任務二

最佳航速的確定

能力目標：

1、了解船舶的常用經濟航速的分類。2、掌握航速對續航力、燃油消耗量的影響。學習任務：了解船舶的常用經濟航速的分類，并根據圖表判斷最佳經濟航速。授課方式：知識介紹柴油機將燃油的熱能轉變成機械能，并以轉速的形式驅動螺旋槳轉動，并最終以推力的形式推動船舶以一定的航速航行。根據船、機、槳間能量的轉換關系，螺旋槳所吸收的功率約與轉速的立方成正比，故航速的少量降低便可節省大量的燃油消耗。但是并非航速越小越經濟，因為船舶的運輸費用除了燃料費用外還有其他費用，而且對于一定航線的船舶由于航速降低．航行時間增加，運輸效率下降，也會導致經濟效益減少。任務二

最佳航速的確定任務二

最佳航速的確定一、營運船舶的經濟航速常用經濟航速最低油耗率航速最低燃油費用航速最高盈利航速1．最低油耗率航速柴油機的有效油耗率ge是指每1kW有效功率每小時所消耗的燃油量，單位是kg/(kW·h)，最低油耗率航速是指保持柴油機油耗率最低時的船舶航速。任務二

最佳航速的確定一、營運船舶的經濟航速1．最低油耗率航速柴油機的油耗率一般受到噴油量、換氣質量、轉速等因素的影響，根據柴油機的形式和用途不同，一般船用柴油機的設計最低油耗率點在90%-100%標定之間。任務二

最佳航速的確定一、營運船舶的經濟航速1．最低油耗率航速考慮配槳過程中的各種功率儲備需求，對于工作于推進特性下的船舶柴油機，一般在85%負荷時ge最小。任務二

最佳航速的確定一、營運船舶的經濟航速柴油機有效油耗率曲線任務二

最佳航速的確定一、營運船舶的經濟航速1．最低油耗率航速P表示柴油機的標定功率，SFOC(SpecificFuelOilConsumption)表示船舶燃油消耗率，?SFOC表示船舶燃油消耗率的變化量。顯然柴油機在ge最小時運轉，其燃油消耗率最低，柴油機的經濟性最好，而此時的船舶航速就為最低油耗率航速。任務二

最佳航速的確定一、營運船舶的經濟航速1．最低油耗率航速根據船舶配槳的特點，如果船舶航行任務多，航次計劃比較緊，柴油機在航行時經常處于較高負荷工作，應盡量調整柴油機工作于最低耗油率工況點，這樣可以有效地降低柴油機的燃油消耗。任務二

最佳航速的確定一、營運船舶的經濟航速2．最低燃油費用航速最低燃油費用航速是指船舶航行單位距離所消耗的燃油最少的航速。任務二

最佳航速的確定一、營運船舶的經濟航速2．最低燃油費用航速根據船、機、槳的能量關系，船舶單位距離的燃油消耗量gn隨航速的變化是非線性的，先緩慢減少后迅速增加，在船舶的使用航速范圍內的變化趨勢是增加的；任務二

最佳航速的確定一、營運船舶的經濟航速2．最低燃油費用航速柴油機的燃油消耗率ge的變化也是非線性的，但其趨勢與gn相反，是先迅速降低后緩慢增加，在柴油機的標定配槳功率范圍內的變化趨勢是逐漸降低的。任務二

最佳航速的確定一、營運船舶的經濟航速gn和ge隨航速的變化規律任務二

最佳航速的確定一、營運船舶的經濟航速2．最低燃油費用航速上圖分別示出了gn和ge隨船舶航速的變化規律。當船舶降速航行時，雖然ge會增加，而gn會明顯地逐漸下降，并出現一個最小值gnmin，gnmin所對應的航速即為最低燃油費用航速vn。如果按照vn航行，對某一固定的航程，其燃油費用最低。任務二

最佳航速的確定一、營運船舶的經濟航速2．最低燃油費用航速對于常規柴油機來說，在最低燃油費用航速工況點運行時，由于其輸出功率較低，會帶給柴油機許多工作問題，如增壓器喘振、低溫腐蝕、燃燒惡化和排氣通道臟污等，尤其是燃用重油以后會使問題更突出，實際上常規柴油機是無法長時間可靠地運行在vn工況點。任務二

