船舶设计中节能减排技术研究

王志华 张晨光

摘 要：在我国的社会经济建设快速发展的同时我国一直高度重视节能减排问题，节能减排技术在社会各个行业中有着广泛的应用，对于船舶业而言同样如此，借助于节能减排技术应用可以降低能源消耗，并且实现对海洋环境保护。本文首先阐述了节能减排技术在船舶设计中的应用现状，并且相应的提出了加强节能减排技术在船舶设计中应用措施，以期能够为有关专业人士带来一定的参考与借鉴。

关键词：船舶设计;节能减排技术;研究

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

近些年，我国社会经济建设飞速发展，而环境污染与能源消耗问题则愈加的严峻，在此背景下节能减排技术在社会各个领域之中得到极为广泛的应用，实现对自然环境与生态环境的保护。因此，加强节能减排技术在船舶设计中的应用就十分的有必要，在减少船舶运输对环境所带来的污染同时，实现对海洋环境与各种生物能源的有效保护。

1 节能减排技术在船舶设计中应用现状

在我国社会经济建设中船舶行业发挥着重要作用，尤其是在海上运输中有着不可替代的作用，同时也存在环境与能源消耗等方面问题。因此，我国一直高度重视船舶的节能减排问题，并出台了相关的法律法规与公约，以此实现减少船舶所带来的污染，实现对海洋环境的保护。针对于船舶业我国制定了绿色航运这一目标，并调整与改革了船舶业发展规划。例如，针对于燃油的含硫量与氮氧化物等，我国政府采用分阶段集中控制方式，分阶段的逐渐提高空气污染的限制标准。

除此之外，在船舶设计、船舶运营以及船舶规划等方面，我国相应的做出了调整与修改。由此可以看出，我国政府对船舶节能减排的重视，通过节能减排技术的有效应用，推进船舶行业的进步与发展，而节能减排技术在船舶业中的应用是实现社会经济建设可持续发展的必然要求。

2 加强节能减排技术在船舶设计中的应用措施

2.1 降低船舶的阻力

通過降低船舶阻力可以在减少船舶废物排放量的同时，有效的降低能源的消耗，而影响船舶阻力的众多因素中，船舶线型是主要的影响因素之一，鉴于此，在制定设计方案时绝大部分的船舶公司会采用类似于“母型船”这种阻力偏低的设计方案，该方式的操作方式是首先实行对母型船的优化，而后在新船设计中融入经过优化的母型船。除此之外，在船舶制造环节中部分的船舶企业会采取模型试验这一方式，该方式的操作流程是首先借助于监控与测量等方式的应用准确计算出船舶具体的阻力大小，并总结出船舶阻力、浮心位置以及排水量等各项指标，从而保证船舶的比例与船型的科学性与合理性。

众所周知，海洋环境是复杂多变的，这就要求船舶设计工作人员要将环境因素考虑在内，在船舶设计中要考虑到水流与风浪对船舶阻力所带来的不良影响。除此之外，船舶设计人员要根据船舶运行数据，严格控制船舶挡风面积，并优化调整船舶浮动状态。鉴于诸多不良因素对船舶阻力所带来的不利影响，设计人员要具备缜密的思维，考虑问题要周全，要符合船舶总体设计要求基础上尽可能的减少波浪阻力以及风阻力，并在科学论证基础上选择船舶线性。

2.2 提升船舶的推进效率

要想在船舶设计环节中实现节能减排的这一重要目标，在船舶线性选择时设计人员要关注船桨与船机之间的匹配度，确保船舶主功率、马力充分的符合螺旋桨负荷，确保主力功率符合要求。除此之外，设计人员要根据船舶的主机实际运行状态，确定主机动力能量的调控值，注重对各类新型材料的应用，从而为实现船舶推进效率的提升奠定坚实基础。

2.3 引进各种节能设备

在船舶设计中船身、船桨以及船机是重要内容，在对船舶开展节能减排设计中，要充分的考虑上述三个方面内容。除此之外，为了提升节能设备的应用效率，在船舶设计中要注重变频技术、智能技术以及技能技术的综合应用。

当前，船舶中所应用的柴油机的不仅投资成本高且使用寿命短，因此在船舶设计中要注重节能减排技术的应用，充分发挥出新型主机的功率大、能耗低等优势。相关的调查研究显示，通过节能型设备的应用，既可以优化调整船舶布局与设计结构，还可以提高能源传递与应用效率，大幅度的提升船舶节能性，降低能源的消耗，实现能源的转化。

2.4 加强对新能源的开发

船舶制造与船舶运输中无疑会消耗大量的能源，且开发成本较高，基于此，强化对新能源的开发就十分的有必要。在科学技术飞速发展的背景下，核能、风能以及太阳能等新能源在船舶行业中应用较多，但是由于开发技术依旧存在许多的问题，新能源的应用效果有待提升，但是新能源的开发技术所取得进步与突破也是不容忽视的，为实现船舶设计的节能减排的目标提供了保障。

例如，无论是船舶热辐射，还是船机热交换，两者在船舶运输环节中都会造成热能的大量消耗，而实现对废热的回收利用是实现节能减排目标的重要措施，通过相关技术的应用对回收的废热进行处理，使其转换为供船舶运行的机械动能。除此之外，通过废气处理技术如废气净化系统装置在船舶设计中的应用，可以将污染的气体转换为干净气体。

因此，为了推进船舶设计节能减排这一目标的顺利实现，要高度重视废气处理系统技术的应用，同时可以减少船舶运输所带来的污染问题。总之，设计人员在船舶设计环节中要注重新能源的开发与应用，将其有效的应用于船舶设计环节中，同时要注重优化完善船舶设计方案，减少运行不畅与结构问题。此外，要设计新能源处理系统中，对于船舶中各运行系统的配合度这一问题，设计人员要加以充分的考虑。

3 结语

综上所述，为了践行可持续发展的战略目标，实现人与自然的和谐发展，在船舶设计中要注重节能减排技术的应用，努力的降低船舶业的能源消耗，从而为实现船舶行业的健康长远发展奠定坚实的基础。

参考文献：

[1]黄炼，袁秋枫，程杰.船舶设计中节能减排技术的应用[J].山东工业技术，2018（08）：14.

[2]马化铮，郭文菁.船舶设计中的节能减排技术应用研究[J].时代农机，2017，44（07）：116+186.

作者简介：王志华（1990-），男，山西忻州人，本科，助理工程师，从事船舶管理工作。