流体力学在船舶中的应用精选(九篇)

第1篇：流体力学在船舶中的应用范文

关键词：污染饮用水水源保护

三峡工程建设后，长江水体的水流速度减缓到约为原河流速度的1/6，更有利于改善长江“黄金水道”的天然通航条件，对发展大规模的水上货物运输起到更加积极而有利的重要作用。然而，水体性质将发生根本性变化，即由原来的河流水体（急流水体）变为类似湖泊水体（缓流水体）。水的更新周期大大延长，水体将很容易出现负营养化，水体自净能力下降，水中污染物浓度急剧增加，严重影响长江流域人民生活的饮用水安全。

根据镇江市环保局、水利局水质监测数据，长江镇江段为Ⅱ类水体，水体的主要污染物为粪大肠菌群、溶解氧、挥发酚、高锰酸盐和石油类，也出现过苯系物、卤代烃等化学物质超标现象。船舶污染是造成长江水体污染的重要原因之一。

从船舶安全检查的情况来看，船舶环保设备的正常运行是极其有限的，以及航运单位的利益因素，加上船员的水体保护意识淡薄，技术上，海事管理机构缺乏有效的监控手段，致使船舶各类污染事故不时发生。在长江水域，各种船舶每年排入长江的污染物仅油类一项就有3000吨之多，机舱污油水40万吨以上，垃圾8000吨之多。随着散装化学品船舶日益增多，有毒有害物质对长江水域的污染、对港口和水上安全构成严重威胁。

1. 船舶污染事故对长江水质造成影响的相关案例

(1)2003年3月10日，长江南京新生洲头附近水域发生一起撞船事故，一艘装载200吨浓硫酸的货轮沉没江中。由于船上的浓硫酸碰撞后产生了破损泄漏，对长江水质产生了影响，市民对饮用水质量产生担心。

(2)2011年3月15日，在江阴常州交界处，某舟山籍货轮因船上工人错误操作致使少量苯乙烯溢出流入长江。给位于事发地下游的饮用水取水口造成危险，为确保取水口安全，无锡、常州水厂分别采取了暂停供水措施，市民纷纷抢购超市的纯净水和矿泉水饮用，给老百姓生活带来了很大影响和不便。

2. 海事管理机构在饮用水水源保护方面可依据的相关规定

(1)依据《中华人民共和国内河交通安全管理条例》第二十五条（二）、《中华人民共和国水上水下施工作业通航安全管理规定》第二条，在内河通航水域或者岸线上设置、维修、拆除取水口，可能影响通航安全的，应当进行作业或者活动前报海事管理机构批准。

(2)依据《中华人民共和国防治船舶污染内河水域环境管理规定》第九条，设立饮用水水源地，应当事先征求海事管理机构的意见，并由海事管理机构航行通（警）告。设立饮用水水源地，应当同时设置船舶污染物和其他有毒有害物质接收及处置设施。

(3)依据《中华人民共和国防治船舶污染内河水域环境管理规定》第十一条、第四十九条，接收船舶污染事故报告并开展调查。所有船舶、单位和个人均有维护内河水域环境的义务，在发现船舶存在污染内河水域环境的行为时，应当立即向海事管理机构报告。海事管理机构接到船舶污染事故的报告后，应当及时开展调查。

(4)依据《江苏省内河水域船舶污染防治条例》第六条、第十条，海事管理机构应当加强船舶污染防治法律、法规的宣传，在航道沿岸设置宣传设施，免费发放宣传资料；加大监督检查力度，贯彻处罚与教育相结合的原则，增强船员等水上作业人员的污染防治意识。禁止船舶向饮用水水源保护区、排放含油污水、压载水、洗舱水、生活污水等。

(5)依据《江苏省内河水域船舶污染防治条例》第六条，海事管理机构应当建立健全内河水域船舶污染防治的行政执法责任制度，依法行政，文明执法，加强服务，公布举报电话、信箱或者电子邮件地址，受理对船舶污染行为的举报，并及时予以处理。

(6)依据《江苏省内河水域船舶污染防治条例》第二十四条，海事管理机构接到事故报告后，应当按照船舶污染事故应急预案迅速作出反应，并可以依法强制打捞清除或者强制拖航。需要调用污染清除设备和船舶参加清污的，有关单位、船舶应当服从海事管理。

3. 海事管理机构在饮用水水源保护方面的管理对策

船舶污染分为事故性船舶污染和排放性船舶污染。排放性的船舶污染亦称操作性污染,是指船舶有意识地将船舶污染物质排入水中。事故性的船舶污染是指运载有毒有害物质的船舶在航行过程中因过失或疏忽或不可抗力、意外事故等原因导致船舶发生碰撞、搁浅、爆炸、起火等水上危险事故后,船载的有毒有害物质泄漏进入水体造成污染。近年来，各种船舶进入我国水域的数量急剧增加，船舶对我国水域的污染日益严重，对饮用水水源的保护也成为了海事管理机构刻不容缓的任务。

(1)加强宣传教育，提高饮用水水源保护意识，尽量减少或避免人为因素造成的船舶污染。针对操作性船舶污染，加强宣传教育，使广大船员充分认识污染饮用水水源的危害性，帮助他们了解防止污染、保护水源环境的重大意义，增强防污意识。同时，要加大舆论宣传力度，增强全民饮用水水源保护意识，激发船员对保护工作的参与热情，发挥群众的监督作用，争取社会各界对水源环境保护工作的关注与支持。

(2)完善船舶垃圾、污水接收和处理设施，海事管理机构加大监督检查力度。目前，国内很多港口，针对船舶垃圾、污水接收与处理的设施不完善，致使很多船舶无法将收存的垃圾、污水输送到岸上进行处理，只能在航行过程中进行排放，对水体环境造成严重污染。因此，港口和码头应做好相应的硬件准备，提供足够的接受和处理设施。海事管理机构应该对在港船舶加大监督检查力度，包括对证书(“防止生活污水污染证书”等)及防污设备的检查，对没有配备防污设施的船舶按规定进行处理，同时采取相应的补救措施。

(3)严格贯彻落实有关防止船舶污染的法律法规，加大对污染水体船舶的处罚力度。对违章操作带来严重污染或屡教不改的船舶，对其采取严格处罚措施，加强对水域污染情况的监督检查，努力将水域污染降到最低限度。根据有关国家法律法规的要求，提高管理标准，改善船舶防污设备的配置，使船舶具有较强的处理废弃物的能力。各类船舶均应按规定装备油水分离装置，港口建设含油污水接收处理设施和应急器材等。

(4)设立饮用水水源保护基金。由于长江水域较广，码头分散，到港船舶较多，船舶污水接收工作需使用较多的污水接收船，费用较高。考虑到船舶污水接收以增进社会效益和环境效益为主要目的，为提高船船所有人和污水接收单位双方的积极性，建议由海事管理机构设立饮用水水源保护基金。资金来源一部分由政府补贴，一部分向船舶征收。根据船舶的吨位和用水量以及在港停留时间核算其生活污水量，在船舶办理进出港签证手续时提前征收污水接收处置费，在港期间收集污水不再收费。征收的排污费宜略高于污水治理费，从而促进船舶生活污水的主动治理。

参考文献：

[1]董良飞.内河生活污水综合防治对策[J].上海海事大学学报，2007，28（3）：10-15.

