[发明专利]一种利用波浪能的联合动力船舶

说明书

技术领域

本发明涉及一种联合动力船舶，特别是关于一种采用柴油机发动螺旋桨并利用海洋波浪能驱动喷水推进器的联合动力船舶。 

背景技术

现阶段，世界各国集中发展低碳经济，而承担了全球90%贸易运输的航运业CO₂排放量及其增长幅度严重制约低碳经济的发展。根据国际海事组织（IMO）公布的数据，2007年航运业CO₂排放量约为10.5亿吨，占全球CO₂总排放量的3.3%左右，如果不采取相应的措施，预计2050年的航运业CO₂排放量将比2007年增长200%-300%，将占全球CO₂总排放量的12%-18%。根据非专利文献“能源危机与船舶综合节能[J]”的研究，航运业的能耗约占全球能耗的10%，而传统柴油推动动力船舶营运成本中的40%-60%是燃油消耗。因而，从节能减排和降低成本的角度考虑，需要开发一种节能环保的新型船舶。 

根据非专利文献“新能源在船舶上的应用进展及展望[J]”的研究可知，目前新型节能船舶主要利用风能、太阳能、生物质能、核能、海洋能。其中海洋能具有储量丰富、分布广以及清洁无污染等优点。但是，目前海洋能的利用主要集中在波浪能发电方面，小型波浪能发电装置主要用于航标灯或小型灯船。然而，直接将波浪能应用到船舶推进动力装置的研究特别少，并且还仅停留在设想阶段。名称为“Wave propulsion ship”的专利文献公开了这样一种利用波浪能推进船舶系统，该系统在船体底部安装有浮筒，浮筒随着波浪上下运动，通过机械传动系统带动安装在船尾的推进器旋转，从而推动船舶前行，但其将采集波浪能的浮体安装在船体的底部，形成了较大的阻力，影响船舶前行速度。名称为“一种涡轮喷水式船舶推进系统”的专利文献中公开了这样一种利用波浪能推进船舶系统，该系统引导波浪管进入并冲击涡轮机，在发动机的共同推动下，涡轮机旋转而产生高速水流，高速水流从喷水口喷出从而推动船舶高速前进。这种系统能获得较大的推进效率，但其波浪能利用效率不高，而且需要发动机辅助推动涡轮机旋转，没有做到真正的节能。名称为“浪动力船”的专利文献中公开了这样一种利用波浪上下运动产生的推力推动浪动力船上的波浪翼的装置，该装置大大节约船舶能源花费，但由于波浪翼安装在船体的两侧，形成了较大的阻力，影响船舶前行速度。名称为“海洋位能增压喷射动力船”的专利文献中公开了这样一种波浪能动力船，该波浪能动力船利用波浪的水位改变带动浮体及活塞升降，以驱动发电机发电及产生高压气流，所产生的电力及高压气流为船舶提供动力，该波浪能动力船的浮体位于船体 底部，所以形成较大的阻力。上述各专利文献所公开的装置大多利用波浪的位能或振动浮体式的波浪能技术，目前尚未发表过利用筏式波浪能技术收集波浪能推进船舶的相关文献。而筏式波浪能技术能保证较高的波浪能吸收效率及较高的结构可靠性，特别适用于船舶吸收波浪能。因而，可以开发利用筏式波浪能技术吸收波浪能用于推进的新型节能环保船舶。 

以往船舶的推进装置大多用的是螺旋桨推进，而在非专利文献“Waterjet propulsion for a3500ton corvette from BLOHM+VOSS[C]”中成功地采用了喷水推进器和螺旋桨混合推进。此后，关于喷水推进器和螺旋桨混合推进系统的研究逐渐开展。非专利文献“混合推进系统喷水推进器与螺旋桨相互作用研究[J]”论述“喷水推进器与螺旋桨混合推进系统具有推进效率高、噪声小、工作模式多和机动性好等优点。喷水推进器与螺旋桨的联合使用，可以有效地解决推进器与原动机最高效率不同步的问题。”然而，上述混合推进系统由柴油机驱动的，从节能环保角度考虑，可以将吸收的波浪能用于该混合推进系统中。 

发明内容

针对上述问题，本发明的目的是对现有船舶进行改进，提供一种新型的利用柴油机推进螺旋桨和波浪能驱动喷水推进器的联合动力船舶。