基于结构应变监测的风帆推力测量方法研究

杨华伟，汪雪良，张涛，陈立，徐春，郑庆新

基于结构应变监测的风帆推力测量方法研究

杨华伟1,2，汪雪良1,2，张涛1,2，陈立3，徐春1,2，郑庆新1,2

（1.中国船舶科学研究中心，江苏 无锡 214082；2.南方海洋科学与工程广东省实验室（广州），广州 511458；3.大连船舶重工集团设计研究院有限公司，辽宁 大连 116021）

提出一种用于实船测量的风帆推力测量方法。针对VLCC风帆推力实船测量的需求，首先对风帆推力计算公式和风帆桅杆推力状态进行分析，进一步根据梁结构应变测试方法提出基于应变监测的风帆推力测量方法和传感测点布置方案。通过陆基模拟试验对风帆推力测量方法进行试验验证。传感测点间结构应变差值随风帆推力增加而增大，具有显著线性关系，线性相关系数为0.9965，测试风帆推力与实际推力之间的平均误差为5%。提出的风帆推力测量方法用于实船测量是切实可行的。

风帆助推装置；应变监测；风帆推力；测量方法；测试推力

随着全球气候变暖和人们环境保护意识的增强，各个行业对清洁能源应用技术的需求比以往任何时候都更加迫切，对于船舶远洋运输行业更是如此。船舶远洋运输在世界货物贸易中起到了非常大的作用，与其他交通工具相比，货物运输占比最高，然而大型船舶在航行过程中消耗的能源也是巨大的，如何降低船舶运行能耗和采用新型节能推进技术一直是船舶研究和设计者的研究重点。风帆助推技术是一种利用风能作为清洁能源产生船舶前进动力的技术，与其他技术相比，具有显著的安全性和高效性等特点[1-5]。……