第2篇：流体力学在船舶中的应用范文

1自然环境

自然环境在船舶航行中影响安全性的重要程度已经得到了航运界的认可。本文将选择性的对某些影响因素重点考虑，如自然条件（风、流等），而对于地形条件（如航道水深、航道宽度），因其对高速船影响较小，且在开辟高速船航线时已加以考虑，故本文不予纳入评价指标中。

1.1自然条件

（1）风

风是空气相对于地面或海底的水平运动。由于高速船的特殊结构，使得受风的影响远远大于受流的影响，抗风能力差，易产生较大的漂航。如气垫船对侧横风较为敏感，在其作用下，全垫式气垫船将会产生较大的侧漂；水翼船翼航时受风面积大，不能倒车。这也与普通船舶有所不同，应当引起我们足够的重视，本文对此因素进行了重点考虑。大风给船舶航行安全和交通效率带来不利影响，大风使航行船舶产生偏航，限制操纵能力，船舶摇摆时影响驾驶员的正常了望。不同等级的风力对高速船的航行安全有不同的影响，6级以上的风对高速船的影响就较大了。风舷角指风向与首尾线的夹角。风对船舶航行的影响与风舷角密切相关，风舷角对高速船的安全影响程度要比普通船舶更大。在顺风顺浪时气垫船高速航行较易产生埋首现象。针对高速船舶自身的特点，将风舷角影响安全描述如表2所示。

（2）流

海流是指海洋中的海水具有相对稳定速度的流动，它是海水运动的形式之一。由于高速船质量较小，操纵灵活、方便，不太适合海上航行。其耐波性能通常不是太好，容易受风浪的影响，恶劣的海况将使它们造成较大的失速。耐波性是船舶抵御波浪扰动的性能，从耐波性方面分析，如水翼船的耐波性能随排水量增加而增加。海况对水翼船耐波性的影响主要由两个因素的影响来体现，一是波高，二是浪向。一般来说，非自控非割划式水翼船在逆浪情况下具有良好的耐波性，在顺浪航行时，爬波能力不理想，船体出现埋首现象，以致失速严重；割划式水翼船和浅浸式水翼船由于吃水的变化将引起船在波浪中的颠簸。气垫船在水上航行时，由于受到波浪作用，使气垫体积不断变化，以致引起气垫压力变化，因而使气垫船在波浪中产生较大的升沉和纵摇，同时波浪对软围裙或侧壁式的首封裙增加了附加阻力，此阻力相对来说是一个较大增值，因而引起严重的失速。流对操船也会带来影响，尽管不同的高速船对流的抵御能力也有高低之分，本文重点考虑流速和流向对高速船安全航行的影响。流舷角为正横时对高速船的安全影响更大，而顺浪时容易发生“埋首”现象，故对该指标量化分级时应根据高速船舶自身的特点进行。

（3）能见度

能见度指在海面上，正常目力所能见到的最大水平距离。雾是影响能见度最主要的因子，其它（如沙尘暴、雪等）也能使能见度变得恶劣。能见度直接影响船舶交通安全和效率，低能见度时船舶发生事故的可能性增大，据统计，交通危险程度与能见距离成反比。由于速度快，给高速船的缭望带来了非常不利的因素，使得在正常航行中，难以发现较小的目标，如果在能见度不良时，更要充分利用雷达、夜视仪器，提高了望人员和驾驶员的警惕性。能见度不良时，对高速客船安全性的威胁程度也势必更大。

1.2地形条件

（1）航道离碍航物距离

在航行过程中，船舶与障碍物之间的距离，直接影响操船者的心理安全感觉。对于高速船更是如此，高速船速度快（有的甚至超过普通船舶的四倍以上），对其它船舶进行避让时大多数情况都会偏离原航线，此时避让碍航物的处理时间比普通船更短，将航道离碍航物距离量化时应该考虑其特殊性。

（2）航道弯曲度

高速船因其速度高，转向时不易打大舵角，有时甚至需要降低航速，才能完成转向操作，若操作不当或有其它外界因素的干扰，有可能影响其航行安全。

2航行环境

船舶航行环境是指船舶运动所处的空间与条件，船舶交通系统中，操船者是行为的主体，船舶是操船的客体，环境对该行为和结果的影响占有其独特的位置。高速船配备先进的助航设备，具有高速及良好的操控性，对驾驶人员也提出了更高的要求。所以在考虑航行环境对高速船的安全影响时进行了一些筛选，比如对于会遇状况，因为规则鉴于高速船舶自身的特点，要求其主动让清它船，所以未对会遇状况进行考虑。

2.1交通量

交通量是交通流量或船舶流量的简称，它是表征某一水域海上交通实况的最基本的量。交通量是交通工程中最重要且较容易获得的资料。它的大小直接反映某一水域船舶交通的规模和繁忙程度，并在一定程度上反映该水域船舶交通的拥挤和危险程度。通常交通量越大，船舶发生碰撞危险的可能性也越大。虽然高速客船的操控性能良好，规则对其的要求也是主动规避。但是通航密度的影响也很重要。高速船舶多用作客船，属于定线的班轮性质，现以其航行水域的平均日交通量描述航行环境危险性。

2.2交通密度

在海上交通的范畴里交通密度即是船舶密度，指某一瞬时单位面积水域内的船舶数。它反映水域中船舶的密集程度，一定程度上也反映水域中船舶交通的繁忙程度和危险程度。据称，船舶碰撞事故的发生次数为船舶密度的二次方。海上交通调查所获得的船舶密度值是调查期间各瞬时单位面积水域内船舶数的平均值。高速船舶的操作性能优异，机动性能好，所以在考虑船舶密度时，应针对高速船的特点进行描述。

2.3助航条件

航标等助航设施是提高船舶安全性、便利性的一系列设施。助航设施可以提供危险警告，为船舶提供定位信息，引导海上交通等等。尽管高速船一般情况下都是班轮运输，对航路以及水域状况比较熟悉，但是助航条件的优劣在一定程度上也会给高速船的安全程度带来影响。对助航条件用助航标志的完善率来描述。

2.4VIS管理水平

第3篇：流体力学在船舶中的应用范文

【关键词】船舶结构；振动噪声；分析；进展

中图分类号：U663文献标识码： A

一、前言

船舶事业日新月异的发展，要求有关人员对船舶结构的振动噪声做出深入分析，以最大程度地降低噪声的出现。由于船舶是一件大型的运输设备，其结构振动噪声的分析要涉及到多方面因素，对这些因素控制的好坏对该项课题的研究有深远意义。

二、概述

在船舶设计的最早阶段就要考虑声学方面的要求，这是船舶结构声学设计的基本原则。如果在船舶设计的早期阶段就能将涉及声学的各种要求，体现在具体的船舶结构设计中，则可用较少的费用获得较好的降低振动和噪声级的效果。

船体结构辐射噪声的分布规律与结构表面振动速度有密切关系，而结构表面振速的量级与分布，在一定的激励力下，主要取决于结构本身的振动响应特性。利用模态分析识别结构固有特性，找出主导模态，调开船体结构振动共振频率，可以达到降低噪声的目的。然而，这种解决问题的办法所需费用较大，如果在一开始就结合声学要求进行结构设计，则不仅节省开支，而且可以获得更大、更好的效果。因此在船舶设计阶段就进行结构的振动噪声分析是很有意义的。

船舶结构的振动声学分析，对于优化船舶结构的声学设计，具有重要的指导意义。船舶声学设计的基本原则，就是在船舶设计的最早阶段就考虑声学方面的要求。而船舶建造型式直接影响船上声学和振动状况，在船舶设计的早期阶段，选择声学上最佳的船舶建造型式是声学设计的最重要阶段。

船舶振动过大不但会造成船舶结构的损坏，而且会影响船用设备的正常使用。为此，必须在船舶设计阶段对船舶结构的局部振动性能和总体振动性能进行预报，以便在结构设计方面采用合理方案和必要的措施。随着计算机技术的迅猛发展及大型软件的应用，使船舶结构振动成为国内、外舰船振动研究的活跃领域。近年来对船舶振动预报的研究，大致可分为:全船模态分析响应、尾部结构振动及上层建筑振动三个部分。

三、船舶振动特性及计算

1.船舶的振动特性

近一、二十年来，船舶在我国得到了迅速的发展。目前国内营运中的各类船舶，在船体振动方面有两个共同的特点:一是由于自重控制严，故船体结构尺度小，船体刚度较常规船型要弱;二是采用高速机、高速桨，其激励幅值较常规船型大，激励频率又高。故船舶的振动较常规船更为突出，不仅影响旅客的舒适性和船员的工作效率，且较常规船更易在应力过大部位产生疲劳破坏。由于船舶的振动特点，常规船的振动研究成果较难直接用于船舶。船舶由于主机转速高，因而激励频率高，一般不会产生船体低阶总振动共振。如船长20～35m的单体钢质船舶，计算所得的2节点1阶和3节点2阶船体垂向弯曲振动固有频率一般均小于12Hz，而最低激励频率――轴频在额定转速时都常大于14Hz。因而即使在常用转速下，也不会发生1阶共振，故对船舶振动预报有意义的是2阶和3阶固有频率。而目前工程上常用的迁移矩阵法和一维有限元法，其计算所得的总振动垂向弯曲1阶固频精度较高，3阶计算误差就大。计及流固耦合的三维有限元法计算精度可大大提高，但由于计算准备工作量大，需计算机的容量高，耗机时多，计算费用高等特点，难以在一般工程设计中应用。

