風翼助航船舶推進系統(tǒng)操縱策略研究.pdf

1、通過在現(xiàn)有船舶甲板上安裝輔助硬質風翼，風翼作為船舶的輔助推進系統(tǒng)，推動船舶前進，在保證航速不變時，可以有效降低主機燃油消耗。然而在風翼助航船舶廣泛推廣使用之前，仍有很多技術難關需要攻克。其中，針對風翼和主機-螺旋槳構成的混合推進系統(tǒng)的操縱策略的研究極為重要，需要解決針對不同航行工況的混合推進系統(tǒng)的匹配運行問題。
　　首先，針對風翼助航船舶航行和受力特性，建立目標船三自由度分離模型（MMG模型），確定了風翼助航船舶各部分之間的數(shù)學關

2、系。
　　其次，針對風翼模型完成其風洞試驗，得到風翼的空氣動力學性能，并對空氣動力系數(shù)進行分析。根據(jù)風翼助航船舶可用風場的限制條件，基于絕對風場，采用圖譜法和數(shù)學建模法完成風場可用區(qū)域的求解。計算得到基于船舶坐標系的風翼最佳回轉角度，并采用降低最佳攻角的方法有效規(guī)避失速現(xiàn)象，對最佳回轉角度進行修正。
　　再次，基于定航速控制模式和定負荷控制模式，對風翼助航船舶機槳配合操縱特性進行分析，并提出分航段定轉速結合航速補償修正的操縱

3、模式，在理論上論述其可行性。
　　最后，分析計算不同航行工況下風翼助航船舶漂角和保向舵角及其增阻特性?；贛MG平衡模型計算不同航行工況對應的主機設定轉速，最終針對目標船滿載航行工況，制定了不同航速和風場條件下風翼助航船舶推進系統(tǒng)操縱控制策略，并計算得到基于風場的推進系統(tǒng)操縱表。
　　本文選擇的目標風翼在較大的來風角度范圍內均能提供較大推力，有較好的推進性能。根據(jù)制定的風翼助航船舶推進系統(tǒng)操縱策略，以目標船為例，計算得到航速