[发明专利]一种风帆助航船舶航线节能评估方法

权利要求书

1.一种风帆助航船舶航线节能评估方法，其特征在于：包括以下步骤：

步骤1、获取目标航线和全球风场数据库，从所述全球风场数据库中提取所述目标航线上的风场数据；

步骤2、获得船舶航速和船舶航向，根据所述船舶航速和船舶航向计算目标航线上的风场数据与船舶的相对风向和相对风速；

步骤3、建立包括相对风向和相对风速的风场分布矩阵；

步骤4、统计所述目标航线上的风场数据中落入每个风场分布矩阵的矩阵元素范围内风场的个数；

步骤5、根据所述落入每个矩阵元素范围内风场的个数与目标航线上的风场数据中风场的总个数计算每个矩阵元素范围内风场概率获得风场概率分布矩阵；

步骤6、根据所述风场概率分布矩阵计算风帆载荷概率矩阵；

步骤7、根据所述风帆载荷概率矩阵计算风帆总推力，并通过所述风帆总推力计算风帆的节能效率。

2.根据权利要求1所述的风帆助航船舶航线节能评估方法，其特征在于：所述风帆载荷概率矩阵中每个矩阵元素通过公式(1)进行计算：

F_ij＝f_ij×f_sk (1)

其中：F_ij为风帆载荷概率矩阵中每个矩阵元素值，f_ij为风场概率分布矩阵中每个矩阵元素值，f_sk为f_ij对应的风速风向下风帆能够提供的推力。

3.根据权利要求1所述的风帆助航船舶航线节能评估方法，其特征在于：所述风帆总推力Fm通过公式(2)进行计算：

其中，i,j为风载荷概率矩阵F_ij索引值，n为风载荷概率矩阵F_ij的数据个数；

所述风帆的节能效率η通过公式(3)进行计算：

其中：SV为航速，P为船舶的有效功率。