中国船舶科学研究中心关于EEDI的研究进展(英文)

介绍了中国船舶科学研究中心(CSSRC)关于EEDI的若干研究成果,包括EEDI衡准基面、船舶失速系数分析和水动力节能装置的研究成果,同时介绍了正在开发的EEDI验证评估软件平台。

甲醇双燃料矿砂船轴带发电机应用与EEDI分析

33万吨甲醇双燃料矿砂船采用抱轴式永磁轴带发电机,有效地降低了EEDI,满足EEDI第三阶段要求。正常航行时,轴带发电机能最大限度发挥甲醇双燃料主机的减排潜力。针对于此,文章进行了深入的理论分析,在燃油模式下,已经能够满足EEDI第三阶段要求;在甲醇模式下,减排效果会更好。

基于集成高效热能发电系统的船舶Attained EEDI及燃油消耗量分析

为满足国际海事组织(IMO)关于船舶能效设计指数(energy efficiency design index,EEDI)的强制要求,各国已开始探索高效热能发电技术在船舶能源系统中的集成和应用,以期通过对船舶主动力装置余热进行回收利用,实现降低EEDI、减少燃油消耗量和控制废气排放量的目标。论文以超临界二氧化碳布雷顿循环(S-CO_2 Brayton cycle,S-CO_2 BC)发电系统、有机朗肯循环(organic Rankine cycle,ORC)余热发电系统、卡琳娜循环(Kalina cycle,KC)余热发电系统和动力涡轮(power turbine,PT)余热发电系统为具体研究对象,分别就单一新型动力循环发电系统和组合型高效热能发电系统在某型2500TEU支线集装箱船中集成,对船舶达到的能效设计指数(attained EEDI)和燃油消耗量折减进行计算分析。结果表明:采用超临界二氧化碳布雷顿循环发电系统取代1台船舶辅机,并与有机朗肯循环、卡琳娜循环及动力涡轮等新型动力循环余热发电系统构成组合型高效热能余热发电系统技术方案,可实现船舶达到的能效设计指数EA与没有应用任何高效热能发电系统技术方案的指数相比下降33.28%;单一应用有机朗肯循环余热发电技术对减少船舶燃油消耗量的贡献显著,燃油节省率可达到5.99%。这项研究工作可为在船舶上集成应用高效热能发电技术提供理论参考依据。

拖网渔船能效设计指数(EEDI)研究

随着渔业的节能减排工作日益提上日程,对渔船的能效水平评估显得尤为重要。本文参考国际海事组织(IMO)通过的常规船舶能效设计指数(EEDI)计算公式及参考线公式,基于部分拖网渔船资料,提出了适用于拖网渔船的EEDI计算公式,并运用统计回归的方法得到了拖网渔船EEDI参考线公式。利用该公式,实例计算了一艘拖网渔船的EEDI值,并与满载时的计算值以及参考线公式计算值进行了比较,结果显示,拖航时的EEDI值较大。公式有一定的适用性,为国内拖网渔船设计提供参考,也为渔业船舶的节能减排提供新思路。

EEDI中船舶失速系数fw的计算方法与软件开发

近来IMO提出的新船能效设计指数(EEDI)将会对我国船舶工业产生重大影响。针对该指数计算公式中的船舶失速系数fw进行了研究,提出了一个系统的fw计算方法并形成软件,将计算结果与试验值和NMRI方法计算结果进行比较,证明计算方法具有工程实用性,为近一步开展相关研究工作奠定了理论基础。

我国船舶EEDI分析研究

IMO通过EEDI公式,我国船舶工业将面临严峻考验,为有效应对这场考验,需对我国船舶能效水平进行深入研究。本文通过对我国9型1680艘船舶的能效水平进行研究分析,得出了适用于我国不同船型的EEDI参考线公式,并与IMO通过的参考线公式进行了比较,分析了不同点。研究结果可以为国内船舶设计者在进行相关船舶的EEDI计算时提供参考和指导,具有较好的实用性。

