一．研究背景

现代集装箱船正向着大型化、高速化，多用途方向发展。我国集装箱船研制虽然起步较晚，发展速度却很快。我国建造了许多集装箱船，大力发展集装箱运输，光是上海港就开辟了29条国际集装箱班轮航线，上海港集装箱月吞吐量超过一百万标准箱。上海港已经是世界上集装箱吞吐量最大的港口之一。中国上海生产的集装箱装卸机械也已经达到国际先进水平，在世界各大港口被广泛采用。近几年来，我国还出口集装箱船，在世界各地海洋上可以见到我国建造集装箱船的身影。总之，我国在包括集装箱、集装箱装卸机械、集装箱船舶的制造和出口，到大吨位集装箱码头的建造，集装箱远洋船队的建立以及国际集装箱枢纽港的建设，标志着我国的集装箱运输系统已经进入世界先进行列。我国和世界经济及贸易的高速增长是集装箱行业得以生存和连续15年称雄国际市场的重要基础。

国外现状：2010年底，国外拥有集装箱船舶4849艘，总载箱能力达1427.79 万TEU，船舶平均载箱能力为2944.50 TEU；如果不考虑船舶拆解或者改变用途，2014年底，国外集装箱船队将拥有船舶5438 艘，总载箱能力达1816.15万TEU，船舶平均载箱能力为3339.74TEU。其中，7500 TEU载箱能力以上船舶载箱能力占集装箱船舶总载箱能力的份额，由2010年底的22.04%上升到2014年底的31.78%；1000 TEU载箱能力以下船舶载箱能力占集装箱船舶总载箱能力的份额，由2010年底的4.75%下降到 2014年底的3.86%；2000TEU载箱能力以下船舶载箱能力占集装箱船舶总载箱能力的份额，由2010年底的17.50%下降到2014年底的14.48%。上述情况表明，集装箱船舶大型化的趋势仍在发展，国外集装箱船舶平均载箱能力年均增长率达到6.20%；全球集装箱船舶大型化的趋势由大型船舶数量相对增加和小型船舶数量相对减少共同作用所致。

当前，船舶动力系统主要以柴油机动力系统、燃汽轮机动力系统、电推进动力系统和混合动力系统为主。柴油机动力系统的优势非常明显，比如说：运行安全系数高、功率大等，基于这些优点，我国当前的船舶动力系统主要以柴油机动力系统为主，并且柴油机也作为了船舶主机。一般情况下，将船舶的动力系统按照驱动形式进行划分可以分成2种：二冲程柴油机和四冲程柴油机。从本质上来说，二冲程柴油机和四冲程柴油机的区别就在于转速不同。二冲程柴油机的转速比较低，二冲程柴油机在应用到动力系统中时一般是采取直接驱动螺旋桨的方式，由于二冲程柴油机的转速低，可以将这种动力系统应用在大型的船舶或者远洋的船舶。 四冲程柴油机与二冲程柴油机相比，转速要高一些。因此四冲程柴油机也被应用于小型船舶中，而四冲程柴油机的转速高的原因就是在经过齿轮箱的降速之后，再进行螺旋桨的驱动。当前，柴油机动力系统在我国船舶中的应用比较广泛，我国对柴油机动力系统的研发和操作人员的技术要求也比较高，从柴油机动力系统的应用情况来看，柴油机动力系统在我国的船舶动力系统中具有比较高的核心价值。燃汽轮机动力系统的应用在船舶动力系统中。也具有非常大的优势。与柴油机动力系统相比，优势主要体现在燃汽轮机的整体质量和尺寸上。另外，燃汽轮机还具备非常好的加速性能，也给很多的高速客船带来了福利，使其在高速客船中的应用更加广泛。 但是燃汽轮机也有着非常明显的缺点，其中最主要的缺点就是燃汽轮机不能实现燃油的充分燃烧。一般的燃汽轮机都需要使用更加清洁的蒸馏油，而且蒸馏油的价格昂贵，如果燃汽轮机不能做到燃油的充分燃烧，那么船舶的耗油量就会提升，船舶的运行成本也会增加。基于这一原因，燃汽轮机也不能被大多数的船舶公司所应用。但是，燃汽轮机的整体质量比较小，重量轻，如果在船舶中装备柴油机组合装置，那么就可以充分发挥燃汽轮机的真正价值，也可以扩大燃汽轮机的适用范围。

