远洋渔船资料.docx

远洋渔船资料玻璃钢渔船船体材质比重轻,采用模具整体成型,船体光滑、阻力小、航速快、作业半径大,整体的节能效果明显,因此推广玻璃钢渔船有利于实现渔业船舶节能减排目标,有利于保护近海的渔业资源,实现渔业的可持续发展,同时有利于提高渔船的作业安全性。本文的研究对象是中小型玻璃钢渔船,属于单甲板艉机型拖网渔船,甲板室位于肿后。这种总布置型式的优点是轴系短,鱼舱容积能够充分利用9,在主船体空间一定的情况下,使载鱼量达到设计可能的最大值。3.2我国玻璃钢渔船研制现状3.2.1取得的成果近年来,我国重视了玻璃钢渔船的设计标准制定和研发工作,取得了一定成绩,如威海中复西港船艇有限公司通过与中国水产科学院渔船室、上海玻璃钢研究所等国内一流的科研院所的紧密合作,不断消化吸收玻璃钢造船领域先进的科研成果,先后研制开发了船长9.6m?33ni十多种船型,建造了24.00m、25.50m、29.00m、33.10m拖网渔船和29.18in、28.60m、29.98m玻璃钢金枪鱼延绳钓渔船。3.2.2存在的问题目前在我国渔船构成中,钢质和木质渔船所占比例仍然非常大。在木质渔船的设计中,船长由龙骨长度决定,而龙骨长度受到木材长度的限制,而钢质渔船虽然不受钢料的限制,但是由船东根据自己的喜好决定船长,导致我国渔船尺度大小不一,难以形成统一的设计标准,造成资源的浪费和设计建造效率低下,玻璃钢渔船由于是使用模具制造,一个模具可以建造30?50艘船,便于实现渔船标准化,从设计和建造角度讲都更节省人力物力,是实现我国渔船现代化、标准化的捷径7。玻璃钢渔船的设计和建造长期以来没有得到国家经费的支持,我国也未曾引进国外成熟的设计和建造技术,导致玻璃钢渔船的相关技术资料方面一片空白,而企业和科研院所、大专院校进行的相关研究也都不是很系统,独自摸索的成果也缺乏相关技术标准的验证。玻璃钢渔船自身材质轻,使得相同型线设计建造的船舶重心偏高,导致稳性比较差,这只是玻璃钢渔船与钢质渔船不同点中的一个,由此可见,玻璃钢渔船的设计不能够完全照搬钢质渔船的设计5。-16-大连理工大学硕士学位论文由于缺乏玻璃钢渔船的设计经验和标准,大部分标准是20世纪90年代初期国内企业制定的,与国外先进技术差距大,很多企业参考钢质渔船来设计玻璃钢渔船,造成设计上存在缺陷,从而导致作业过程中事故多发。2004年,“沪渔917”玻璃钢渔船在斐济渔场作业时艏部折断,随后一艘玻璃钢渔船起火沉没,3艘玻璃钢渔船使用5年就船体漏水而停用,这些都是我国玻璃钢渔船设计技术跟不上得到的惨痛教训5。我国玻璃钢渔船品种和数量都比较少,而设计是需要大量的优秀船型经过充分的技术经济论证才能确定最佳的船型及总布置设计方案。目前可查的供借鉴的母型船资料也比较难找,本文也只能针对两种被评为标准化的船型21.3m和32.98m两种船型进行玻璃钢渔船分船的研究,为今后的玻璃钢渔船设计提供一定参考。从事大洋性捕捞生产的船舶，该类渔船一般配有冷藏加工设备。Christian I Grotinum号拖网渔船(1/4)智利Asenav船厂向丹麦船东交付了第一艘74.5米长拖网渔船 “Christian I Grotinum”号，标志着向欧洲出口迈出了关键的一步。这艘用于北大西洋和北海远洋捕鱼作业的拖网渔船，与Asenav船厂1997年9月为智利另一家公司建造的“El Cazador”号几乎一样，只是动力和货舱容积有所增大。