关于EEDI衡准基线的研究

EEDI(能效设计指数)是衡量船舶在航行中CO_2排放量的考核指标,EEDI衡准基线则是船舶CO_2排放量合格与否的分界线。通过对EEDI的本质和影响因素的详细分析研究,提出了以装载量为自变量、以船速为参变量、按不同船舶类别表达和生成EEDI衡准基线的方法。实例验证结果表明,该方法合理、实用、有效,与目前不计船速影响的方法相比,准确性有了明显的改善,可以作为EEDI衡准基线正确表达和生成的一种新方法。

关于EEDI和最小推进功率综合优化的研究

论文建立了EEDI和船舶最小推进功率综合优化模型。EEDI优化需要满足IMO关于船舶最小推进功率的要求。为了协调船舶降低EEDI与满足船舶最小推进功率之间的矛盾,论文致力于发展一种有效且快速的、船舶最小推进功率约束下的船舶主尺度EEDI优化方法。目标函数EEDI的评估基于中国船舶科学研究中心开发的水动力性能数字化图谱。为了与图谱所涵盖的船型保持一致,论文中的船体变换采用仿射变换和Lackenby方法。为了说明该方法,选取VLCC为研究对象,并选取了不同的优化算法。计算结果表明:EEDI和船舶最小推进功率综合优化模型是合理且行之有效的,优化过程中每个方案都能得到一个光顺的船型。

国内首艘满足内河EEDI-Ⅲ集装箱船设计

节能环保、绿色低碳是内河水运经济发展的总趋势,中国船级社相继出台了《内河绿色船舶规范》以及内河EEDI评估指南等一系列标准。论文介绍了最新开发的国内首艘满足内河第三阶段EEDI的绿色节能集装箱船EEDI设计计算过程,围绕降低EEDI,从总布置、规范适应性、油耗、EEDI及主尺度等各方面进行优化设计。采用CFD、有限元等手段来达到油耗最低、装载量最大。最终成功取得了我国首艘满足第三阶段EEDI指标要求的内河集装箱船的设计预验证证书和实船验证证书,实船整体指标令人满意。

基于EEDI的气层减阻技术评价方法研究

船用气层减阻技术由于其优异的节能减阻效果而受到船舶相关行业越来越多的重视。为此,急需建立一种通用的、可接受度高的评价方法,以引导气层减阻技术的发展。论文通过梳理EEDI中关于创新能效技术的相关计算准则,理清了气层减阻技术EEDI计算中各个参数的求解方法,提出了一种基于EEDI指数的气层减阻技术评价方法,并通过国内首艘气层减阻改造船的实测数据进行了EEDI的计算。

基于碳排放强度的经济型EEDI预估模式研究

适用于所有400总吨及以上船舶的新船能效设计指数(EEDI)标准于2013年1月1日生效,但该标准在行业中仍然存在广泛的争议。本文基于碳排放强度的经济相关性,研究了一种经济型EEDI预估模式,作为一种新思路供进一步研究,以期能在EEDI中引入经济性指标,使EEDI标准更符合经济和社会发展的要求。

关于EEDI衡准方法的比较研究

文献[1],即《关于EEDI衡准基面的研究》一文提出了船舶EEDI衡准基面的概念,它的函数形式是aVb△c,其中V是船速,△是船的装载量,a、b和c是待定常数,它们随船舶类别而异。作者在文献[1]的基础上,利用Fairplay数据库资料分别对液货船、散货船以及集装箱船的EEDI衡准基面进行了计算,并和不考虑船速影响的EEDI衡准基线方法做了比较。经实例进一步验证,考虑船速影响的EEDI衡准基面方法比EEDI衡准基线方法更合理、更准确。

关于EEDI衡准基面的研究

在文献[4]指出的船舶EEDI(能效设计指数)衡准基线必须考虑船速影响的基础上,进一步提出了船舶EEDI衡准基面的概念。它的函数形式是aV b?c,其中V是船速,?是船的装载量,a、b和c是待定常数,它们随船舶类别而异,由该函数从V和?两个变量方向对同一类船的大量子样进行最小二乘方拟合而定。经实例验证,本文提出的方法比文献[2]的船舶EEDI衡准基线方法更合理、更准确,比文献[4]的船舶EEDI衡准基线簇方法更方便,可以作为船舶EEDI合格与否的更好的检验衡准。

