風帆助航簡介解析課件

風能—風帆助航風能—風帆助航1目錄風能風帆助航的基本原理結(jié)構(gòu)風帆助航的運用情況風帆助航的缺點運用情況目錄風能2風的形成由于地面各處受太陽輻照后氣溫變化不同和空氣中水蒸氣的含量不同，因而引起各地氣壓的差異，在水平方向高壓空氣向低壓地區(qū)流動，即形成風。風的形成由于地面各處受太陽輻照后氣溫變化不同和空氣中水蒸氣的3風能的利用風能作動力---利用風來直接帶動各種機械裝置。風力發(fā)電---我們把風的動能轉(zhuǎn)變成機械能，再把機械能轉(zhuǎn)化為電能，這就是風力發(fā)電。風能的利用風能作動力---利用風來直接帶動各種機械裝置。4風帆助航風能利用，已有數(shù)千年的歷史。最早的利用方式是“風帆行舟”。風帆助航風能利用，已有數(shù)千年的歷史。最早的利用方式是“風帆行5風帆助航的發(fā)展人類利用風力來推進船舶已有五千余年的悠久歷史。我國明代偉大的航海家鄭和1405～1433年間統(tǒng)帥其龐大的風帆船隊7下西洋，達到人類歷史上空前規(guī)模的遠洋航行。只是隨著18、19世紀蒸汽機和內(nèi)燃機的發(fā)明。蒸汽機和內(nèi)燃機船相繼出現(xiàn)。使風帆船的壟斷地位逐漸被取代。至本世紀中葉已幾乎從遠洋運輸中消失了。但隨著70年代初世界石油危機的出現(xiàn)以及人類對環(huán)境污染的嚴重憂慮。具有顯著節(jié)能效果和減少污梨等優(yōu)點的風帆推進裝置重新引起船舶工作者的重視。風帆助航的發(fā)展人類利用風力來推進船舶已有五千余年6帆船運動的力學原理

總的受力=水動力+空氣動力+擾動1.水動力是水作用在船體上的力2.空氣動力是風作用3.在帆上的力，擾動是依賴于海況的風、浪和氣流的波動力帆船運動的力學原理總的受力=水動力+空氣動力+擾動7帆船的動力來源當帆船如圖1所示順風行駛時。由“流速增加，壓強降低”的伯努利原理知道，當空氣向一個方向流動時，它向側(cè)面作用的力就要相對減小。如圖2所示，船正是在風的靜壓力推動下前進的。帆所受靜壓力的產(chǎn)生，主要是帆具有像機翼一樣的弧形。圖3為

當氣流通過帆或機翼示意圖

帆船的動力來源當帆船如圖1所示順風行駛時。由“流速增加，壓強8揚帆與不揚帆的油耗對比

項目帆況航速功率轉(zhuǎn)速油耗估算油耗油耗誤差不揚帆4.118.154091.751.69-0.065.1715.105023.483.37-0.117.3523.004874.604.39-0.21揚帆4.584.724261.501.39-0.106.17.204181.781.73-0.04揚帆與不揚帆的油耗對比項目航速功率轉(zhuǎn)速油耗估算油耗油9國內(nèi)外船舶實例船名主尺度LxBxd載貨量T主機功率Kw船速Km總帆面積mxm新愛德丸66x10.6x4.761600117712200長風號44x8.8x23268811.6140表1兩艘實船的主要因素表表2兩艘實船裝置投資和回收年限船名無帆年燃油量（萬元）節(jié)油率（百分）帆裝置造價（萬元）靜態(tài)回收年限（年）動態(tài)回收年限（年）新愛德丸約1億日元157000萬日元4.876.15長風號13.586.86.39.22國內(nèi)外船舶實例船名主尺度載貨量主機功率船速總帆面積新愛德丸610我國沿海航線風力資源情況及其推廣我國沿海航線風力資源情況及其推廣111)我國沿海以北風和南風偏多，平均風力達4級左右．2)我國沿海采用風帆助航技術(shù)，平均節(jié)能可達9．08～15．68、特別是渤海灣、黃海、東海海域的沿海航線，節(jié)能效果更佳．3)我國沿海東西方向航線上推廣風帆助航技術(shù)潛力更大．結(jié)論1)我國沿海以北風和南風偏多，平均風力達4級左右．結(jié)論12風帆助航的缺點1)風速不穩(wěn)定,產(chǎn)生的能量大小不穩(wěn)定2)風能利用受地理位置限制嚴重3)風能的轉(zhuǎn)換效率低4)風能是新型能源,相應(yīng)的使用設(shè)備也不是很成熟風帆助航的缺點1)風速不穩(wěn)定,產(chǎn)生的能量大小不穩(wěn)定13風帆助航船市場潛力大油價有任何風吹草動，均對航運業(yè)造成重要影響，全球首只借風力助航的船舶──可配載一萬噸的「MSBelugaSkySails」號散貨船2007年02月正式啟航，從德國不來梅港駛至委內(nèi)瑞拉。新技術(shù)的應(yīng)用原理是在貨船上加入風帆，利用計算機系統(tǒng)測試風向，借助風力協(xié)助推動船只運行。風帆助航也證明環(huán)境及經(jīng)濟發(fā)展可以并存。風帆助航船市場潛力大油價有任何風吹草動，均對航運業(yè)造成重14提高節(jié)能效果的兩點建議

