船舶設計中節能減排技術研究

王志華 張晨光

摘 要：在我國的社會經濟建設快速發展的同時我國一直高度重視節能減排問題，節能減排技術在社會各個行業中有著廣泛的應用，對于船舶業而言同樣如此，借助于節能減排技術應用可以降低能源消耗，并且實現對海洋環境保護。本文首先闡述了節能減排技術在船舶設計中的應用現狀，并且相應的提出了加強節能減排技術在船舶設計中應用措施，以期能夠為有關專業人士帶來一定的參考與借鑒。

關鍵詞：船舶設計;節能減排技術;研究

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2019.18.034

近些年，我國社會經濟建設飛速發展，而環境污染與能源消耗問題則愈加的嚴峻，在此背景下節能減排技術在社會各個領域之中得到極為廣泛的應用，實現對自然環境與生態環境的保護。因此，加強節能減排技術在船舶設計中的應用就十分的有必要，在減少船舶運輸對環境所帶來的污染同時，實現對海洋環境與各種生物能源的有效保護。

1 節能減排技術在船舶設計中應用現狀

在我國社會經濟建設中船舶行業發揮著重要作用，尤其是在海上運輸中有著不可替代的作用，同時也存在環境與能源消耗等方面問題。因此，我國一直高度重視船舶的節能減排問題，并出臺了相關的法律法規與公約，以此實現減少船舶所帶來的污染，實現對海洋環境的保護。針對于船舶業我國制定了綠色航運這一目標，并調整與改革了船舶業發展規劃。例如，針對于燃油的含硫量與氮氧化物等，我國政府采用分階段集中控制方式，分階段的逐漸提高空氣污染的限制標準。

除此之外，在船舶設計、船舶運營以及船舶規劃等方面，我國相應的做出了調整與修改。由此可以看出，我國政府對船舶節能減排的重視，通過節能減排技術的有效應用，推進船舶行業的進步與發展，而節能減排技術在船舶業中的應用是實現社會經濟建設可持續發展的必然要求。

2 加強節能減排技術在船舶設計中的應用措施

2.1 降低船舶的阻力

通過降低船舶阻力可以在減少船舶廢物排放量的同時，有效的降低能源的消耗，而影響船舶阻力的眾多因素中，船舶線型是主要的影響因素之一，鑒于此，在制定設計方案時絕大部分的船舶公司會采用類似于“母型船”這種阻力偏低的設計方案，該方式的操作方式是首先實行對母型船的優化，而后在新船設計中融入經過優化的母型船。除此之外，在船舶制造環節中部分的船舶企業會采取模型試驗這一方式，該方式的操作流程是首先借助于監控與測量等方式的應用準確計算出船舶具體的阻力大小，并總結出船舶阻力、浮心位置以及排水量等各項指標，從而保證船舶的比例與船型的科學性與合理性。

眾所周知，海洋環境是復雜多變的，這就要求船舶設計工作人員要將環境因素考慮在內，在船舶設計中要考慮到水流與風浪對船舶阻力所帶來的不良影響。除此之外，船舶設計人員要根據船舶運行數據，嚴格控制船舶擋風面積，并優化調整船舶浮動狀態。鑒于諸多不良因素對船舶阻力所帶來的不利影響，設計人員要具備縝密的思維，考慮問題要周全，要符合船舶總體設計要求基礎上盡可能的減少波浪阻力以及風阻力，并在科學論證基礎上選擇船舶線性。

2.2 提升船舶的推進效率

要想在船舶設計環節中實現節能減排的這一重要目標，在船舶線性選擇時設計人員要關注船槳與船機之間的匹配度，確保船舶主功率、馬力充分的符合螺旋槳負荷，確保主力功率符合要求。除此之外，設計人員要根據船舶的主機實際運行狀態，確定主機動力能量的調控值，注重對各類新型材料的應用，從而為實現船舶推進效率的提升奠定堅實基礎。

2.3 引進各種節能設備

在船舶設計中船身、船槳以及船機是重要內容，在對船舶開展節能減排設計中，要充分的考慮上述三個方面內容。除此之外，為了提升節能設備的應用效率，在船舶設計中要注重變頻技術、智能技術以及技能技術的綜合應用。

當前，船舶中所應用的柴油機的不僅投資成本高且使用壽命短，因此在船舶設計中要注重節能減排技術的應用，充分發揮出新型主機的功率大、能耗低等優勢。相關的調查研究顯示，通過節能型設備的應用，既可以優化調整船舶布局與設計結構，還可以提高能源傳遞與應用效率，大幅度的提升船舶節能性，降低能源的消耗，實現能源的轉化。

2.4 加強對新能源的開發

船舶制造與船舶運輸中無疑會消耗大量的能源，且開發成本較高，基于此，強化對新能源的開發就十分的有必要。在科學技術飛速發展的背景下，核能、風能以及太陽能等新能源在船舶行業中應用較多，但是由于開發技術依舊存在許多的問題，新能源的應用效果有待提升，但是新能源的開發技術所取得進步與突破也是不容忽視的，為實現船舶設計的節能減排的目標提供了保障。

例如，無論是船舶熱輻射，還是船機熱交換，兩者在船舶運輸環節中都會造成熱能的大量消耗，而實現對廢熱的回收利用是實現節能減排目標的重要措施，通過相關技術的應用對回收的廢熱進行處理，使其轉換為供船舶運行的機械動能。除此之外，通過廢氣處理技術如廢氣凈化系統裝置在船舶設計中的應用，可以將污染的氣體轉換為干凈氣體。

因此，為了推進船舶設計節能減排這一目標的順利實現，要高度重視廢氣處理系統技術的應用，同時可以減少船舶運輸所帶來的污染問題。總之，設計人員在船舶設計環節中要注重新能源的開發與應用，將其有效的應用于船舶設計環節中，同時要注重優化完善船舶設計方案，減少運行不暢與結構問題。此外，要設計新能源處理系統中，對于船舶中各運行系統的配合度這一問題，設計人員要加以充分的考慮。

3 結語

綜上所述，為了踐行可持續發展的戰略目標，實現人與自然的和諧發展，在船舶設計中要注重節能減排技術的應用，努力的降低船舶業的能源消耗，從而為實現船舶行業的健康長遠發展奠定堅實的基礎。

參考文獻：

[1]黃煉，袁秋楓，程杰.船舶設計中節能減排技術的應用[J].山東工業技術，2018（08）：14.

[2]馬化錚，郭文菁.船舶設計中的節能減排技術應用研究[J].時代農機，2017，44（07）：116+186.

作者簡介：王志華（1990-），男，山西忻州人，本科，助理工程師，從事船舶管理工作。