴油机，一般在85%负荷时ge最小。任务二

最佳航速的确定一、营运船舶的经济航速柴油机有效油耗率曲线任务二

最佳航速的确定一、营运船舶的经济航速1．最低油耗率航速P表示柴油机的标定功率，SFOC(SpecificFuelOilConsumption)表示船舶燃油消耗率，∆SFOC表示船舶燃油消耗率的变化量。显然柴油机在ge最小时运转，其燃油消耗率最低，柴油机的经济性最好，而此时的船舶航速就为最低油耗率航速。任务二

最佳航速的确定一、营运船舶的经济航速1．最低油耗率航速根据船舶配桨的特点，如果船舶航行任务多，航次计划比较紧，柴油机在航行时经常处于较高负荷工作，应尽量调整柴油机工作于最低耗油率工况点，这样可以有效地降低柴油机的燃油消耗。任务二

最佳航速的确定一、营运船舶的经济航速2．最低燃油费用航速最低燃油费用航速是指船舶航行单位距离所消耗的燃油最少的航速。任务二

最佳航速的确定一、营运船舶的经济航速2．最低燃油费用航速根据船、机、桨的能量关系，船舶单位距离的燃油消耗量gn随航速的变化是非线性的，先缓慢减少后迅速增加，在船舶的使用航速范围内的变化趋势是增加的；任务二

最佳航速的确定一、营运船舶的经济航速2．最低燃油费用航速柴油机的燃油消耗率ge的变化也是非线性的，但其趋势与gn相反，是先迅速降低后缓慢增加，在柴油机的标定配桨功率范围内的变化趋势是逐渐降低的。任务二

最佳航速的确定一、营运船舶的经济航速gn和ge随航速的变化规律任务二

最佳航速的确定一、营运船舶的经济航速2．最低燃油费用航速上图分别示出了gn和ge随船舶航速的变化规律。当船舶降速航行时，虽然ge会增加，而gn会明显地逐渐下降，并出现一个最小值gnmin，gnmin所对应的航速即为最低燃油费用航速vn。如果按照vn航行，对某一固定的航程，其燃油费用最低。任务二

最佳航速的确定一、营运船舶的经济航速2．最低燃油费用航速对于常规柴油机来说，在最低燃油费用航速工况点运行时，由于其输出功率较低，会带给柴油机许多工作问题，如增压器喘振、低温腐蚀、燃烧恶化和排气通道脏污等，尤其是燃用重油以后会使问题更突出，实际上常规柴油机是无法长时间可靠地运行在vn工况点。任务二

最佳航速的确定一、营运船舶的经济航速2．最低燃油费用航速轮机员可以通过调整柴油机工作参数和采用间歇高负荷运行等方式，改善柴油机的工作，但带来柴油机可靠性下降、寿命降低及备件消耗增加等实际问题，可直接导致船舶日常消耗的增加和使用年限的缩短。任务二

最佳航速的确定一、营运船舶的经济航速2．最低燃油费用航速对于智能柴油机来说，其带来的问题会比常规柴油机有很大程度的降低，但还无法做到在低负荷下长时间可靠运行。任务二

最佳航速的确定一、营运船舶的经济航速3．最高盈利航速

最高盈利航速，即在营运期内盈利最大的航速。任务二

最佳航速的确定一、营运船舶的经济航速3．最高盈利航速上述两种经济航速，只考虑了柴油机和船舶本身的经济性，所以不一定就是船舶最高的盈利航速，欲获得船舶最大的盈利航速，尚须考虑船舶的折旧费、客货的周转量、运价、运输成本及利润等因素。任务二

最佳航速的确定一、营运船舶的经济航速3．最高盈利航速不同的航区和船舶种类将有其相应的最大盈利航速，需要通过调研、统计及分析来加以确定。任务二

最佳航速的确定一、营运船舶的经济航速3．最高盈利航速对于航运企业说，必须全面考虑，从三种经济航速中作出选择，为增加企业收益和节能服务。任务二

最佳航速的确定一、营运船舶的经济航速3．最高盈利航速利用经济航速运行，一般不需要增加投资，只要求具有严格的科学管理和熟练的操作技术，就能获得显著的经济效果。如长期降速航行，会增加机损事故和技术维护工作。任务二

最佳航速的确定一、营运船舶的经济航速3．最高盈利航速营运船舶的最佳经济航速，应是单位运输成本最低的航速，或是最大盈利的航速。任务二

最佳航速的确定一、营运船舶的经济航速3．最高盈利航速对应于特定的航线和载重量，相应于当时的燃料价格及其他开支，在给走的经济指标下，按单位运输成本可得到最佳航速。任务二

最佳航速的确定一、营运船舶的经济航速单位运输成本最低的航速任务二

最佳航速的确定一、营运船舶的经济航速3．最高盈利航速上图表示了航程和航速（bT—v）的关系，其中va和vb分别代表两种航程下单位运输成本最低的航速，曲线A的航程比曲线B长，而其停泊时间t2与航次时间t的比值比曲线B小，可见长航程船舶的航速可以略高。任务二

最佳航速的确定一、营运船舶的经济航速船舶动力装置所用的油料（燃油和滑油）是船舶排水量的一部分，它直接决定船舶的续航力，即

L=vt式中，L—续航力，nmile;v—船速，kn;t—航行时间，h。任务二

最佳航速的确定二、航速对续航力、燃油消耗量的影响如已知燃油储备量∑m

及其动力装置每小时消耗量B,则可求出船舶动力装置的工作时间

t=式中，∑m——燃油储备量，t; B=B1+B2+B3——分别为主机、副机、锅炉每小时燃油消耗量，kg/h。任务二

最佳航速的确定二、航速对续航力、燃油消耗量的影响考虑到

B=g·P则续航力L为

L=式中，g——动力装置实际燃油消耗率，kg/(kW·h);P——动力装置实际功率，kW。任务二

最佳航速的确定二、航速对续航力、燃油消耗量的影响分别假定船舶燃油储备量一定和在船舶动力装置燃油消耗率g不变的条件下，比较船速为v0和v1两种航行状态，探讨船速对续航力的影响，则有

L1=式中，L0，P0，v0和L1,P1，v1分别为两种航行状态下的续航力、功率和航速。任务二

最佳航速的确定二、航速对续航力、燃油消耗量的影响式中，L0，P0，v0和L1,P1，v1分别为两种航行状态下的续航力、功率和航速。

根据P=的关系，则有

L1=由式可知，续航