中國工程師研發第二代氣泡潤滑系統 顯著提升商船能源效率

·作者 Henderson·Engineering
中國工程師研發第二代氣泡潤滑系統 顯著提升商船能源效率
重點
  • 第二代氣泡潤滑系統顯著降低商船能耗約5%。
  • 該系統通過注入壓縮空氣形成氣泡,減少摩擦阻力。
  • 新版本改善了空氣供應結構,並增加自動控制功能。
  • 系統兼容多種商業船舶和推進技術,具擴展潛力。

中國工程師已應用與高速度水下彈藥相關的減阻原理,以改善商船的能源效率。據報導,最近建造的一艘 50,000 噸的產品及化學油輪安裝了第二代氣泡潤滑系統,並在為期五個月的運營試驗中,淨能耗減少約 5%。該系統由上海海運設計研究院開發,通過在船體底部注入壓縮空氣,形成一層氣泡,減少與周圍水的摩擦。油輪目前已投入服務,結果顯示該技術或有助於航運公司在不改變船隻主要推進系統的情況下,降低燃料消耗。

此外,該研究院估計,對於這類尺寸的油輪,5% 的減少每日可節省約一公噸的燃料。

氣泡潤滑技術原理

氣泡潤滑技術旨在減少物體與周圍水的接觸。以超空泡魚雷為例,這類魚雷在一個充滿氣體的腔體內運行,這大幅減少了它們與水的接觸,使其能夠達到極高的水下速度。商業航運系統則使用了該原理的不同實現方式。根據《南華早報》的報導,該系統並非在快速運動的彈藥周圍形成一個大腔體,而是持續在船體底部注入壓縮空氣,形成一層微氣泡,位於船體與海水之間。這改變了接近船隻表面的水流,創造出一種氣液混合物,減少摩擦阻力。

由於阻力減少,船隻維持速度所需的推進功率也隨之降低。整體效率的提升取決於通過減少船體摩擦所節省的功率與提供空氣的壓縮機所消耗的電力之間的平衡。報告中的 5% 淨能耗節省已考慮到這一額外的能量需求,儘管該研究院尚未提供詳細的試驗結果分解。

系統升級與自動化

第二代氣泡潤滑系統在 2022 年 4 月於一艘 1,800 TEU 的支線貨櫃船上進行的早期版本基礎上進行了改進。升級系統的開發於次月開始,工程師旨在解決早期設計對手動操作的依賴。新版本包括改進的空氣供應結構,旨在降低壓縮機的功率消耗,並增加了自動控制和監控功能。其智能控制系統根據船隻的速度和吃水深度調整供應到船體底部的空氣量。數字化操作支持系統還能實時監控和分析能源效率。

這些功能旨在使該技術在變化的航行條件下更容易操作,同時減少生成氣泡所需的能量。該系統設計可與不同類型的商業船舶和推進技術兼容。根據該研究院的說法,它與 LNG 、電力、甲醇和氨等動力的船隻兼容。這些新發展為其在商業船舶上的部署提供了額外的基礎,但更廣泛的採用將取決於在不同船體設計、運行條件和航線上的性能。

氣泡潤滑系統的商業潛力與挑戰

氣泡潤滑系統的開發標誌著航運業在提高能源效率方面的重要進展。透過減少摩擦,該技術不僅能降低燃料消耗,還能提升運營效益。隨著新版本的推出,系統的自動化和智能控制功能使其在不同航行條件下的操作變得更加靈活。然而,廣泛應用仍需考慮不同船體設計和運行環境的適應性,這將影響其在商業航運中的採用速度。

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