(19)中华 人民共和国 国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202111338234.3 (22)申请日 2021.11.12 (71)申请人 大连船舶重 工集团有限公司 地址 116000 辽宁省大连市西岗区海防街1 号 (72)发明人 王鹏印　杨述闯　戴振涛　刘永歆　 唐传安　王旭　邱万涛　唐志杰　 徐广超　宫国玺　黄志勇　王家支　 高尚　迟安峰　 (74)专利代理 机构 大连格智知识产权代理有限 公司 21238 代理人 潘小铁　刘琦 (51)Int.Cl. G06F 30/15(2020.01) G06F 30/20(2020.01)G06F 17/18(2006.01) G06F 119/14(2020.01) (54)发明名称 船舶转速 禁区内功率裕度精确计算方法 (57)摘要 本发明公开了一种船舶转速禁区内功率裕 度精确计算方法， 其具体步骤包括： 定义船舶转 速禁区内功率裕度； 根据船舶主机功率与转速的 关系式推导出主机标准功率输出曲线公式； 推导 螺旋桨轻转余量曲线公式以及船舶系桩拉力曲 线公式； 定义船舶系桩拉力曲线Y轴量平均值yB 与主机限制功率输出曲线Y轴量平均值yL； 将所 述主机限制功率输出曲线Y轴量平均 值yL与船舶 系桩拉力曲线Y轴量平均 值yB代入船舶转速禁区 内功率裕度的计算公式， 推导出船舶转速禁区内 功率裕度的快速计算公式。 本发 明通过微积分的 方法精确求出转速禁区内的功率平均裕度， 可以 真实的反应出船舶通过转速禁区的时间， 可从理 论上指导轴系、 螺旋桨和主机等重要参数的设 计。 权利要求书2页 说明书6页 附图1页 CN 114186331 A 2022.03.15 CN 114186331 A 1.一种船舶转速禁区内功率裕度精确计算方法， 其特 征在于， 其包括： S1： 定义船舶转速禁区内功率裕度为： 在船舶转速禁区内， 主机最大输出扭矩平均值与 船舶阻力平均值的差值/船舶阻力平均值， 所述船舶转速禁区内功率裕度的计算公式为： yPM＝100％*(yL‑yB)/yB 式中， yL为主机最大输出扭矩平均值， 在实际计算中表示主机限制功率输出 曲线Y轴量 在转速禁区内的平均值； yPM为转速禁区内主机功 率裕度； yB为船舶阻力平均值， 在实际计算 中表示船舶系桩拉力曲线Y轴量在转速禁区内的平均值； S2： 根据船舶主机功率与转速的关系式推导出主机标准功率输出曲线公式， 所述主机 标准功率输出曲线公式为： 式中， ys为主机标准功率输出曲线Y轴量， ys＝Gm/G1， 其中Gm为主机额定功率， G1为主机 瞬时功率； xs为主机标准功率输出曲线X轴量， xs＝zm/z1， 其中zm为主机额定转速， z1为主机 瞬时转速； S3： 根据螺旋桨轻转余量曲线X轴量与主机标准输出功率曲线X轴量的关系式推导螺旋 桨轻转余量曲线公式为： 式中， xp为螺旋桨轻转余量曲线X轴量， P为螺旋桨轻转余量百分比； yp为螺旋桨轻转余 量曲线Y轴量； S4： 根据船舶系桩拉力曲线X轴量与螺旋桨轻转余量曲线X轴量的关系式推导船舶系桩 拉力曲线公式为： 式中， xB为船舶系桩拉力曲线X轴量， B为船舶系桩拉力系数百分比； yb为船舶系桩拉力 曲线Y轴量； S5： 定义船舶系桩拉力曲线Y轴量平均值yB等于船舶系桩拉力曲线在转速禁区内的实际 面积SB/转速禁区长度L， 所述船舶系桩拉力曲线Y轴量平均值yB的计算公式为： 式中， yb为船舶系桩拉力曲线Y轴量， 转速禁区长度L＝b ‑a， a为转速禁 区低点， b 为转速 禁区高点； S6： 定义主机限制功率输 出曲线Y轴量平均值 yL等于主机限制功率输 出曲线在转速禁区 内的实际面积SL/转速禁区长度L， 所述主机限制功率输出曲线Y轴量平均值yL的计算公式 为： 式中， yl为主机限制功率输出曲线Y轴量； S7： 将所述主机限制功率输出曲线Y轴量平均值yL与船舶系桩拉力曲线Y轴量平均值yB权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 114186331 A 2代入船舶转速禁区内功 率裕度的计算 公式， 推导出船舶转速禁区内功率裕度的快速计算 公 式为： 2.根据权利要求1所述船舶转速禁区内功率裕度精确计算方法， 其特征在于， 所述主机 限制功率输出曲线公式由多 项式拟合得到， 所述多 项式的具体公式为： 式中， a、 b、 c、 d、 e分别为各 单项式的系数。 3.根据权利要求1所述船舶转速禁区内功率裕度精确计算方法， 其特征在于， 所述螺旋 桨轻转余量曲线X轴量与主机标准输出功率曲线X轴量的关系式为： xp＝xs/(1+P) 4.根据权利要求1所述船舶转速禁区内功率裕度精确计算方法， 其特征在于， 所述船舶 系桩拉力曲线X轴量与螺 旋桨轻转 余量曲线X轴量的关系式为： xB＝xp/(1‑B)。权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 114186331 A 3