1．采取有效的激勵措施航運部門是能源消耗的重要部門之一。風帆助航，是利用無環(huán)境污染竹無限能源---風力作為船舶拄進的輔助動力，已被實踐證明是一種行之有效加較好方法。我國對風帆助航技術(shù)的應(yīng)用，正處于探索前進的階段。因此，各方面應(yīng)該給予大力的扶持。具體地說，國家應(yīng)盡可能采取一些優(yōu)惠政策，航運相關(guān)部門應(yīng)盡量據(jù)供一些方便，以捉高風帆助航船運的綜合經(jīng)濟效益，提高航運企業(yè)采用風帆節(jié)能技術(shù)的積極性。另外，航運企業(yè)的有關(guān)管理部門，也應(yīng)制定相應(yīng)的政策性條款，如規(guī)定合理的節(jié)能指標，配合嚴明的獎懲措施，使節(jié)能效果與船上人員的切身利益相結(jié)合，從而激勵船員充分發(fā)揮風帆的作用，更大限度地利用風力資源。2．采用多種節(jié)能措施在風帆助航船上，應(yīng)同時采用其他行之有效的節(jié)能措施，以獲得更高的綜臺節(jié)能效果。日本風帆助航船就是采用綜合節(jié)能措施，它從帆，機，槳等備方面考慮，并燃燒低質(zhì)油。以下幾項節(jié)能措施在風帆助航船上是可考慮的，根據(jù)模型試驗和實船測試，其節(jié)能效果優(yōu)異：（1）采用優(yōu)良線型，如不對稱型（2）采用船舶附體節(jié)能裝置，如前置導管和助推舵（3）采用可調(diào)螺距螺旋槳或低轉(zhuǎn)速大直徑螺旋槳。（4）動力裝置和電站的節(jié)能。提高節(jié)能效果的兩點建議1．采取有效的激勵措施2．采用多種節(jié)15風能—風帆助航風能—風帆助航16目錄風能風帆助航的基本原理結(jié)構(gòu)風帆助航的運用情況風帆助航的缺點運用情況目錄風能17風的形成由于地面各處受太陽輻照后氣溫變化不同和空氣中水蒸氣的含量不同，因而引起各地氣壓的差異，在水平方向高壓空氣向低壓地區(qū)流動，即形成風。風的形成由于地面各處受太陽輻照后氣溫變化不同和空氣中水蒸氣的18風能的利用風能作動力---利用風來直接帶動各種機械裝置。風力發(fā)電---我們把風的動能轉(zhuǎn)變成機械能，再把機械能轉(zhuǎn)化為電能，這就是風力發(fā)電。風能的利用風能作動力---利用風來直接帶動各種機械裝置。19風帆助航風能利用，已有數(shù)千年的歷史。最早的利用方式是“風帆行舟”。風帆助航風能利用，已有數(shù)千年的歷史。最早的利用方式是“風帆行20風帆助航的發(fā)展人類利用風力來推進船舶已有五千余年的悠久歷史。我國明代偉大的航海家鄭和1405～1433年間統(tǒng)帥其龐大的風帆船隊7下西洋，達到人類歷史上空前規(guī)模的遠洋航行。只是隨著18、19世紀蒸汽機和內(nèi)燃機的發(fā)明。蒸汽機和內(nèi)燃機船相繼出現(xiàn)。使風帆船的壟斷地位逐漸被取代。至本世紀中葉已幾乎從遠洋運輸中消失了。但隨著70年代初世界石油危機的出現(xiàn)以及人類對環(huán)境污染的嚴重憂慮。具有顯著節(jié)能效果和減少污梨等優(yōu)點的風帆推進裝置重新引起船舶工作者的重視。風帆助航的發(fā)展人類利用風力來推進船舶已有五千余年21帆船運動的力學原理

