4.3第三种计算工况即夹角30o 32

4.4第四种计算工况即夹角45o 38

4.5第五种计算工况即夹角60o 44

4.6计算结果分析 50

结论 53

致谢 54

参考文献 55

第一章绪论

1.1课题研究的目的和意义

风帆船的历史由来已久[8]，中国明朝时期就有了郑和下西洋的壮举，到了英国工业时期，出现了蒸汽机，随之也就出现了以蒸汽机为动力的船舶，慢慢后来出现以内燃机为动力的船舶，然而以蒸汽机和内燃机为动力的船舶对能源的消耗特别严重，并且还对海洋环境造成很大污染；另外随着传统能源煤炭，石油的日渐趋紧，开发新能源，绿色能源迫在眉睫，而风帆助推船是一种可行的既减少能源消耗，又对海洋环境无污染的绿色船舶。随着经济全球化，全球航运业迅猛发展，在经济繁荣的同时，全球的温室气体排放量业日益严重，其中由于船舶运输所排放温室气体占全球温室气体排放总量的比重逐步加大，这一共识已在全球范围内达成。有关研究报告表明，商业航运的二氧化碳排放量几乎是以前的三倍。随着经济的飞速发展，现在我国已成为能源消费大国，正在面临着更加严峻的能源形势。我国现在能源消费量占世界总量的11％，已成为世界第二大能源消费国。尽管我国资源丰富，但能源储备量却并不充足，其中煤炭储备量占世界总储量的11％，石油储备量占世界总储备量的2.4％，天然气储备量仅占全球储备量的1.2％，而我国是世界第一人口大国，如果能源换算成人均占有量，我国的人均能源占有量水平远低于世界平均水平。为了使我国经济能够持续健康发展，在船舶行业里面节能减排技术的研究开发尤为重要。国际海事组织IMO、欧盟(EU)等世界性和地区性组织正在或已经制定出相关的法规各种技术标准，对船舶设计、生产、营运直到拆解的整个船舶寿命的各个阶段进行严格的监控。随着社会的发展，人们更加注重生活环境的绿色与健康，追求低碳绿色的生活，当然在船舶行业也相应提出了绿色船舶的概念。船舶工业领域走向绿色发展道路，是船舶行业今后发展的方向，同时也是人类社会面临的挑战之一。

近年来，在全球能源日益短缺，能源需求量的逐年增大，石油价格居高不下的严峻形势下，为了应对全球气候变暖，船舶要不仅要节能，还要减排，国际社会对船舶排放要求日益严格。世界航运业的课题也主要集中在节能、寻找新能源以及探索能源新的利用方法等方面。而风能作为一种高效清洁的能源正在受到越来越多国家重视，并且全球风能资源巨大，具有很好的发展潜力。因此，这些国家开始研究把风能作为辅助动力使得船舶能够节能减排，发展风能助推船舶。风帆助推船舶是绿色船舶，绿色船舶代表着船舶的高能效、低排量、低污染、安全健康、并贯穿于船舶生命周期的各环节中，其中节能减排的重要发展方向。风帆船的历史悠久，然而现代风帆船与传统风帆船还是有巨大区别的，现在的科学技术更加发达，现代风帆助航技术不再是传统意义上简单的人工式或机械式助航，而是一种自动化程度更高，安全性更可靠，经济性更优的助航模式。在目前的技术条件和环境条件下，采用“风帆”作为船舶辅助动力装置，是减少船舶燃料消耗，削减船舶运营成本，降低二氧化碳(C02)和其它有害气体排放的有效措施。