2.船舶的振动计算

为了提高船体总振动高阶固有频率的计算精度，而又不致增加过多的计算工作量，二维总振动计算程序程序固体采用由平面梁元、平面杆元和二维等参元组成的二维有限元模型;流体采用自由表面速度势为零和考虑线性自由表面两种二维流体边界元，应用改进的行列式搜索法解流固耦合振动。经实船测试数据考核，高阶固有频率计算精度，较工程中常用的迁移矩阵法计算结果大为提高。该程序不仅适用于排水或半排水型单体钢质船舶，还可推广用于其它船型。针对船舶结构特点的板梁组合结构振动计算程序固体采用平面应力4节点等参元、空间梁单元和非协调板弯曲单元。附连水质量计算既可应用传统的图谱，也可采用三维流体边界元求解。可用于求各种边界条件下的船体板架以及加筋板的固有频率，还具有从板架振动中识别板模态的功能，避免了人为确定板的边界条件而带来的计算误差。

四、船舶结构声学设计方案

当船体结构受到振动激励时，由于在共振频率附近机械阻抗的降低，振动响应将十分强烈，产生不能允许的高振动级。消除危险共振的基本方法就是，将船舶结构振动的频率和激励力的频率相互调开，这有两个可行的原则方案。第一种方案是改变激励力频谱（如设备的转速）。而如果振动源的旋转频率是不可改变的（对船舶辅机来说，常有这种情况），剩下的只有另一种方案，就是调开这一频率与船体结构弯曲振动模态频率。改变船体结构弯曲振动模态频率的最有效方法是，适当地改变其抗弯曲刚度。

1.激振力

在利用有限元法计算船舶结构振动时，施加准确的各种激励力是计算结果正确与否的关键问题之一，因此，应该施加尽可能准确的各种激励力。引起船舶整体和局部结构振动的主要激振力有:由螺旋桨工作引起的螺旋桨叶频激振力(螺旋桨转速􀀁叶片数);主、辅柴油机产生的缸频激振力(柴油机转速􀀁气缸数)以及齿轮箱和空压机的激振力。螺旋桨激振力频率:螺旋桨额定转速为210r/min，桨叶数为5，则叶频激振力频率为17.5Hz。主柴油机激振力频率:主柴油机为16缸机，主机额定转速为1050r/min，其缸频激振力频率为280Hz。辅柴油机激振力频率:辅柴油机为12缸机，辅机额定转速为1500r/min，其缸频激振力频率为300Hz。

2.船舶结构振动位移响应

利用本文所述的计算公式和建立的整个船舶结构三维有限元模型(包括机舱动力设备)以及船舶尾部结构三维有限元和梁组合的模型，可以计算船舶在螺旋桨，主、辅柴油机及齿轮箱简谐激励力作用下，船舶结构振动位移、速度、应力、应变响应由于此船舶的机舱在其中部，而机舱部位已经简化为梁模型，因而只能在此梁上施加等效的激励力。对于本文的整个船舶结构三维有限元模型则可以施加较为准确的激励力，由于每个激励力均可以施加在其原始位置。另一方面，船舶各层甲板和船体的不同部位的厚度以及不同位置梁的面积、惯性矩等是不一样的，因而实际船舶的各个横截面刚度是不同的。但组合梁模型不可能反映这种变化，而整个船舶结构三维有限元模型则可以。

3.辅柴油机隔振器的减振效果计算

本船舶上主推进柴油机采用单层隔振器，而柴油发电机组则采用双层隔振器。通常考虑主、辅柴油机隔振器的减振效果都是首先在实验室将柴油机安装在隔振器上对其进行测试，等船舶建造好以后，然后再在实船上进行测试工作。当然在实验室测试的结果与在实船上的测试结果不尽相同。因为船舶本身是一个弹性体，它对隔振器的减振效果有一定的影响。如果等船舶建造好以后发现隔振器的减振效果不理想时，再采取补救措施，往往很难取得较好的效果。

五、结束语

通过对船舶结构振动噪声分析及其进展的研究，我们可以发现，在船舶结构中，会造成振动噪声的因素是诸多的。究其原因，就有设计方面的原因，也有运行操作过程中的原因，有关人员应深入探究，以掌握最优的降低船舶结构振动噪声的方法。

参考文献：

[1]蔡承德.船舶噪声预报与统计能量法[J].船检科技，2012年，第10期：88-89.

[2]傅雅萍，王晖蓉.三千吨箱型货舱货船的振动分析.船检科技，2011年，第18期：101-102.

[3]林哲，赵德有.大型及超大型油船振动分析方法研究.大连理工大学学报，2012年，第7期：14-16.

第4篇：流体力学在船舶中的应用范文

关键词：船舶电气；自动化；发展趋势

前言

船舶电气自动化设备是船舶设计的重要组成部分。我国船舶工业在电气自动化程度、性能和技术水平方面均有了较大地提升，很多设备的电气化水平已经到了国际先进水平。船舶航海安全以及航海能力的重要表现在于船舶设备运行的稳定性及其自动控制能力，对于船舶来说，其能力的重要体现在于其电气化的水平。

1.船舶电气自动化的应用

1.1船舶电气自动化的可靠性。

船舶电气系统自动化的设计中，与元器件及系统等都有较大的关系，涉及设计、制造与安装等多个环节。在总体设计中，要减少船舶电气设备的故障率，以提高电气系统的可靠性。船舶电气自动化的设计中确保电气设备的可靠性是把控的关键点，因此设备选型问题是首先要认真对待的问题，要选择质量可靠的生产厂家，并要求其能及时提供快捷的售后服务，以便处理突发应急情况，以免因设备故障致使耽误船舶航期造成重大经济损失。

1.2船舶电气自动化的安全性。

船舶电气自动化的设计的过程中，要充分考虑电气设备的安全性因素。比如发电机工作电流在超过其额定电流的2～2.5倍时断路器应在0.6秒以内分断；主配电板上每个断路器要严格按照短路保护电流计算结果来进行选型。在人身安全方面，生活区用电要有漏电保护装置，必要时安装隔离变压器。全船供电系统要按照船级社的相关要求安装自动化监测系统，重要的动力设备的自动化监测系统要设置冗余功能，一旦发生故障时能自动切换，保证船舶动力的持续工作，以确保船舶在航行中的安全。其他设备上要有短路保护装置，线路发生故障时能及时地将故障线路自动切断，以保护设备的完好。

1.3船舶电气自动化的可维护性。

船舶电气自动化的设计中要充分重视设备的可维护性，如在总体设计中，应考虑到船舶电气设备的安装位置及安装基座形式，以方便其维修过程中拆装及更换零部件。若安装的位置不易维护，一旦出现问题，会使系统的工作停顿，不利于进行维修工作。同时要加强与设备制造厂商的沟通，及时反馈技术问题，与其技术人员共同研究改进方案，共同促进船舶电气系统的可维护性。为便于船舶在航行过程中处理设备紧急故障，尽量选用模块化设备，船员可通过更换厂家提供的备品模块就能方便快捷地解决故障问题。

2.船舶电气自动化技术发展情况

随着信息技术的发展及通信技术及制造技术的发展，电子计算机在各船舶工业得到了全面的应用。在船舶驾驶、船舶机舱管理和装货等方面，计算机技术已得到全面的应用。如在船舶主机遥控、机舱监测报警、泵浦控制、液位遥测和压载控制、冷藏集装箱监控、自动导航等功能上控制上应用广泛。根据船舶的种类及设计的情况，船舶自动化的程度也不尽相同。根据船舶设计的功能的要求来确定自动化程度。如在设计制造过程中，根据设计需要建立起综合的网络系统，将工作母站与船舶上其他的分控制系统连接起来，采用高速传输技术，连接起分工作站，实现船舶综合网络监测系统。以达到对船舶上所配备设备进行监测、控制和操纵的功能要求。同时基于此系统，建立起对外通信设备联网，通过数据传输、电子邮件等各种通信手段，实行与执行岸及与其他船舶间对话，借助现代化的工具以确保船舶航行的安全性。船舶电气自动化技术发展可实现监测和报警功能，同时可对船舶的动力系统、燃油系统、压舱系统等进行管理，可通过电气设备实现泵和阀的控制、备用泵自动操作燃油消耗记录、货物控制和监测、水量计算等等管理功能。随着信息技术的发展，船舶电气自动化系统也会更加的完成，可实现全面的智能管理和可靠运行，实现故障、保养和维修的智能化，保证安全、经济地操作。