總的受力=水動力+空氣動力+擾動1.水動力是水作用在船體上的力2.空氣動力是風作用3.在帆上的力，擾動是依賴于海況的風、浪和氣流的波動力帆船運動的力學原理總的受力=水動力+空氣動力+擾動22帆船的動力來源當帆船如圖1所示順風行駛時。由“流速增加，壓強降低”的伯努利原理知道，當空氣向一個方向流動時，它向側(cè)面作用的力就要相對減小。如圖2所示，船正是在風的靜壓力推動下前進的。帆所受靜壓力的產(chǎn)生，主要是帆具有像機翼一樣的弧形。圖3為

當氣流通過帆或機翼示意圖

帆船的動力來源當帆船如圖1所示順風行駛時。由“流速增加，壓強23揚帆與不揚帆的油耗對比

項目帆況航速功率轉(zhuǎn)速油耗估算油耗油耗誤差不揚帆4.118.154091.751.69-0.065.1715.105023.483.37-0.117.3523.004874.604.39-0.21揚帆4.584.724261.501.39-0.106.17.204181.781.73-0.04揚帆與不揚帆的油耗對比項目航速功率轉(zhuǎn)速油耗估算油耗油24國內(nèi)外船舶實例船名主尺度LxBxd載貨量T主機功率Kw船速Km總帆面積mxm新愛德丸66x10.6x4.761600117712200長風號44x8.8x23268811.6140表1兩艘實船的主要因素表表2兩艘實船裝置投資和回收年限船名無帆年燃油量（萬元）節(jié)油率（百分）帆裝置造價（萬元）靜態(tài)回收年限（年）動態(tài)回收年限（年）新愛德丸約1億日元157000萬日元4.876.15長風號13.586.86.39.22國內(nèi)外船舶實例船名主尺度載貨量主機功率船速總帆面積新愛德丸625我國沿海航線風力資源情況及其推廣我國沿海航線風力資源情況及其推廣261)我國沿海以北風和南風偏多，平均風力達4級左右．2)我國沿海采用風帆助航技術(shù)，平均節(jié)能可達9．08～15．68、特別是渤海灣、黃海、東海海域的沿海航線，節(jié)能效果更佳．3)我國沿海東西方向航線上推廣風帆助航技術(shù)潛力更大．結(jié)論1)我國沿海以北風和南風偏多，平均風力達4級左右．結(jié)論27風帆助航的缺點1)風速不穩(wěn)定,產(chǎn)生的能量大小不穩(wěn)定2)風能利用受地理位置限制嚴重3)風能的轉(zhuǎn)換效率低4)風能是新型能源,相應(yīng)的使用設(shè)備也不是很成熟風帆助航的缺點1)風速不穩(wěn)定,產(chǎn)生的能量大小不穩(wěn)定28風帆助航船市場潛力大油價有任何風吹草動，均對航運業(yè)造成重要影響，全球首只借風力助航的船舶──可配載一萬噸的「MSBelugaSkySails」號散貨船2007年02月正式啟航，從德國不來梅港駛至委內(nèi)瑞拉。新技術(shù)的應(yīng)用原理是在貨船上加入風帆，利用計算機系統(tǒng)測試風向，借助風力協(xié)助推動船只運行。風帆助航也證明環(huán)境及經(jīng)濟發(fā)展可以并存。風帆助航船市場潛力大油價有任何風吹草動，均對航運業(yè)造成重29提高節(jié)能效果的兩點建議

1．采取有效的激勵措施航運部門是能源消耗的重要部門之一。風帆助航，是利用無環(huán)境污染竹無限能源---風力作為船舶拄進的輔助動力，已被實踐證明是一種行之有效加較好方法。我國對風帆助航技術(shù)的應(yīng)用，正處于探索前進的階段。因此，各方面應(yīng)該給予大力的扶持。具體地說，國家應(yīng)盡可能采取一些優(yōu)惠政策，航運相關(guān)部門應(yīng)盡量據(jù)供一些方便，以捉高風帆助航船運的綜合經(jīng)濟效益，提高航運企業(yè)采用風帆節(jié)能技術(shù)的積極性。另外，航運企業(yè)的有關(guān)管理部門，也應(yīng)制定相應(yīng)的政策性條款，如規(guī)定合理的節(jié)能指標，配合嚴明的獎懲措施，使節(jié)能效果與船上人員的切身利益相結(jié)合