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基于加权单箱功率指数的集装箱船大型化分析

2018-08-27,,

船海工程 2018年4期

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(沪东中华造船(集团)有限公司,上海 200129)

随着造船技术的发展以及各船东公司出于运输规模经济化的考虑,建造营运的集装箱船型尺度迅速发展。据统计,新造船平均尺寸已从2009年的4 000 TEU增至2014年的8 000 TEU,目前新船订单中船型尺度超过8 000 TEU的集装箱船所占比例已经达到了82%[1],甚至22 000 TEU集装箱船型的订单也已出现。同时,随着集装箱船大型化的发展,基于合同约定的单一工况和航速指标的集装箱船型优化设计也在向多吃水、多航速营运特性(operational profile)的多工况优化设计的方向转变[2-5]。

然而,如何对集装箱船的多工况优化设计结果进行评估,目前依然没有一个普遍接受的统一的考核指标。在近几年与不同的船东接触过程中,虽然船东都提出了要进行船型多工况优化,但最终考核指标却往往还是集中于一两个点,很难真正反映船型在实际营运过程中的整体性能优劣。另外,对于集装箱船而言,表征其营运工况的构成有:①吃水状态。包括设计吃水、结构吃水等;②均质箱重的载箱量。包括典型的10 t均箱、12 t、14 t等;③航速(对应功率)选择[6-8]。

基于此,考虑以目标船型为研究对象,提出对于不同营运工况的比重进行加权考虑的单箱能耗(kW/TEU)指标——加权单箱功率指数。

1 加权单箱功率指数定义

对于营运工况进行综合考虑,并根据各装载状态的比重,得到加权单箱功率指数E。

(1)

式中:P为加权功率值,kW;N为加权载箱量,TEU;k为吃水状态比重系数,%;Pij为考察的营运功率,kW;aij为功率的比重系数,%,∑aij=1;Nij为考察的不同均质箱重的载箱量,TEU;……

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