3.我国船舶电气自动化系统未来发展的方向

3.1船舶电气自动化的多功能方向

顺应现代科学不断发展，船舶电气系统整体监控将往综合化、系统化的功能方向发展，通过信号线的整合优化，形成标准的信号通道，网络化的功能也日渐成熟。

3.2多学科的发展促进船舶电气自动化发展

机电一体化、人工智能和模糊技术的应用，使船舶自动化领域将更加宽广。在技术的发展过程中，学科之间的渗透与交叉应用越来越广泛，科技的发展使得人工智能和模糊技术得到了进一步的发展，使船舶电气自动化的发展潜力更加巨大，会进一步助力于船舶业的发展，带来造船和航运业的飞速发展。材料科学的应用，制造工艺的进一步完善，都推动了船舶电气自动化技术的发展。新技术的发展，推动着船舶工业的技术进步，在全智能控制自动化、信息技术监视、全面自动化智能控制、卫星通信方式导航、全球定位系统、船岸信息直接交流等方面都有了长足的发展。

3.3船用电缆的发展

近年来，船舶的设计建造逐步向多元化工程的方向发展，作为传输信息和能量的电缆品种会增多，在考虑电缆在狭小的船舶舱室内的布局，同时对船用电缆的性能要求亦愈来愈高。特别是使用中高压供电系统的工程船舶，对电缆的选型及安装工艺要求比较高。船舶电缆的安全可靠性，对船舶航行和人命安全有着重大影响，世界各国对舰船电缆的阻燃防火性能和安全等方面的要求将不断提高。进入新世纪，电缆制造新工艺和新材料的应用将可能有重大突破，如利用高能高压电子加速器对电缆绝缘进行辐照，可以提高电缆的耐温性、阻燃防火性和机械强度，大大延长电缆的寿命。

3.4新能源的发展

鉴于可持续发展理念，绿色能源如太阳能、氢、燃料电池、超导电磁将被推进利用，然而普及到船舶实际应用还需要进行大量的研究和试验，还需要科学技术人员的努力，以及巨额投资和政策支持。在新能源领域，积极的探索和开发是推进技术向前发展的关键。

随着船舶自动化的系统及设备的迅猛发展和技术的不断更新，其将往数字化、智能化、模块化、网络化、集成化的方向迅速发展。

参考文献：

第5篇：流体力学在船舶中的应用范文

关键词:BOM；船舶；强度；优化；信息化

前言

上世纪至今，生产环境发生了革命性的变化，正在向自动化、智能化、集约化和远程化的方向迅猛发展，船舶制造作为机械生产行业的主体之一竞争也越加激烈。为了适应时代和市场的需求，造船业就必须应用先进的管理办法缩短新产品开发周期和生产制造周期；非标准化设计和个性化定制逐渐成为该行业运营模式的主流，建立现代化造船模式，提高企业效率，获取最大经济效益。数字化造船产业管理系统是适应行业现状的必然趋势。

本论文的研究目的是通过对造船过程的“壳、舾、涂”三个主要环节的设计工作展开分析，设计出造船设计和生产工作的各类 BOM，为船舶生产过程的信息化控制奠定基础。

1.BOM建模准备

1.1 船舶建造特点分析

结合国内外造船行业的现状，综合分析并总结出造船业具有如下特点：（1）时间矛盾性；（2）不确定性因素多。（3）并行设计性明显。因此项目管理的动态科学性是决定生提高生产力、降低生产成本、缩短产品开发周期的关键问题。

1.2 船舶建造过程管理模式分析

1.2.1建造过程流程图编制

船舶建造过程管理就是要接收设计及生产订单，编制生产计划，开展生产；并在生产行为中进行质量、工期监管及数据采集。船舶建造流程中的众多特性给船舶生产过程提出了更高管理要求，具体的体现在以下几点：（1）计划合理、准确；（2）静动结合；（3）注重关键资源合理使用；（4）信息系统的闭环特性；根据上述特性，拟定造船过程管理类流程图，如图1所示。

图1.船舶建造过程流程图

1.2.2建造过程流程图模块解析

对上所建立的建造过程流程图进行模块解析，分别从生产技术准备、生产任务、之间、监控、数据分析采集及调度等模块进行解析如下：

（1）生产技术准备的功能是根据任务规划对物料、零件（部件）及工装器具等要求，来制定生产准备计划。科学的生产准备计划可以充分利用其它作业的进行时间，提高效率。

（2）生产任务是在下料、加工、分段、舾装以及总装等工场完成的。

（3）质量进程检验与数据采集模块作用是保证计划的如期实现，对加工过程进行监管与调度。监管的主要依据是过程的采集的数据。

（4）数据分析是对数据采集来的信息进行数理分析，应用统计学方法，为生产调度与监控提供科学根据。

（5）调度是采取调度措施使生产作业严格按照计划进行的过程。至此，BOM流程模型准备工作已经完毕。

2.BOM流程模型建立

2.1建模指导思想

本模型将运用合理、灵活的建模思路，高效、方便、快捷的实现手段来优化以往船舶建造的管理模式。采用对船舶建造生产过程进行建模的方法，船舶建造过程业务流程分为三层（本文不做图示化表达）：包括产品与生产决策层、技术与生产准备层以及制造与装配层。

2.2生成和提取

明细表是生成 BOM 的重要依据，明细表具有两种存档方式，即 dwg 、xls 文件。对于造船业，Excel 优势更为突出，因此本文研究的是基于 Excel 的明细表信息提取以生成船舶建造 BOM，BOM成的相关流程设计的三个要素：生产流程、生产组织和运行机制。

通过对日本、韩国和国内先进造船企业主流程的分析研究，概括出以下面八方面：（1）切割加工分线；（2）部件制作分组；（3）分段建造分道；（4）总组场地定位；（5）舾装作业分区；（6）涂装作业渗透；（7）托盘组织物流；（8）壳舾涂一体化。

根据以上的指导思想，做如下规划：船舶建造以分段、单元、托盘为中间产品组织生产，以壳、舾、涂一体化流程为主线。以船体为主流程，从钢料堆厂、预处理、理料场、切割加工、部件装焊、分段装焊、涂装、分段堆场、船坞合拢、直至完工出坞，形成直线型主流程，建立船舶建造BOM模型如图2所示。

3．结论

本论文主要解决的问题是造船生产制造过程的BOM模型的建立。首先基于 BOM 相关理论并结合船舶建造的实际情况，总结了船舶建造生产设计中的 BOM，并在后面对这些 BOM 进行了设计。然后以船舶建造过程建模方法为依据，规划并建立了船舶建造过程的模型，为船舶建造生产设计及管理过程系统的建立提供了理论依据。

4.参考文献:

[1] 1 吉峰．基于语义 Web 的协同制造链快速构建研究．西北工业大学博士学位论文．2005.12

[2] 华东船舶工业学院 张光明，707所 刘波．成组技术和造船模式的发展．相似工程。

[3] 张光明，魏巍．与 CIMS 相适应的企业管理．华东船舶工业学院学报．1997(1)

[4] 李永旺，姚寿广，陈宁．船舶模块化设计与制造的现状及发展方向．江苏船舶．第 22 卷，第 3 期

第6篇：流体力学在船舶中的应用范文

关键词：船舶管理；航运；信息化管理；人才

中图分类号 ：U6 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2015）04（A）-0000-00

1 前言

我国是世界航运大国，航运业在我国经济发展中占据着重要位置。在航运业取得重大成就的同时，我们也看到，我国距离航运强国尚有不小的距离。随着世界一体化的深入，我国在国际货物运输方面取消了市场准入的限制，国际航运企业纷纷参与到国内的航运竞争中，国内企业面临着激烈的竞争考验。而且，随着国际航运事业的发展，港口国的检查标准也在不断的提高，低标准船舶在国际航运市场的生存空间越来越逼仄，我国一些航运企业由于硬件设备不足的原因，经常遭到港口国的滞留，进行一定的整改和修理，带来大量的经济损失。另外，由于长期计划经济思想的影响，我国船舶企业的管理理念、管理模式、管理方法都很落后，远远落后于世界发达国家的航运企业，不仅运费水平偏低，而且高品质货品的承揽率也不如国外企业，从而导致国内航运企业的经营效率差强人意，这种状况不能不引起我们的深思。

