旋筒风帆动力装置问世 日均可降低4吨主机油耗!

发表于 讨论求助 2023-05-10 14:56:27


视频中装有四台旋筒风的炫酷散货船名为“AFROS”, 是全球首艘装有甲板风动节能装置的散货船,旋筒上印的“ANEMOI”,是这个风动装置的名称,希腊语意为风神。据了解,这是一种以旋筒风帆作为辅助推进动力的装置,该装置转子高度18米,最大转速450转/分钟。使用时根据安装在雷达桅杆上的风速风向传感器信号,来控制转子转速及转向,获取最大推力。按理论计算,投入使用后可在相同航速下日均降低主机油耗4吨左右,预计3-4年时间内收回成本。按照目前燃油价格USD400/吨计算,测算这四台大柱子的成本约为USD175.2万到USD233.6万之间。

 

“AFROS”轮是江苏海通海洋工程装备有限公司为希腊船东Victoria Steamship建造的2号64000吨散货船。据悉,该船全长199.9米,型宽32.26米,型深18.5米,设计吃水11.3米,航速14.4节,入级英国劳氏船级社(LR)。视频由长江引航员于1月22日,该轮在长江航行时拍摄。很多船长看到视频中船舶的4台大旋筒风帆第一反应是船舶靠港时会影响装卸货物以及可能会影响瞭望,其实仔细观察不难发现,旋筒可以在轨道上前后移动,装卸作业时能够避开吊货设备。


旋筒风帆Norsepower,实际上是Flettner 风帆的现代版本。后者由德国工程师Anton Flettner设计,利用马格纳斯效应(Magnus Effect,指在粘性不可压缩流体中运动的旋转圆柱受到举力的一种现象。这种效应同样适用于在气流中高速运动的球体,比如足球中的弧线球)借助风力推进船舶航行。通俗地说,利用发动机产生自转的旋筒在运动的气流中旋转时,会使得其一侧的气压增大,另一侧气压降低,从而产生一个垂直于气流方向的横向力,引导风力产生向上的举力。通过调整旋筒的转速,举力的大小和方向可以调整,从而产生向前的推力。

 

Flettner风力旋筒最早出现于上世纪20年代,当时有望继续应用于常规航海。但是由于旋筒的重量限制,以及柴油机和蒸汽轮机的出现,该技术最终没能被广泛应用。



在2016年德国汉堡国际海事展(SMM)上, “E-Ship 1”号旋筒风帆货船在与竞争对手“UT Wind Challenger”号和“Norsepower”号的激烈竞争中脱颖而出,获得了国际帆船协会(IWSA)风力推进创新奖。



Norsepower公司的Rotor Sail方案被安装至芬兰滚装航运公司Bore的一艘9700载重吨滚装船“MS Estraden”号上,该船在荷兰与英国之间航线持续服务,在通过北海风力走廊时,航速可达16节。潜在的燃料节约可达5%。如果采用多套大型方案,在合适的风力航线,预计燃料节约可达20%。



马士基油轮已与Norsepower Oy、英国能源技术研究所(ETI)和壳牌海运公司合作,在其一艘LR2成品油船上安装和试用Flettner Rotor风帆。该船将装备2个高30米,直径5米的旋转风帆。结合这些风能推进设备,在航行中的平均燃料消耗预计将减少7-10%。


厦船重工将为维京游轮建造1+1艘2800客邮轮型客滚船船上也安装了转子风帆设备,通过旋筒的马格努斯效应使风力产生向前的推进,最大可以获得25%的节油效果。


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