“300客位海上高速客船”动力装置总体设计开题报告

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1. 研究目的与意义（文献综述）

船舶动力装置作为船舶正常营运所必需的动力设备，为船舶提供各种能量，同时消耗能量为船舶提供动力，是船舶的“心脏”，扮演着至关重要的角色^[1]。船舶动力装置设计是船舶寻找合适动力装置不可或缺的一步，高速客船作为船舶的一小类，其动力装置设计当然必要^[2]。安全作为船舶的首要因素，不得不考虑，而船舶动力装置是船舶的动力来源，需要保证其安全与可靠，不合适的动力装置难以保证船舶安全、平稳地运行，可能会威胁到船员与游客的人身安全或财产安全^[3]。并且船舶动力装置占船舶建造费用较大的比例，其可靠性相当重要，不进行总体设计，很有可能造成动力装置与船舶不匹配，导致无法安装或者安装不适应，造成极大的财产损失 ^[4]。对于高速客船来说，轻便、高航速是很重要的，动力装置设计可以大幅度地减少不必要的动力损失，保证客船的动力性能^[5]。船舶动力装置造成的污染是船舶污染的主体，在防止污染日益严格的今天，难以满足防污染要求的动力装置是无法安装在船舶之上的，这也是船舶动力装置设计中要考虑的一部分^[6]。因此，进行高速客船的船舶动力装置总体设计是相当必要的。

自从2016年，亚洲第一艘碳纤维高速客船“金湖号”成功交付并投入使用以来，中国已经一跃成为亚洲地区，乃至世界范围内高速客船行业的标杆。“金湖号”配备了两台mtu的引擎作为动力推进，最大载客量达到270人^[7]。国内高速客船现在的主要航道是珠江口、长江口、台湾海峡和北海，以铝合金高速双体船为主，英辉南方造船有限公司2018年交付的“新时代”，是国内第一艘按客船标准设计的全铝合金单体高速客船^[8]。航行于台湾海峡大三通的穿浪铝合金双体客滚船“海峡号”是国内最大的高速客船，于2011年从加拿大购进，其船长接近90米，额定航速约45节。2019年湖南湘南重工交付了两艘高颜值高速客船“六横之星1号”和“六横之星2号”，展示了我国自主建造高速客船已达相当高的级别。目前，国内的高速客船依然是柴油动力为主力，不少高速客船采用mtu推进系统，约有100艘高速客船装备有mtu引擎，此类引擎重量轻、马力足且设计上集成程度高，与高速客船所要求的船体轻、主机功率大、航速高恰好匹配^[9]。在国外，装备此引擎的高速客船也不少，单单地中海地区就有接近200艘，澳大利亚及太平洋地区大概60艘，北美地区也有约60艘，这说明柴油机对高速客船的主动力装置而言依然是不可分割的。全以电力作为推进动力的客船在国内外均不常见，国外投入使用的全电动客船不超过5艘，主要运行于北欧挪威峡湾地区,比较有代表性的是挪威于2014年建造的“zerocat120”全电动车客渡和丹麦于2016年开工建造的“ellen”全电动渡船，前者可以承载120辆车和360位乘客，后者能承载198名乘客^[10]。国内在这方面的发展稍晚，但却一点都不慢，于2019年11月份交付的“君旅号”300客位全电动客船创造了多项业界第一，是国内首条采用微型吊舱推进器的全电动船舶，其中，吊舱推进器的成功研制，打破了国外垄断，为我国船舶推进装置的发展画上了浓墨的一笔，而自主研发的300客位全电动客船彰显了我国客船发展之迅速与强大实力^[11]。

对于我个人而言，此次动力装置总体设计可以很好地巩固大学四年所学相关知识，为以后的职业发展打下良好的基础，可以更快更好地度过适应期，拥有更好的发展前景。

2. 研究的基本内容与方案

2.1 设计的基本内容

为一航行于中国沿海航区载运300人的海上高速客船进行“动力装置总体设计”， 本船为单体船，a类客船，沿海航区营运限制，包括：

（1）轮机说明书（含主机选型论证）；

3. 研究计划与安排

第1-2周：编制《武汉理工大学本科生毕业设计（论文）开题报告》；

第3周：船舶动力装置教材和设计手册综合性及针对性学习/复习，初步进行设备计算、设备选型，翻译部分外文文献；

第4-5周：结合设备计算、设备选型笔记，进行计算、论证等初稿设计；

4. 参考文献（12篇以上）

[1] 程国瑞.船舶动力装置[m].北京：人民交通出版社,2001.

[2] klaas van dokkum. shipknowledge[m]. dokmar maritime publishers b.v.2008.

[3]陈桂洪.浅析高速客船的安全检查[j].中国水运,2001,(3):26-27. doi:10.3969/j.issn.1006-7973-b.2001.03.016.