2 创新航运企业船舶管理模式的措施

2.1建立高效的陆岸管理制度

船舶管理是航运管理的重要组成部分，不仅包括船舶管理，也包括岸上基地管理，二者既相互联系，又有所区别。作为陆岸管理而言，通过先进的交通技术，来对船舶进行远程技术支持和管理，管理人员要具备较高的专业技能，能够根据船舶现场的状况来有针对性的制定方案，高效安全的控制船舶运行。这就要求陆岸管理体制要责任明确，精简机构，改革传统的“大一统”的管理格局，引入现代企业管理制度，实现船舶经营人、所有人和管理人权责分离、互相监督的管理格局，由企划部、技术部代表船主进行相应的管理活动，由航运部、船工部代表经营人行驶管理职能，这样明确了各部分之间的管理层次关系，船工部成为相对独立的部门，有利益船舶经营效率的提高。

2.2 改革分配激励机制

传统的船舶企业沿袭国有企业的考核和激励体制，对人员的考核主要从德能勤绩等几个方面进行评价，主观成分多、定性评价少，缺少科学、公正的考核制度，导致对员工的考核流于形式，起不到应有的激励作用。因此，在船舶行业大发展的今天，企业要摒弃传统的以资历和级别进行分配的做法，明确以部门、船岸、科室和个人为主的考核主体，充分考虑员工的工作强度、工作表现和工作业绩，建立定性分析和定量分析相结合的考核制度，促进管理效率的提高。同时要加大对考核结果的利用，员工的奖金津贴等要与考核结果相挂钩，与部门的经济责任完成程度相挂钩。船员是船舶企业最主要的人才队伍，对船员的奖金等先发放到船工部，由船工部根据考核结果进行合理分配，提高员工的工作积极性和主动性。其中，对船长的考核要由船工部来进行，根据经济责任指标完成程度发放劳务费、奖金等。

2.3 加强船员的培训工作

船员资源是船舶管理中最重要的资源。现代船舶自动化程度的提高以及船舶市场竞争程度的加剧，对现代船员的素质和能力提出了更高的要求，只有具有积极和工作态度、饱满的工作热情、良好的管理能力、熟练的专业操作技能，才是一名合格的船员。因此，船舶企业要加强船员队伍建设，把好人才招聘关，杜绝各种人情关系，选拔高素质、责任性强的船员。并加强对船员的培训工作，摒弃传统的重形式的培训方式，管理部门要根据船舶企业发展的特点和岗位实际需要，有针对性的加强对船员的培训，使船员对各种规则、公约和文件有相当程度的熟悉，还要注意对船员进行心理学、管理学、医学、能力训练等多方面的培养，培训过程中还要认真了解船员的实际想法和需要，提高培训质量，培训结束后要进行考核，船员只有具备合格的知识、技术、能力、健康的体魄和性格才能上岗。另外，船舶企业还应该在每个套派期内与船员签订合同，给予船员以工作任务的考核，提高工作的积极性。

2.4 充分推行信息化管理

信息技术大大提高了现代船舶管理的效率，促进了船舶管理方式的变革和工作进程的再造。传统的船舶管理运行效率不高，信息传输成本居高不下，市场反应迟钝，对船舶的正常运行带来诸多不利影响，船舶企业的竞争力大大下降。为此，现代船舶企业要加强信息系统的开发和建设，提高信息技术的利用效率，保证各种信息能够及时准确的传递到船舶上，建立船岸互通、信息共享的网络信息服务体系。在此基础上，以船舶信息化管理为基础，加强在客户管理、国际公约、法律法规等方面的信息共享力度。同时，船舶企业要建立航运报告系统、海上信息综合显示子系统、船舶保养维护系统等，使船舶经营管理真正实现信息化和规范化，例如航运报告系统是将通信技术与海图技术结合而成的系统，利用该系统，管理人员可以在总部自动获得船舶航行中的各种参数，并将其航行轨迹在电子海图上显示出来，方便总部对船舶进行调动和指挥。

2.5 形成系统的闭环管理

管理过程中最重要的是形成闭环，才能高效管理。先进的船舶管理公司如中英公司实施的机务总管制，每10艘船为一个船队，每5艘船配一名总管。虽然有其他职员协助总管，但总管必须对船舶管理负全部责任，必须清楚了解船舶的所有情况，从甲板到机舱，并对船舶所有状况进行管理和监控。可见，每一艘船舶的管理在船员跟总管之间形成了完全闭环，责任明确、流程科学、管理到位。此外，还有独立于其他部门的安全质量管理部门及监督员，不干预但帮助总管加强管理工作，在世界范围内组成了对船舶的监督网络。

3 结语

总之，面对日益激烈的航运市场竞争，船舶企业要对原有的船舶管理模式进行改革，创新管理模式，再造管理流程，从而提高船舶企业的经营效率和核心竞争力，提高企业品牌价值，促进企业健康长远的发展。

参考文献

1、刘万鹤，船舶管理[M]，大连海事大学出版社，2002：45-47

2、纪华民，国际货运实务[M]，大连海事大学出版社，2003：89-92

第7篇：流体力学在船舶中的应用范文

【关键词】 船舶检验；吨位证书；吨位丈量

为了规范船舶吨位丈量工作，中国海事局于2011年先后出台了《船舶吨位丈量统一管理实施方案》（以下简称《方案》）以及《船舶吨位丈量统一管理实施细则》（以下简称《细则》）。《方案》和《细则》实施之后，船舶安全检查人员会发现船舶吨位证书有的是由海事局签发的，有的是由船检机构签发的。在海事执法实践中，这些证书有些是符合规定的，有些则不然。吨位丈量管理工作是船舶检验管理工作的一项重要内容，为其他船舶检验工作的监管提供了借鉴。

1 《方案》出台的背景和意义

1.1 船舶吨位丈量的意义

船舶法定检验是根据有关法律、法规、公约，由船检机构对船舶实施的是否符合国家有关技术规范强制要求的检验活动。船舶吨位证书是法定检验的重要证书之一。船舶建造时间、船舶吨位、航区等是确定船舶设备要求以及技术管理标准的一些基本依据。

船舶吨位有着非常重要的意义，直接影响到船舶所有人和船舶经营人的经济利益，而现行的地方船检“收费养人”体制，客观上加剧了“大船小证”现象（即船舶证书上所记载的吨位数小于实船吨位）。“大船小证”现象难以从根本上消除，究其原因，是因为原有的船舶吨位丈量管理体制过分依赖船检人员的自觉性。作为主管机关的海事局对船检人员的吨位丈量工作缺乏有效的监管，导致个别船检人员的违法违规行为。若要从根本上杜绝“大船小证”现象，仅仅依靠不定期的专项治理活动是远远不够的，必须建立船舶吨位丈量的长效管理机制。

1.2 《方案》出台的意义

图1为我国现行船舶检验管理体制，由图可见，现行的多头管理体制会使海事局履行主管机关职能时受到一些限制。以船舶吨位丈量为例，《方案》出台之前其是由船检机构单独进行的，海事局难以对船舶吨位丈量工作进行有效的监管。而新《方案》规定，除船检机构进行的船舶吨位丈量以外，设立在各直属海事局、省级地方海事局下的船舶安全技术分中心统一对船舶吨位丈量进行相关复核，最终确定船舶吨位并报交通运输部海事局船舶安全技术中心签发船舶吨位证书。在当前航运业不景气的情况下，《方案》有效杜绝了“大船小证”现象，使主管机关对吨位丈量工作进行了有效监管，同时也为其他船舶检验管理规定的出台提供了借鉴。

图1 现行船舶检验管理体制（不包括渔船）

2 船舶吨位丈量实施程序

2.1 新建和改建国内航行非入级船舶

《方案》适用非入级船舶的吨位丈量复核发证需要经过申请受理、复核提请、下水前实船复核和完工前复核等严密的程序，从而加强和规范船舶吨位丈量工作。之所以要求如此严格，是因为这部分船舶是“大船小证”的重灾区，需要严格的监管来约束。值得一提的是，当前海事局船舶安全技术中心与海事局船舶检验处合署办公，各直属海事局船舶安全技术分中心与各直属海事局船舶检验管理处或船舶监督处合署办公，这样可以充分整合现有资源，有效节约海事监管成本。新建和改建非入级船舶发证流程如图2所示。

图2 新建和改建非入级船舶发证流程

2.2 现有国内航行非入级船舶

现有国内航行非入级船舶换发证书流程如图3所示。

图3 现有非入级船舶换发证书流程

在海事执法中需要特别注意的是，持旧版《海上船舶吨位证书》或《内河船舶吨位证书》的现有船舶换发新版证书有时间上的要求。

2.3 国内航行入级船舶和非水网地区省内航行船舶

对于入级船舶的吨位丈量监管主要以抽查为主，这是因为中国船级社相对于其他船检机构来讲是比较规范的。以抽查方式对其船舶吨位丈量工作进行监管，既节省了人力物力，又提高了监管效率。当前作为主管机关的海事局，由于自身条件和力量限制，难以逐一进行核查，“抓重点”的抽查式监管模式可为其他船舶检验管理工作提供借鉴。而对于非水网地区省内航行船舶的吨位丈量监管也主要以抽查为主。

