海洋风浪预报与船舶航速优化研究
船舶运输是国际贸易运输的重要手段之一，船舶航行时由于受到风浪影响、燃油消耗与航速呈现非线性关系，适当减速可以在一定程度上节省油耗，但航行时间也会随之相应增加，因而如何选择出同时满足节省营运成本及规定运输时间的航速问题成为航运业的焦点。本文针对大型民船建立以海洋风浪环境为主要研究对象、以最低燃油消耗量为目标的航速优化模型。基于SWAN海洋模式，结合ECMWF风场数据，对航行时遭遇的风浪环境进行预报模拟，并采用时间聚类的方法对航行环境信息进行整合分段，将原始航线划分成风浪条件相近的多个航段。基于遗传算法，结合IMO推荐公式计算风浪附加功率、螺旋桨敞水性能计算螺旋桨推进效率，建立航速优化模型，筛选出每航段下最优折中航速。选定船舶KVLCC2以及连云港-上海、南沙-上海两条航线为例进行验证。相较于恒速航行，航速优化后可以在相同航行时间内节省一定燃油消耗，为船舶航运业的节能减排提供一定理论参考。
船舶节能减排 航速优化 海洋风浪预报 SWAN模型 遗传算法
张璐 景裕 邵文勃 段文洋 黄礼敏
哈尔滨工程大学船舶工程学院流体力学研究所,哈尔滨150001
国内会议
江苏无锡
中文
1575-1581
2021-10-29（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）