船舶可持续推进技术.pdfVIP

船舶可持续推进技术

I目录

■CONTEMTS

第一部分船舶可持续推进技术现状2

第二部分电力推进系统及其优势5

第三部分混合动力推进系统的设计9

第部分燃料电池在船舶推进中的应用12

第五部分生物燃料和替代燃料的选择15

第六部分风辅助推进技术的研究17

第七部分船舶推进能效优化策略20

第八部分可持续推进技术未来发展趋势24

第一部分船舶可持续推进技术现状

关键词关键要点

主题名称：电动推进

1.电动推进系统以电力作为动力，实现船舶的推进，能源

利用率高，污染排放低。

2.采用电池、燃料电池或其他替代能源为电能来源，有效

减少对化石燃料的依赖。

3.适用于各种船舶类型，包括游艇、渡轮、工作船和远洋

船舶，尤其适合短途航行和港口作业。

主题名称：液化天然气（LNG）推进

船舶可持续推进技术现状

引言

随着全球对环境保护的日益重视和海运业可持续发展需求的不断提

高，船舶可持续推进技术已成为当前航运领域的热点研究领域。本文

旨在对船舶可持续推进技术现状进行全面阐述，为推进海运业可持续

发展提供技术支撑。

一、节能环保型主机

1.低速大直径主机：采用低转速、大直径螺旋桨，具有更佳的推进

效率，从而降低燃油消耗和碳排放。

2.双燃料主机：使用天然气或甲醇等替代燃料，减少温室气体排放。

3.混合动力主机：结合柴油机和电动机，在不同工况下优化动力输

出，提高能效。

4.涡轮增压系统：利用废气涡轮能量提高发动机进气压力，增加燃

油效率和减少有害气体排放。

二、螺旋桨推进系统

1.翼型螺旋桨：优化螺旋桨叶片形状，提高推进效率，并降低噪音

和振动。

2.高效螺旋桨帽：覆盖螺旋桨毂部，降低水流扰动，提高螺旋桨效

率。

3.导流装置：引导水流流向螺旋桨，减小叶片后冲，提高推进效率。

三、空气润滑系统

空气润滑系统在船体和海水之间形成一层空气膜，减少摩擦阻力。

1.微气泡系统：向船体释放微小的空气气泡，降低摩擦阻力高达5-

15%o

2.边界层控制系统：利用气体或水释放到船体边界层，抑制涡流形

成，降低阻力。

、帆辅助推进

帆辅助推进利用风能作为辅助动力来源，减少燃油消耗。

1.硬帆系统：传统的帆船系统，利用桅杆和帆桁控制帆面，获得推

力。

2.软帆系统：采用轻质、高强度材料制成的软帆，具有更好的风

性，可安装在船舶甲板上。

五、电推进技术

电推进技术将船舶的主机与螺旋桨之间的机械连接改为电气连接。

1.柴电推进：利用柴油机发电，驱动电动机带动螺旋桨，提高燃油

效率和船舶操控性。

2.电池推进：使用蓄电池为电动机供电，实现零排放航行。

六、燃料电池技术

燃料电池技术利用氢气和氧气进行电化学反应，产生电能驱动电动机。

1.质子交换膜燃料电池P（EMFC）：低温燃料电池，反应温度低，启

动响应快。

2.固体氧化物燃料电池S（OFC）：高温燃料电池，效率高，燃料适应

性广。

七、其他新技术

1.水下风力涡轮机：在船体水下安装风力涡轮机，利用水下运动能

发电，为船舶提供辅助动力。

2.太阳能帆板：在船舶甲板上安装太阳能帆板，利用太阳能发电，

补充船舶动力。

3.波浪能收集器：利用船舶行驶产生的波浪能发电，为船舶提供辅

助动力。

八、技术应用现状

目前，船舶可持续推进技术在国际上已取得了一系列进展。

1.节能环保型主机：马士基航运广泛应用低速大直径主机和双燃料

主机。

2.螺旋桨推进系统：现代船舶普遍采用翼型螺旋桨和高效螺旋桨帽。

3.空气润滑系统：日本三菱重工开发了成熟的微气泡系统。

4.帆辅助推进：荷兰留恩设计公司推出了配备软帆系统的帆