3 对船舶吨位证书有效性的判断与处理

根据《方案》要求，2011年9月1日后，船检机构不能再为《方案》适用船舶签发船舶吨位证书。适用船舶为在我国登记或拟在我国登记的船长及以上的国内航行船舶，境外建造在我国临时登记的船舶以及船长20 m以下的船舶除外。

同时，《方案》要求持旧版证书的现有船舶自2012年1月1日起换发新版证书。1992年9月30日前安放龙骨的船舶和在“大船小证”综合治理期间经过复核的船舶可直接换发新版证书。这么做可以避免重复复核，提高工作效率。除适用直接换发的现有船舶外，本着方便船舶经营人、所有人的原则，《方案》要求持旧版吨位证书的现有船舶换发新版证书结合船舶2012年1月1日后最近一次坞内检验或换证检验进行。换发工作应不迟于2012年1月1日后的第一次坞内检验或换证检验日期或2017年9月1日（取较早时间）。

从某种意义上讲，船舶安全检查是规范吨位丈量乃至船检工作的最后一道防线，只有在船舶安全检查中正确理解规定，把好关，才能使海事局加强船舶吨位丈量监管以及规范船舶检验工作的各项规定起到应有的效果。因此，船舶安全检查人员有必要对如何判断船舶吨位证书有效性以及相关处理措施有所了解。

3.1 船舶吨位证书有效性的判断

在船舶安全检查中，若发现船舶仍使用旧版船舶吨位证书，应从以下几个方面来判断船舶吨位证书的有效性：

首先，确定船舶是否为《方案》适用船舶。如果不是《方案》适用船舶的话，则旧版证书是有效的。

其次，对于《方案》适用船舶，要继续查看其旧版船舶吨位证书的发证日期，旧版《海上船舶吨位证书》或《内河船舶吨位证书》的发证日期不能晚于2011年9月1日，否则旧版船舶吨位证书无效。也就是说，《方案》适用船舶2011年9月1日以后都是由海事局签发船舶吨位证书的。在海事执法实践中，曾发现某地方船检机构在2011年9月1日后仍为《方案》适用船舶签发船舶吨位证书。这就要求船舶安全检查人员对于发证日期的规定有清楚的认识，及时发现不符合规定的船舶吨位证书。

最后，确定船舶是否在2012年1月1日后进行过坞内检验或换证检验，确定的方式为询问船员与查看船舶检验证书中的检验时间相结合。若发现船舶在2012年1月1日后进行过上述检验而没有换发新版船舶吨位证书，则可认为旧版船舶吨位证书是无效的。根据《国内航行海船法定检验技术规则》，一般来讲，客船换证检验周期不超过2年，货船换证检验周期不超过5年。在海事执法实践中，曾发现一艘国内航行船舶在2013年3月份进行换证检验后仍持有旧版船舶吨位证书，这样的证书显然是无效的。

新版船舶吨位证书真伪判断方法如下：

首先，《临时船舶吨位证书》发证单位填写“中华人民共和国 （省地方）海事局船舶安全技术分中心”，《船舶吨位证书》发证单位填写“中华人民共和国海事局船舶安全技术中心”。

其次，证书编号为十二位数。编号方式：前四位数为年份编号，中间二位为海事管理机构代码，最后六位为顺序号，从“000001”开始。

最后，印章是采用电子方式在“发证单位”处用红印加盖的，印章的名称是“中华人民共和国海事局船舶吨位证书专用章”。

3.2 对无效船舶吨位证书的处理

根据《国内航行海船法定检验技术规则》《中华人民共和国船舶安全检查规则》和《船舶安全检查缺陷处理指导原则（船旗国监督检查部分）》，在船舶安全检查过程中发现船舶吨位证书失效时，可以对船舶进行滞留。若考虑现实情况滞留难以实现或难以取得良好效果时，船检机构可以出具未及时完成证书换发的情况说明，经海事部门认可后，责令船舶在下次坞内检验或换证检验时换发新版船舶吨位证书。根据《中华人民共和国船舶安全检查规则》，在船舶安全检查中发现船舶吨位证书失效且经判定船舶检验机构负有责任的，则在“处理意见”栏中填写处理代码的同时，在“船检机构责任”栏中填写“是”，并在报告下方“船检机构责任”的“”中标注“√”。船舶安全检查人员应将发现的问题依据有关规定及时向船检处报告，船检处根据《船舶检验机构及验船人员工作过错追究办法》追究相关船检机构或验船师的责任，进而对船舶检验工作进行有效监管。

4 船舶吨位丈量对于船舶检验 管理的启示

通过船舶吨位丈量管理模式的转变，海事局将监管关口前移，其履职能力明显增强，同时也彰显了其作为主管机关的权威。船舶吨位丈量对于船舶检验管理有一定的启示作用：

（1）及时出台相关管理规定，加强立法。深入调研船舶检验现状，针对船舶检验中易发生违规行为的重点领域和社会反应比较强烈的问题，及时出台相关管理规定和细则，加强立法。

（2）整合现有资源，实现低成本高效监管。随着海事队伍的不断发展壮大，其技术力量也在不断增强，一些原来监管有技术困难的领域现在也有了有效监管的可能。对于船舶检验管理某一特定方面的重点监管，可以集合海事局有关技术力量，设立与相关部门、科室合署办公的船舶检验质量审核机构，形成长效监管机制。这样可以充分整合现有行政资源，有效降低海事监管成本，高效完成海事监管。

（3）强化基层海事执法人员最新法律、法规的学习和培训。海事执法是一项技术性要求比较高的工作，每年更新的国际公约及国内法律法规非常多。一方面，海事执法人员应该及时学习新出台的规定和文件，并在海事执法工作中加以运用，确保船舶检验管理的每一项规定都能落地；另一方面，海事局船舶检验管理部门也应为基层海事执法人员及时提供相关培训。船舶检验的有效监管，需要高素质基层海事执法力量的融入。

（4）充分利用基层海事执法力量，将船舶检验管理关口前移。监督船舶检验机构执行国家法律、法规的情况是海事机构履行国家监察职责的一项重要内容。目前，海事机构对于船舶检验的管理往往较为滞后，应充分利用基层海事执法力量，将管理关口前移，采取现场监督船舶检验过程、加强验船师资质管理等措施，强化对船厂中在建船舶及驻厂验船师的监管。

5 结 语

由于一些历史和客观原因，海事局在履行船检管理职能时会受到一定的限制，只有创新工作思路、工作方法，充分利用法律法规，整合现有资源，才能完成好船舶检验管理工作。

规范船舶检验工作，并不只是海事局船检处一个部门的职责。每一名海事执法人员都应该及时学习新出台的规定和文件，并在海事执法工作中运用它，使海事局关于船舶检验管理的每一项规定都能发挥应有的作用，从而形成良好的船舶检验工作秩序。

第8篇：流体力学在船舶中的应用范文

[关键词]船舶建造；质量监管；机制建立

中图分类号：F426.474 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2014）33-0166-01

一、建立船舶建造质量长效监管机制的必要性

1、是适应社会公共安全的需要

我国船舶工业已经成功步入新的历史发展阶段，在船舶建造吨位和关键技术上取得一定的突破，加之我国加入世界贸易组织后，对外贸易飞速发展，与之最为密切的船舶工业也有了巨大的市场契机。我国船舶工业虽然起步较早，但其建造质量管理上仍然存在一些问题，成为公共安全的隐患，因此建立船舶建造质量长效管理机制能够有效规避和解决上述问题，能够满足社会公共安全的需要。

2、是我国进行船舶工业结构调整的需要

我国船舶工业原有的生产结构、技术人员分配架构甚至管理体系都需要进一步进行调整，在我国对外开放市场，同时鼓励企业走出去的形势下，原有带有较强色彩的行政经营体制已经无法与国际先进船舶生产厂商相竞争，同时也不利于我国船舶工业进行产业创新及升级的需要。建立船舶工业建造质量监管体系有助于推进我国更科学的开展船舶工业结构调整。

