上海市老科学技术工作协会造船专业委员会
 

船舶气膜减阻和气层减阻之我见

发表时间:2020-04-03 06:13作者:蔡金琦来源:邮箱LJB200402

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关于我国船舶气膜减阻技术和气层减阻

     

对于船舶气层减阻项目,20年多年来的投入,他们也承认迄今未实现实船成功的范例。气层减阻主张向船底直接打四排船底孔,利用风机通过诸多船底孔向船底输入空气,从而形成不连续的船底气层实现船舶气层减阻。我作为该技术领域的专家希望将我的想法提出来作为学术上的讨论,或许有积极的意义。


气层减阻如在旧船上打船底孔,以洋山2号400TEU船为例,初步估算需在2公分左右的船底钢板上打船底孔4000个左右。掀开甲板实现人工打孔,属于不小的改造工程,如施行必破坏原船体结构强度,涉及船舶航行安全。加上船底开孔涉及海水进舱,设计也难滿足规范要求,把每个输出气孔与风机送气管联通,在该旧船上佈管也会遇到解决不了的困难,另外要保证每个气孔出气,风机补充空气量实际上与开孔数量以及其直径大小的平方成正比,日本微气泡减阻风机功率5%,实现节能5%左右,预计气层减阻风机设计功率如开设3mm孔时这可能是微气泡风机功率的8倍左右,而船舶气层减阻效果取决于船底空气层复盖面积,与风量影响不大,大风量对船后螺旋桨冲击有可能会带来不利影晌。船底孔出气的气层减阻不会形成连续气层,而且对船体浮态影响敏感,直接影响减阻效果。气层减阻在船模试验上可达到一定的_减阻效果,但实船涉及诸多应用的上述技术问题,并且如考虑风机功率付出,实际取得的节能效果有可能会得不偿失,达不到预计节能目标,这也是日本要施行的是微气泡减阻的真实意图之一,其出气孔设计小于1mm。


我国自主创新船舶气膜减阻技术不同于气层减阻,本发明人在研究得出气膜定理的基础上提出的利用船底导流板装置在船底能有效形成连续薄层气膜或谓薄层气垫船舶减阻节能技术,1991年在1000吨运输船上加装实现减阻20.1%,节能15.2%,从而使我国在国际上首先实现了运输船气膜减阻节能的先例,2012年日本微气泡减阻技术成功应用,晚于我国21年。我国气膜减阻技术因其应用成本低,且也可在旧船上应用,利用坞期1天左右可实现应用加装,从而具有船底有效形成连续气膜实现节能的功能,连续气膜节能效果高以及风机功率要求低等技术优势而处世界领先地位。


因船公司的要求,我们创办的上海轻航气膜减阻船舶有限公司为洋山2号400TEU船免费设计了气膜减阻装置系统,船底只开设一个船底孔。实船测试因风机未打开小风量实船测试实现节能4.75%,这次2所课题组对洋山2号实船测试实现节能7%以上,实际上该船仍具有改进和提升气膜减阻节能效果的余地。


我不希望把气膜减阻归属为气层减阻说事,但对于气层减阻立项再次说明国家对该技术领域的重视,只能说我公司为其立项出了一份力,则是尚未看到项目中万吨船实施气层减阻体现出有成功的苗头。


我国自主创新船舶气膜减阻技术系上天赐予中国的文化和专利,愿通过与更多的国内企业的合作和联合,为中国经济发展发挥其应有作用。由于气膜定理和船底连续气膜形成规律是唯一的,所以研究得出新的气膜减阻技术的可能性不大,本发明解决了国际上130多年来希望实现的运输船薄层气垫减阻节能的技术难题,相关进一步的了解欢迎访问公司网站:www.shiponair.com


造船委浦东块蔡金琦研究员

2020.4.2