当前国内外动力系统的发展趋势也紧扣绿色环保的主题，立足于船舶动力系统长远的发展模式，就是需要创新动力系统，而太阳能动力系统就是当前比较先进的动力系统。 太阳能属于清洁能源，将太阳能技术应用在船舶动力系统中，主要是利用了太阳能的发电技术。虽然太阳能技术已经在我们的生活中被广泛应用，但是将太阳能技术 应用在船舶动力系统中，还是要不断的更新技术和使用材料，比如说一些光转化材料，可以更好的将太阳光转化为电能，提升船舶动力系统的性能。

二．目的及意义

目前，国内外运输船舶运输占据很重要的地位，而集装箱船又是船舶运输里的主要船型。与传统的散货轮相比，集装箱运输令物流速度更快，安全性更高，比普通杂货船高30—70倍，因此为现代船运业所普遍采用。集装箱轮完全是一种新型的船。它没有内部甲板，机舱设在船尾，船体其实就是一座庞大的仓库，可达300米长，再用垂直导轨分为小舱。集装箱船的优点有以下几点：首先，可以节约装卸劳动力，减少运输费用。一般货船采用单件或小型组合件形式装运，费力又费时。集装箱船采用国际统一规格的集装箱运输货物，打破了一捆、一包单件装卸的传统形式，大大减轻装卸工人劳动强度，加快了装卸速度，减少人工装卸费用。第二，利用集装箱船运输，可以减少货物的损耗和损失，保证运输质量。这是因为货物在生产工厂里就装进一只只集装箱，中途经公路、铁路、水上运输，均不开箱，可把货物直接运到用户手中。这样，可减少货物在运输途中损耗和遗失，还可节约包装费用。第三，集装箱船装卸效率高。一艘集装箱船的货物装卸速度大约是相同吨位的普通货船三倍左右，而大型高速集装箱船的装卸速度差不多是同吨位普通货船的4—5倍。这样，可减少船舶停靠码头时间，加快船舶周转，提高船舶、车辆及其它交通工具的利用率。由于集装箱船进行集装箱运输具有上述优点，所以，集装箱船和集装箱运输得到迅速发展。集装箱船的初步设计是对集装箱船总体性能和主要技术指标、动力装置、各种系统进行设计，并且通过理论计算和必要的是要来确定船舶的基本技术形态、工作原理、主要参数、结构形式和主要设备选型的技术问题。而设计一艘集装箱船最主要的就是船舶的船舶动力装置的设计，包括推进装置的选型，传统的推进装置一般是由主机（汽轮机、蒸汽机、柴油机等），船舶轴系，传统设备和推进器组成。对于各种不同的推进方式来说，推进器都是必不可少的一个重要部件。传统的如可调桨，螺旋桨，导管螺旋桨，另外还有喷水推进器，全回转舵桨装置等等。综上所述，设计一艘集装箱船就是要寻找最优的动力装置以达到提高动力系统的效率、降低能耗、提高船舶续航能力与载重量的目的。所以，这次的目的是通过船舶各种动力设备的匹配计算来选出最适合1200箱集装箱船的主机和辅助设备。意义为熟练并掌握船舶设计技巧与方法，巩固船舶动力装置等专业课知识，为以后的职业生涯提前打好基础，上任岗位后可以更快更熟练地进入到职业工作状态中，使自己能很快地完成从学生到工作者的身份转变。