3、是我国治理低质量船舶的需要

我国的船舶建造行业中生产企业差距分布较大，集聚程度不高，质量差异参差不齐，个别船舶制造企业自身技术、资本储备不足，导致低质量船舶以低价格进入水运市场，为我国水运安全埋下隐患，同时也拖累我国船舶行业整体实力的提升，浪费船舶建造资源。建立长效的船舶建造质量监管机制，能够有助我国监督监管现有船舶质量，确保建造阶段船舶质量有基本保障和监管。

二、船舶建造质量中存在的若干问题

1、船厂的综合实力偏弱

我国船舶建造行业综合实力不强，在国际市场上还缺乏一定的竞争力。在面对广阔的市场空间面前，仍然显得力不从心。实力偏弱，质量就得不到较强的保证，对于我国船舶建造业走出国门，参与世界市场的竞争都有不利影响。

2、船舶建造质量长效监管不到位

我国船舶建造质量监管停留在短期阶段，长期监管机制的不完善甚至缺乏导致船舶建造企业无法实现船舶建造数据的有效积累和分析，从而总结建造经验，在建造中不断提升自身的技术水平和管理水平，长效质量监管不到位的情况下，船舶建造企业追求短期利润的行为增加，忽略了长期打造世界级品牌的利益需要。

3、船舶建造监理所发挥的作用缺失

船舶建造监理作为一个专业、专职、专权负责监督船舶建造质量的一个专项岗位，在船舶建造工程中本应发挥着重要的积极作用，但由于船舶建造企业长期忽视这一岗位所起到的作用，甚至为了船舶建造进度和经济效益限制船舶建造监理的岗位权限，加之个别船舶建造监理自身业务水平不高，给船舶建造质量带来不良影响。

三、关于船舶建造质量长效监管机制的若干建设性意见

1、落实优化船舶建造监理职责

笔者任务在船舶建造监理的设立上，应该给与更多合理科学的权限，同时培养高素质的船舶建造监理人才队伍，在船舶建造监理职务的管理上，吸取世界先进管理经验和技术，不断优化船舶建造监理在整个船舶建造部门体系中所处的位置和权限，使之发挥更大的果效。同时积极开展船舶建造监理行业内交流活动，扩大对外交流范围，提升我国船舶建造监理整体业务水平，为我国长效开展船舶建造质量监管机制打下良好基础。

2、加强船舶建造商质量管理体系建设

针对我国船舶建造企业建造水平参差不齐的具体情况，不搞一刀切，而是开展更为具体的船舶建造企业质量管理体系建设，分领域分类别进行船舶建造质量管理，同时要求船舶建造企业自身实施质量管理体系的建设与完善，通过科学有效地质量管理体系来确保船舶建造质量得到有力保证。

3、规范行业管理，促进船舶领域立法

笔者认为我国船舶建造行业应该加强行业组织建设，从行业协会的角度去实施我国船舶建造质量长效监管工作的开展，通过行业自律来强化船舶建造企业质量体系建设。同时笔者还认为船舶领域的立法工作也应该尽快启动，从法律角度来确保我国船舶建造质量监管机制的有效运行是十分必要的，这对确保我国水运公共安全、船舶建造行业发展都有着巨大推动作用。

结语

笔者认为出于公共安全的需要，产业自身结构调整与升级的需要，国家治理低质量船舶建造、运营的需要，我国建立船舶建造质量长效监管机制具有紧迫性。而面对我国船舶建造行业中存在的综合实力偏弱、船舶建造监理岗位作用发挥不强、船舶建造质量监管在长效机制上管理不到位的情况，笔者认为应该从规范行业经营管理，促进船舶领域立法，建立完善船舶建造质量体系，完善和优化船舶建造监理的职责入手，建立我国船舶建造质量长效监管机制。

参考文献

[1] 钟蕾.建立船舶建造监理机制的紧迫性[J].江苏船舶.2009（02）.

[2] 汪金锋.提高船舶建造质量的途径[J].世界海运.2011（04）.

第9篇：流体力学在船舶中的应用范文

关键词：长江口 深水航道 速度骤降 倒航

中图分类号： U698.6 文献标识码：A 文章编号：1006-7973（2014）05-0066-04

长江口深水航道治理工程是一项规模宏大、国民经济效益显著的跨世纪工程。第一、二和三期工程使长江口深水航道的通航水深分别达到了8.5m、10.0m和12.5m。该项工程的顺利实施大大提高了航道的通过能力，进一步改善了船舶安全航行的条件。如何保障长江口深水航道安全畅通和船舶的航行安全，也对航道通航管理部门和过往船舶提出了更高的要求。

船舶“速度骤降和倒航”现象

1、现象描述

长江口深水航道运营以来，发生过多起船舶在航槽中正常航行时突遇速度骤降甚至船舶倒退的现象。这些速度骤降和倒航现象一般发生在大潮汛特别是洪水季节船舶落潮流进口时段，具置在长江口深水航道北槽航道牛皮礁灯桩至D25灯浮弯头水域航段，船型主要集中于吃水在10m左右重载散杂货船（这类船舶在落潮流时段只能在航槽内航行）。

2、具体事例

笔者曾在引航的实际过程中遇到了船舶速度骤降和倒航现象的情况，现将具体情况介绍如下：

2.1船舶资料

船名：朝阳门；船长：151.22m；船宽：21.2m；吃水：9.5/9.69m；船速：据船方介绍港速85rpm/8～9节，海速100rpm/10～11节；装载状态：满载木材，大量甲板货。

2.2水文气象

气象条件：东北风4～5级。

当日潮汐资料：

中 浚――高潮1124（462）低潮1902（083）下一个高潮2327（417）；

牛皮礁――高潮1108（465）低潮1727（083）下一个高潮2314（415）；

北槽中――高潮1131（436）低潮1829（065）下一个高潮2339（387）；

长 兴――高潮1251（424）高潮0104（370）。

分时潮汐资料：

牛皮礁――1300（381）1400（259）1500（207）1600（132）1700（088）1800（091）1900（141）2000（227）；

北槽中――1300（391）1400（321）1500（238）1600（162）1700（104）1800（069）1900（071）2000（123）。

2.3事情经过

2010年10月24日1300时D8灯浮进口，尾随前船航行，速度逐渐加至海速，航速稳定于7.5节左右（如图1所示）。

1428时抵牛皮礁灯桩，经雷达系统观测，发现前速度度骤降，立即减车至HALF，发现本船速度也很快下降；前船通报已加车至海速，但其速度仍在下降，一直降至3节左右，本船速度同样急速下降，遂加车至海速状态，发现当时主机转速仅能维持至90转，航速跌至2节（如图2所示）。

前后船（有重载或半载杂货船、半载油轮及集装箱船）都通报速度加不上，仅能维持低速前进；随着落潮流加剧，前后船都出现船舶倒退现象，紧急召唤拖轮协助控制位置（如图3所示）。

当时有轻载船出槽后速度迅速反弹，恢复到正常航行，但作者引领的重载船只能在航槽内等待，一直到1815时船舶才停止后退出现前进速度，并随着潮汐变化航速逐渐恢复正常（如图4所示）。

原因分析

1、潮流分析

1.1潮流特征

长江口深水航道自D15灯浮以内由于航槽两侧筑有导堤（丁字坝），潮流呈现往复流特征。船舶在交通管制时间（北槽深水航道交通管制时间为长兴高潮前4小时～长兴高潮前1小时）结束后进口，一路顶流航行；1428时抵达牛皮礁灯桩（牛皮礁灯桩附近1351左右开始初落流），落流影响明显开始加剧，船舶仅以2节左右的速度航行；1720～1815时段（长兴高潮后5小时左右），正是急落流时段，船舶被动地以低于1节的速度后退；1815以后潮流渐缓，船舶航速才逐渐恢复正常。

1.2最大流速

根据海测部门2010年8月北槽定点水文测验各测点资料，笔者对“朝阳门”轮出现船舶速度骤降和倒航”现象水域的水文测点数据进行分析，将各测点出现最大流速的数据进行统计列表如下：

从表1中可以看出，在D15灯浮附近水域，大潮汛时最大流速可以达到2.81m/s（5.46节）；在D18灯浮附近水域，大潮汛时最大流速可以达到3.51m/s（6.82节）；在D21灯浮附近水域，大潮汛时最大流速可以达到3.30m/s（6.41节）。由此可见，在“朝阳门”轮出现船舶速度骤降和倒航现象水域的最大流速可以达到6.82节，由于定点水文测验各测点的位置处于航槽边缘，航槽内的水流可能更急，最大流速还要更大一些，所以潮流影响的确不可小觑。

