船体加装涡流发生器技术助力船舶减排降阻
2025-12-04 09:38
来源:麻省理工学院
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麻省理工学院的研究人员证明,在船体特定位置安装楔形涡流发生器,能够减少船舶航行阻力。这项关于船舶减排的研究,为降低航运燃料消耗与排放提供了一种潜在的技术路径。研究人员通过快速原型制作测试了多种船体,以实验验证他们的结果。

相关研究论文已在2025年美国船舶工程师协会海事大会上发表。该工作结合了计算流体动力学分析、人工智能优化方法与实验验证,旨在探索实现国际海事组织相关碳强度降低目标的可行方案。研究团队由麻省理工学院的José del Águila Ferrandis、Jack Kimmeth、Michael Triantafyllou等多位研究人员组成。

团队通过计算模拟确定了参数趋势,并利用快速原型制作测试了多种比例的船体模型。他们对比了无附加装置的船体、安装三角翼涡流发生器及安装楔形涡流发生器的船体性能。结果显示,楔形设计是实现减阻的关键形状。麻省理工学院机械工程教授迈克尔·特里安塔菲卢解释说:“我们首次通过实验记录了使用涡流发生器的船舶所需燃料的减少。”

涡流发生器此前多用于航空领域以维持机翼升力,此项研究首次证实其在降低商船阻力方面也具有效果。流动可视化分析表明,该装置能延迟湍流分离,使水流更平稳地沿船体流动,从而减小尾流并改善螺旋桨等工作条件。

该技术的模块化设计使其能适应多种船型,并可与其他现有节能装置协同工作。研究人员估算,在一艘航行于跨太平洋航线的纽卡斯尔型散货船上应用此技术,每年可能节省相当数额的燃料费用。这项研究为船舶减排提供了一种具有实用性与经济性的潜在方案,可能有助于在现有船队中推广应用。

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