Christian I Grotinum号拖网渔船(1/4)渔船由挪威Vik Sandvik公司设计，采用了圆舭型的船体外形，带有双船壳、U型艉板 、球鼻艏、2块连续甲板、艏楼、桥楼、铝制驾驶室和20人的住舱，噪音隔离舱位于船舯的后部。机舱设在船尾，主机为一台Caterpillar 3616 A型涡轮增压发动机，最大功率为5420千瓦/1000转/分钟，通过一台Volda减速齿轮箱，驱动一台Volda直径3800毫米、可调螺距、4桨叶、镍铜合金螺旋桨。主机具有自动待机、自动同步和自动负载分配功能。此外，船首和船尾还各安装了1台带襟翼舵的Brunvoll侧推进器，功率分别为900马力和1000马力。Christian I Grotinum号拖网渔船(3/4)主辅机的动力也来自卡特彼勒发动机。船舶配有一台1360千瓦（Caterpillar 3512 A）和一台500千瓦（Caterpillar 3412）发动机，同样带有自动待机、自动同步和自动负载分配的功能。甲板设备包括一台位于船舯吊力2.5吨/9米的克林吊，可用于遥控搬运18英寸渔泵，以及一台吊力5吨/12米的克林吊和一台拉力15.5吨的起锚机。起锚机多数情况下用作捕鱼设备，捕鱼设备多为Karmoy公司制造。Christian I Grotinum号拖网渔船(4/4)为了拖拉围网，“Christian I Grotinum”号配有2台43吨的围网绞车、一台23吨的网线绞车、一台带有三个转轮的Tristar拉网绞车和一台4吨的收网绞车。通过一套独立的遥控装置，可以从控制室遥控操作Tristar拉网绞盘和收网绞盘。海洋渔船安全状况差、能源消耗高和资源浪费大，总体状况令人担忧基于问卷调查的我国渔船现代化水平评价研究刘晃， 赵新颖， 刘翀（农业部渔业装备与工程技术重点实验室； 中国水产科学研究院渔业机械仪器研究所，上海 ） 刘晃 建立木质渔船淘汰机制的策略研究 渔业现代化，（）： 陈明义 论提高我国海洋渔船的技术装备水平 福建论坛：人文社会科学版， （）： 徐皓， 赵新颖， 刘晃， 等 我国海洋渔船发展策略研究渔业现代化， ，（）： 张合成 关于我国渔船技术发展若干问题的思考 农业部渔业船舶检验局 中国渔船技术发展论坛论文集广州： 中国渔船技术发展论坛， ： 刘捷， 段若玲 我国渔船发展的现状、问题及其对策 现代渔业信息， ，（）： 郭梁 我国渔船现状及发展 中国船检， （）： 曲广善 我国渔船的发展与展望 船舶， （）：渔船,尤其是远洋渔船是人类开发水域水生生物资源的重要装备保障。近年来,面对近海渔业资源衰退的不利局面,除了加强对近海渔业资源的保护外,进一步推进渔业产业结构调整、大力发展远洋渔业已然成为我国当前渔业发展的战略需求。远洋渔船是高能耗的海上作业船,安全与耗能问题突出,成为制约远洋渔业的关键瓶颈之一。2.3风浪中船舶失速计算2.3.1失速产生的原因船舶在海上航行时,由于受风和波浪的扰动,使得船舶在功率保持不变的情况下航行的速度较静水条件时减小,我们称之为“船舶失速”失速通常是由以下原因造成船舶失速:1)波浪中的水阻力。分为两种,即静阻力与波浪增阻。静阻力即基本阻力,是静水状态下船舶的航行阻力,又分为兴波、摩擦及祸流阻力等。静阻力大小正比于船的吃水、航速,对船舶失速的影响可视为定值。波浪增阻主要由船舶运动、船对波浪的反射引起。波浪干扰引起船舶往复运动,如横摇、纵摇、艏摇等运动,会增加船舶阻力。而船舶反射波浪,所形成的反射波也会降低船速。2)风阻力。航行环境恶劣的时候,风对船舶水线以上部分会形成很大阻力。