基于EEDI的船舶主机选型研究

以船舶能效设计指数(EEDI)为背景,上海船舶设计研究院设计的绿色船型Dolphin 82 K为研究对象,分析船舶主机选型设定对EEDI所产生的影响,并将EEDI作为主机选型的指标之一,建立船舶主机选型综合评价模型,实现对船舶主机选型的科学、客观、合理评价。

肥大型船加装水动力节能装置之EEDI计算方法探讨

虽然EEDI计算导则早已公布,但节能装置产生的收益如何在EEDI计算公式中体现却未有定论。本文针对加装节能装置之肥大型船,按MEPC62会议日本提案的思想,通过统计现有的模型试验或实船试航结果,分别以"主机装机功率不变、航速提高"和"航速不变、主机装机功率降低"两种目前看来较为合理的计算办法来评估加装节能装置后对EEDI结果产生的影响。结果表明,以"航速不变、主机装机功率降低"方法来评估节能装置的收益时,EEDI降低值更显著。本文结果可为加装节能装置之船舶计算EEDI提供参考。

我国沿海船舶CO_2排放限值与EEDI比对分析

为客观、全面地反映我国沿海船舶CO_2排放控制要求,对比其与国际船舶能效设计指数(Energy Efficiency Design Index,EEDI)排放限值要求之间的差异,对国内外CO_2排放限值基线划定方法进行系统阐述。对国内外CO_2排放限值基线划定方法进行系统阐述,并利用该方法分别对不同船型、不同吨位的船舶进行CO_2排放限值计算,同时对计算结果进行比较。结果表明,目前我国施行的限值标准总体上较EEDI限值标准更为严格,船舶节能减排控制水平较高。建议在我国标准中增加适用船型,并延长CO_2排放限值的阶段时效,推动我国标准的强制实施,从而进一步提高我国船舶节能减排控制水平。

我国三大主力船型实船EEDI指标水平分析

新船能效设计指数（EEDI）是国际海事组织（IMO）推出的衡量船舶能效水平的强制性指标.论文介绍了EEDI强制性要求的要点,然后基于自2013年1月至今收集整理的126条实船的EEDI数据,分析我国三大主力船型在满足EEDI各阶段指标要求方面的情况,并与IMOEEDI数据库中收录的船舶的EEDI数据进行对比.研究结果可以为EEDI第3阶段技术状况的审议提供参考,为我国参与IMO节能减排技术谈判提供数据支撑.

基于EEDI实船验证的航速试验方法探讨

对于EEDI关于船模验证要求的理解,各个船级社、船东、船舶设计单位基本一致,但对于实船的验证,各个船级社的要求有所不同,本文基于ITTC要求,对EEDI航速试验进行阐述,以求给参与航速试验的人员以指导。

长江1000车滚装船EEDI验证分析

针对船舶能效设计指数(EEDI)在设计阶段的初步验证和试航阶段的最终验证的差异性问题,基于1 000车长江商品汽车滚装船水池试验结果,开展EEDI初步验证,预报该船的实船航速功率性能;结合实船试航测试,开展EEDI最终验证和对比分析,基于该船的EEDI基准航速计算该船所达到的EEDI值,结果表明该船满足内河绿色船舶-1的能效要求。

内河船舶EEDI测试影响因素研究

为了帮助船检人员获取相对准确的内河船舶EEDI测试结果,指导内河船舶EEDI测试,从而提高内河船舶的能效水平,对内河船舶主机转速和通航环境偏差等因素对EEDI测试结果的影响进行了研究。以1艘西江千吨级散货船为研究对象,结合船舶静水阻力计算公式、EEDI计算公式和船-机-桨匹配原理建立了船舶EEDI仿真计算模型;利用实测数据对EEDI仿真计算模型的准确性进行了验证。利用EEDI仿真计算模型研究了对象船舶主机转速、测试时风速和水深对内河船舶EEDI测试结果的影响程度。研究结果表明,(1)与实测值相比,所建立的EEDI模型油耗仿真结果与实船测试结果比较相近,平均误差约为2.77%;(2)主机转速偏差率大于3.5%,水深小于8m或风速大于5级时,EEDI测试结果的偏差将超过5%。