一艘大船行于海上,或为运输或为载客。船不同于车,在陆地上行驶。因为人本身就在陆地上生活,所以遇到紧急情况可以下车。
但船不行,一旦燃油耗尽,只能漂浮在海面上没有归期。那么一艘轮船一次需要填充多少燃油才够用呢?轮船又是怎么加油的?
并且当时遇到风浪的时候,轮船又是如何保持平稳的呢?本期子牙童趣知识局,就带您一探究竟。
船的历史可以追溯到人类刚刚诞生的时期,《周易·系辞》里所说,伏羲氏刳木为舟,剡本为楫。船舶是随着人类的发展而开发的。
在发展的过程中,船舶的作用也在不断进行改变。起初只是用作打渔的工具,或是水上的交通。历史的发展,部落战争的冲突,导致船舶又变成了交战的工具。
到了现在,生产力大力发展的今天,船舶更多用于观光游览,科学考察,货物运输等等。可以说造船术的发明,跨越了上万个世纪,直到今天仍然在发挥着它的作用。
古代的船大多需要手动摇浆。事实上自从蒸汽机发明之前,一艘船的航行,大多都靠桨,橹,帆。也就是人力驱动。
就算是后期螺旋桨的发明也没有使人发开双手。蒸汽机成为轮船的主要动力来源之后,船也可以行驶得越来越远。
再到后期内燃机成为船的主要能源驱动方式之后,船舶成为了世界上耗油量最顶级的交通方式。那船舶究竟有多耗油呢?
粗略的估计,一艘重量高达数万吨的大船,一天的消耗量大概在百吨左右。而一个二级规模的加油站,可以储存的油量才在吨左右。所以说大船一天耗掉一个加油站并不夸张。
不过船主要燃烧的燃油并不是汽油和柴油,而是重油。一种看起来很黑乎乎的,粘稠得像沥青的液体。
再举个例子,大家可能感受得更直观一些。年3月19日,在太仓海工基地码头交付了一艘名为,矿石宁波轮的巨型矿沙船。
砂矿船宁波号采用的主机,主要是由大连DMD制造的7G80ME-C9.5主机。本主机额定功率在千瓦。而它消耗燃油的效率则在立方/千瓦时。
因此,经过计算,这艘船每天消耗的油量,就可以用额定功率乘以燃油的消耗率。再乘以24,最后得出大概在80吨左右。
而它本身的重量达40万吨,船长米,宽约65米,船深23米,航速为14.5节,续航有2.5万海里。一海里约等于1.公里。
通俗来说,一海里的长度就是地球子午线所在的地球周长分为度,每一度再分60分,每一分长度就是平均的海里长度。所以一海里等于子午线长度的两倍除以,再除以60,最后得到1.公里。而中国到美国才公里,矿石宁波轮补充一次油,甚至可以往返两次亚洲和北美洲。
这么远的路程,海面上并非一直是风平浪静的,海浪打过来,船依靠什么来保持稳定呢?
一艘船航行在海面上,船舶在波浪中的运动可以分解为横摇、纵摇、垂荡、纵摇、横荡和纵荡六种形式。
前三者主要是直线型的颠簸,而后三者是纵向型的颠簸,这个大家看到图片就可以清楚地了解。
而实际情况当中,船舶在波浪中的运动往往是以上六种形式的随机组合,因此呈现出多种复杂的运动状态,这被称为“六自由度运动”既然会有这么大的颠簸,那么船岂不是在海浪上被摇的很危险。
不过也没有那么可怕啦,其实只有船体这么6的运动形式其中一种或几种的固有周期与波浪的周期相近时,才会有严重的震荡现象,导致船体不稳。
综上所述,只有避免产生共振现象,船就不会颠覆。那么船体共振现象我们应该如何避免?我们应如何降低船舶摇动的幅度呢?
其实为了防止共振的发生,我们只要设法使得固有周期同海浪的周期不同就可以了,例如船在航行时的波浪周期在6秒左右。
我们就把周期控制在4秒,或者控制在10秒以上,使得我们的周期与这个固有周期不同。要想改变船的固有周期,就得改变船的惯性力矩和复原力矩。
因此可以利用捆龙骨,减摇水舱,减摇鳍三种减摇装置来保持船的平稳。舭龙骨一般在方形系数小的船上安装。
而减摇水舱的作用就类似于不倒翁,简单来讲就是,当遇到过高的风浪时,将大量的水注入位于船底部的减摇水舱。
这样除了可以增加大船自身的重量,让船在风暴中行驶得更平稳,还能使得大船的重心得到改变,从某种程度上避免了颠覆的可能。
第三种减摇鳍则是在年,由一位日本科学家元良信太郎发明的。它主要是用于坚强船舶在风浪中的摇摆角来提高船舶航行平稳度的一种装置。
说完了船舶防止风浪的措施,那你知道轮船在港口是怎么加油的吗?若是您触类旁通,以为是和汽车在加油站加油一样,那可就大错特错了。
事实上大船加油的程序非常繁琐,而且整个加油的过程也是非常的慢。大船加油是需要机构公证人员见证的。
轮船与油商也都认可第三方检验机构,这样做的目的是减少加油过程中因数量不够,或者价格不合理而产生的争执。
像这样的宁波轮大船加一次油,得需要十个小时左右。在加油的过程中,还需对油品进行一个取样,共取出7瓶油样,加油双方各留存3瓶,剩下的1瓶寄给油品检测中心进行化验,一周之内出具该油品的检验报告。报告数据合格后,就可以安全使用了。
有人这时候会问了,那如果大船航行到一半没油了怎么办呢?一般情况下,虽说轮船不会每次都把油舱加满,但也会在航行之前根据航线的实际情况,把所需要的油量加满,并且还会准备好备用的燃油。
但不怕一万就怕万一,要是轮船在海上真的没油了可还有什么补救措施吗?
一种方法是轮船没油后进行锚泊,然后等待海上驳油船来补给燃油,但这个前提是轮船不能离海岸太远。
还有一种方法是在轮船快没油的时候,提前靠港加油,在不能进行燃油补给的情况下,没油的轮船则是依靠远洋拖轮将其拉回去。
如今燃油仍然是轮船运行的主要动力,但随之而来的海上漏油事件也时有发生。年7月25日,在年曾设计建造的“若潮号”巴拿马籍散货船,重量20万吨。
可不幸的是,它却在毛里求斯某海域触礁,导致了超过0吨的燃油泄漏,给海洋环境造成了很大的危害。如何更好地使用燃油,如何减少燃油带来的危害,成为了人类面临的下一个问题。
那么看了今天关于大船油量已经船舶航行时怎么躲避风浪的科普,屏幕前的你们,产生了那些奇妙的想法呢?欢迎在评论区与我们交流。
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