最佳航速的確定一、營運船舶的經濟航速2．最低燃油費用航速輪機員可以通過調整柴油機工作參數和采用間歇高負荷運行等方式，改善柴油機的工作，但帶來柴油機可靠性下降、壽命降低及備件消耗增加等實際問題，可直接導致船舶日常消耗的增加和使用年限的縮短。任務二

最佳航速的確定一、營運船舶的經濟航速2．最低燃油費用航速對于智能柴油機來說，其帶來的問題會比常規柴油機有很大程度的降低，但還無法做到在低負荷下長時間可靠運行。任務二

最佳航速的確定一、營運船舶的經濟航速3．最高盈利航速

最高盈利航速，即在營運期內盈利最大的航速。任務二

最佳航速的確定一、營運船舶的經濟航速3．最高盈利航速上述兩種經濟航速，只考慮了柴油機和船舶本身的經濟性，所以不一定就是船舶最高的盈利航速，欲獲得船舶最大的盈利航速，尚須考慮船舶的折舊費、客貨的周轉量、運價、運輸成本及利潤等因素。任務二

最佳航速的確定一、營運船舶的經濟航速3．最高盈利航速不同的航區和船舶種類將有其相應的最大盈利航速，需要通過調研、統計及分析來加以確定。任務二

最佳航速的確定一、營運船舶的經濟航速3．最高盈利航速對于航運企業說，必須全面考慮，從三種經濟航速中作出選擇，為增加企業收益和節能服務。任務二

最佳航速的確定一、營運船舶的經濟航速3．最高盈利航速利用經濟航速運行，一般不需要增加投資，只要求具有嚴格的科學管理和熟練的操作技術，就能獲得顯著的經濟效果。如長期降速航行，會增加機損事故和技術維護工作。任務二

最佳航速的確定一、營運船舶的經濟航速3．最高盈利航速營運船舶的最佳經濟航速，應是單位運輸成本最低的航速，或是最大盈利的航速。任務二

最佳航速的確定一、營運船舶的經濟航速3．最高盈利航速對應于特定的航線和載重量，相應于當時的燃料價格及其他開支，在給走的經濟指標下，按單位運輸成本可得到最佳航速。任務二

最佳航速的確定一、營運船舶的經濟航速單位運輸成本最低的航速任務二

最佳航速的確定一、營運船舶的經濟航速3．最高盈利航速上圖表示了航程和航速（bT—v）的關系，其中va和vb分別代表兩種航程下單位運輸成本最低的航速，曲線A的航程比曲線B長，而其停泊時間t2與航次時間t的比值比曲線B小，可見長航程船舶的航速可以略高。任務二

最佳航速的確定一、營運船舶的經濟航速船舶動力裝置所用的油料（燃油和滑油）是船舶排水量的一部分，它直接決定船舶的續航力，即

L=vt式中，L—續航力，nmile;v—船速，kn;t—航行時間，h。任務二

最佳航速的確定二、航速對續航力、燃油消耗量的影響如已知燃油儲備量∑m

及其動力裝置每小時消耗量B,則可求出船舶動力裝置的工作時間

t=式中，∑m——燃油儲備量，t; B=B1+B2+B3——分別為主機、副機、鍋爐每小時燃油消耗量，kg/h。任務二

最佳航速的確定二、航速對續航力、燃油消耗量的影響考慮到

B=g·P則續航力L為

L=式中，g——動力裝置實際燃油消耗率，kg/(kW·h);P——動力裝置實際功率，kW。任務二

最佳航速的確定二、航速對續航力、燃油消耗量的影響分別假定船舶燃油儲備量一定和在船舶動力裝置燃油消耗率g不變的條件下，比較船速為v0和v1兩種航行狀態，探討船速對續航力的影響，則有

L1=式中，L0，P0，v0和L1,P1，v1分別為兩種航行狀態下的續航力、功率和航速。任務二

最佳航速的確定二、航速對續航力、燃油消耗量的影響式中，L0，P0，v0和L1,P1，v1分別為兩種航行狀態下的續航力、功率和航速。

根據P=的關系，則有

L1=由式可知，續航