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　　轉筒帆作為新型推進裝置，可以隨時根據(jù)風向調整轉速，充分利用風力；相比于傳統(tǒng)風帆，轉筒帆占用很小的甲板空間，受惡劣風況的影響不大，對側向風效果最明顯。

　　近年來，由于海上運輸成本及運量的優(yōu)勢，海運成為全球貿易的重要途徑，但與此同時，船舶的排放污染物也逐年增加，對全球環(huán)境及氣候產(chǎn)生巨大影響。

　　隨著船舶環(huán)保標準的不斷提升，通過對風能等綠色能源的開發(fā)利用，以減少燃油消耗，成為航運業(yè)節(jié)能減排的一個重要方式。

　　由此不難看出，轉筒帆催生背景就是低碳環(huán)保的要求。轉筒帆的出現(xiàn)，使得船舶在降低運營成本及整體燃料消耗的同時極大地提高了經(jīng)濟效益，減少了碳排放量，改善了大氣環(huán)境。

　　提到轉筒帆的節(jié)能原理，就不得不提馬格努斯（Magnus）效應。

　　馬格努斯效應在球類運動項目中普遍存在，以旋轉的球體為例，當球體的旋轉方向與氣流方向相同時，在該球體的一側產(chǎn)生低壓，另一側產(chǎn)生高壓。前進中的球體以順時針方向旋轉時，由于其下側與氣流運動方向相對，所以空氣流速較慢，從而使得球體下側受到的壓力比上側更大，從而產(chǎn)生一個向上的升力，球體在升力作用下運動軌跡發(fā)生偏轉的現(xiàn)象稱為馬格努斯效應。

　　根據(jù)馬格努斯效應，通過發(fā)動機產(chǎn)生旋轉的轉筒帆有摩擦力，會帶動周圍氣體共同旋轉。

　　當有側風吹過時，導致風筒一側的空氣流速加快，另一側流速減慢，流體流動速度越快壓力越低，旋轉風筒周圍流場將產(chǎn)生壓力差，進而為船舶前進提供推力。

　　轉筒帆系統(tǒng)，構造簡單、自重小，只需要很小的電機就能產(chǎn)生明顯的推力，且可以通過調整轉筒帆的轉速、升力大小等，從而實現(xiàn)能源合理分配，降低海運成本。

　　沒想到，馬格努斯效應“跨界”后，在海洋上大展身手，小小的身材轉著圈，就把風能轉換成了動能。
 
　　早在2018年，由中國船舶集團旗下上海船院為希臘船東Victoria Steamship設計的的64000噸散貨船“AFROS”號就已成功應用轉筒帆。

　　該船甲板上安裝4臺轉筒帆作為船舶輔助推進動力裝置，也是全球首艘安裝風動節(jié)能裝置的散貨船。

　　2021年，由上海船院設計的32.5萬噸超大型礦砂船交付。該船是世界上首艘配備轉筒帆的礦砂船，安裝了5臺轉筒帆，將使能效提高多達8%，每年由此可減排多達3400噸二氧化碳當量。

　　雖說轉筒帆技術19世紀已面世，但直到上世紀80年代才更有效地恢復應用，而將該技術應用到大型船舶上，則是近幾年間的事情。

　　現(xiàn)代的巨輪再次插上風帆的翅膀，不但降低了船只遠洋的能耗成本，減少了對環(huán)境的碳排放，而且可以降低船舶發(fā)動機的負載功率，從而有效地延長設備的使用壽命。

　　智慧的造船工程師將風帆這一古老裝置舊曲新唱，實在妙哉。




| 出 品：船次方工作室 x 上海船院
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