2、排除搁浅或触及“水下沙丘”的可能

2.1富余水深

富余水深的计算：船舶出现速度骤降和倒航现象的船位可以参阅牛皮礁验潮站的潮时和潮高，就拿牛皮礁低潮1727（083）来计算，UKC = 12.5+0.83-9.69 = 3.64m，远远大于北槽航道规定的"船舶富余水深应不小于船舶吃水的12%"即9.69*0.12 = 1.16m，所以船舶富余水深不存在任何问题。

2.2搁浅或触及“水下沙丘”的特征

船舶航行浅滩地段会出现如下特征：重载快速过浅滩，因富余水位不多，船尾下坐，速度减慢，转速表转速指针下降；主机运转不均匀，船体强烈震动；船首两侧浪花推开由大变小，两舷水流变慢，舵效反应迟钝；如发现涨流自尾部向前流动，则船已经搁浅无法移动。船舶偶尔触及“水下沙丘”于舷侧，如触及在右舷侧，则船首突然偏右，反之则偏左；如出现船突然“停滞”的感觉，则船体中部触及“水下沙丘”；船突然出现颠簸，则已冲过“水下沙丘”。

2.3排除搁浅或触及“水下沙丘”的可能

船舶出现速度骤降和倒航现象时，没有产生上述搁浅或触及“水下沙丘”的任何特征，再加上船舶富余水深不存在任何问题，从而基本排除了船舶搁浅或触及“水下沙丘”的可能性。

3、产生船舶速度骤降和倒航现象的内在原因

3.1 北槽航道航槽内水深流急

北槽航道两侧导堤（丁字坝）对流速存在较大的影响，丁字坝筑成之后，航槽内的潮流明显加强，对船舶航行的影响很大。深水航道槽内水深为12.5米，航槽两侧外缘水深普遍在8～9米（局部航槽外缘水深还只有7.0米左右），槽内很深，槽外比较浅，导致深水航道航槽内潮流明显大于航槽外潮流，航槽内水深流急，根据实际流速测量的结果，现在北槽航道的流速与原来相比明显增强，洪水季大潮汛时，流速可能要达到6～7节。流速的增加，对船舶的航行安全造成了一定的影响，特别是顶流航行速度较慢的进口船舶。

3.2 北槽航道部分弯曲水域出现流沙或泥浆淤积的现象

北槽航道水深变深后，加上丁字坝对水流的阻滞和反射作用，部分弯曲水域出现流沙或泥浆淤积的现象。现在北槽航道总共有三个弯曲水域，D12灯浮、D25灯浮及D36灯浮弯曲水域。D12灯浮弯曲水域由于南北两侧的导堤（丁字坝）还没有延伸至此处，水流畅通，不存在流沙或泥浆淤积的现象；D36灯浮弯曲水域处于北槽航道西侧接近端部，加上弯道曲度不是很大（进口方向航向从281°转为293°），目前来看，流沙或泥浆淤积的现象不是很明显；而D25灯浮弯曲水域正处于北槽航道的中部，加上弯道曲度很大（进口方向航向从305°转为281°），流沙或泥浆淤积的现象相当突出。

3.3 槽底泥沙淤积导致船舶航行阻力大幅度上升

洪水季大潮汛落流时段，长江上游有大量泥沙倾泄而下，在D25灯浮弯曲水域由于航道两侧丁字坝对水流的阻滞和反射作用，航槽内出现流沙或泥浆淤积的现象，也就是人们通常所说的“水下流动的沙丘”，航道底部区域水层的密度急剧增大，附着在船体的质量成倍增加，船舶航行阻力增大，航速大幅度下降。

3.4 船舶主机负荷过大，转速上不去

由于上述种种原因，船舶阻力逐渐增加，主机的转速和航速自动下降，此时切不可因为船舶航速降低了而加大油门，从而造成主机超负荷运行。

4、产生船舶速度骤降和倒航现象的理论分析

4.1 狭窄航道的船舶阻力

船舶在航槽内航行，就如同行驶在一个狭窄航道。狭窄航道对航行中船舶所产生的阻力增值与浅水航道一样，影响着船舶航速的提高。当船舶航行在狭窄航道上时，因水流拥挤，船首压力较高，易产生拥水现象，船尾压力较低，导致吃水增加；其次，岸壁对船行波的反射，以及水流与河床、岸壁的摩擦都引起阻力的增加。因此过水断面太小的航道对船舶阻力的影响是非常不利的。狭窄航道的阻力是随着航速增加和过水断面缩小而增大，而且后者所引起的阻力增值比前者快得多。

4.2 船舶摩擦阻力的变化

出现船舶速度骤降和倒航现象时，船舶依然保持在一定的转速下前进，所以首先可以确定是由于船舶阻力急剧增加导致船速骤降甚至船舶倒退。

结论与建议

1、主要结论

1.1 出现船舶速度骤降和倒航现象的原因

槽底泥沙淤积导致船舶航行阻力大幅度上升。洪水季大潮汛落流时段，长江上游有大量泥沙倾泄而下，在D25灯浮弯曲水域由于航道两侧丁字坝对水流的阻滞和反射作用，航槽内出现流沙或泥浆淤积的现象，航道底部区域水层的密度急剧增大，附着在船体的质量成倍增加，船舶航行阻力增大，航速大幅度下降。这是出现船舶速度骤降和倒航现象的根本原因。

潮流对船舶航行的影响不可小觑。洪水季大潮汛时，北槽深水航道流速的增加，对船舶的航行安全造成了一定的影响，特别是顶流航行船速较慢的进口船。这是船舶发生这些现象的重要原因。

在狭窄航道航行船舶阻力增大。船舶在北槽深水航道内航行，就如同行驶在一个狭窄航道，而狭窄航道的阻力随着航速的增加和过水断面的缩小而增大，并且后者所引起的阻力增值比前者快得多。这是出现船舶速度骤降和倒航现象的原因之一。

船舶阻力逐渐增加，导致主机负荷过大，转速上不去。这也是出现船舶速度骤降和倒航现象的原因之一。

1.2 船舶速度骤降和倒航现象导致的后果

出现船舶速度骤降和倒航现象，船舶在航道内难以控制自己的船位，船舶存在碰撞、搁浅或泄漏的风险，无论是从经济效益还是安全效益的角度出发，都是一种必须排除的现象。

出现船舶速度骤降和倒航现象，很容易造成北槽深水航道船舶拥堵的局面，落水时段进口的船舶只有等到潮水平缓接近初涨时才有一定的前进速度，而北槽深水航道第一批趁着落末水进口的集装箱船舶会很快就接近他们的尾部，由于前面船舶一艘接着一艘，后面进口的船舶就只能尾随航行，再后面进口的船舶慢慢又跟了上来，拥堵局面就这样逐渐形成。

北槽深水航道作为一条黄金水道，如果出现船舶碰撞、搁浅或泄漏从而造成整个航道瘫痪，其后果不堪设想。同样，如果经常出现大规模船舶拥堵从而导致航道资源的浪费，也是管理部门不愿看到的结果。

2、建议

2.1 对航行船舶的建议

鉴于长江口深水航道的重要性以及船舶在特殊时间、航段航行的危险性，笔者建议：洪水季大潮汛时，长兴高潮后的时间段，除了船速较快的集装箱船舶外，其他船舶应避免从北槽航道进口。

在长兴高潮后时间段进口的船舶，吃水应该有一定的限制，富余水深应至少保持在4米以上。也就是说，尽量不要安排吃水超过9米的船舶进口。

2.2 对管理部门的建议

控制低速船舶的进槽时间。管理部门应建立慢速船舶的数据库，记录相关船舶的船龄、船况、航速等船舶信息。针对个别航速极慢的船舶，要求其进槽时必须提供相关的航行保障措施。在大潮汛等特殊情况下，控制慢速船舶进槽时间；针对这类船舶的特点和几何北槽的潮汐特点和实际情况，集中安排它们在长兴高潮前6～7小时的时间段内进入北槽。因为在这个时间段内进槽可以使流速对船舶的影响降至最低，从而避免对交通管制时间内进入北槽的重载船舶产生过多的影响。

建议航道管理部门和（或）通航管理部门采用通航流量实际数据的测量、特定船模的航行试验等方法开展相关方面的研究，积极采取措施对深水航道进行必要维护，进一步完善通航管理措施和试通航管理规定，切实保障长江口深水航道的安全畅通和船舶航行安全。

参考文献：

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