该阻力大小正比于风速,且受受风面积、航向风向夹角影响。而船舶上层建筑越多,受风面积越大,受到的风吹引起的附加阻力也就越大。不同的风向航向夹角情况下,也可看出风阻力对航速的明显影响。3)推进效率降低。波浪增阻和风阻力增大了船舶总阻力,加大了螺旋桨的载荷,船舶推进效率因此而降低。而航行环境恶劣时可能发生的螺旋桨飞车,也会降低推进效率。4)淹湿、碰击等。船舶剧烈运动,出现甲板淹湿、碰击等现象,航行时船舶的允许航速受到了限制,有时不得不降低航速,甚至可能需要改变航向。5)首尾摇及操蛇增阻。操纵航以保持船舶航向时,会额外产生阻力,而且在船回转时,船首尾的摇摆运动会产生离心力增阻。2.3.2失速求解之试验法试验法一般是在保持船模航速的条件下做规则波阻力试验测量船舶阻力,然后根据波浪谱换算成不规则波的阻力,再做螺旋桨敞水试验和船模自航试验来预报船舶的功率,最后绘制功率-航速曲线,利用能量守恒方程来预报实船在风浪中航行的失速。ITTC总结了四种用于计算船舶功率增加的试验方法,即:直接功率法、扭矩转速法、推力转速法、阻力推力等效法。这四种试验方法都假设船舶的功率平均增加、螺旋桨的扭矩以及转速与波高的二次方成正比。由于在满载工况下直接功率法得到的功率增加值偏小,而其他三种方法得到的结果都很相近,因此ITTC不推荐使用直接功率法,但目前所有方法对于压载工况下的功率增加预报都不是很准确。综合比较之下,由于阻力推力等效法对于阻力增加考虑的最为全面,不但计入了波浪增阻,更加入了风阻和其它由于操纵性或污底导致的阻力,所以阻力推力等效法是目前试验中测量船舶功率增加最为合理的方法。3.2.3 shipflow计算船舶阻力对渔船阻力的计算采用的CFD计算软件是FLOWTECH International公司的SHIPFLOW软件系统。它的最初版本是在瑞典SSPA和Chalmers科技大学80年代相关研究的基础上 ?发出来的。SHIPFLOW程序既包含了无粘性计算方法也包括粘性计算方法,且应用广泛。无粘性计算部分可以解决完全非线性问题。而对于粘性计算部分,船的前体的流动通过边界层理论计算,后体的流动则通过 RANS( Reynoldsaveraged NavierStokes)方程来解。SHIPFLOW系统的基本原则是将流场划分为3个区域,以取得有效的流动方程近似。其区域划分及每个区域使用的CFD方法是:根据实例船的总布置图! 装载情况!对该船的初稳性进行计算分析! 并按照 #$ 年 船舶与海上设施法定检验规则#中对远海航区货船的要求进行稳性校核!对该船的航行性能和安全性做出评价!作为船舶稳性安全检查工作的参考$蒋毅文. Maxsurf 及相关设计程序在船舶设计中的应用J. 船海工程, 2006 (4): 39-41.余建伟. 基于 CFD 的船舶阻力计算与预报研究 DD. 上海: 上海交通大学, 2009.谢玲玲, 陈顺怀, 吴静萍. 应用 FL U EN T 软件优化船舶阻力性能J. 华中科技大学学报 (自然科学版), 2009, 37(6).杜丽华. 实海域远洋渔船波浪增阻和失速预报D. 武汉理工大学, 2012.船舶原理: 上册M. 上海交通大学出版社, 2003.我国是世界上的渔业大国。改革开放 以来我国的渔 业 经济 有 了快速 的发展 ，水 产 品 总量 连 续21年居世界第一 。我国也是渔船大国，现有渔船106万艘 。24米 以上 国际公约要管制的渔船 占全球此类渔船总数的14。但在我国现有渔船中木质渔船 占总数的85左右 ，且90是小型渔船 。