从《联合国气候变化框架公约》到《东京议定书》,节能减排已经成为必然趋势。2009年7月国际海事组织(IMO)制定了《新船能效设计指数(EEDI)计算方法临时导则》和《能效设计指数自愿验证临时导则》,推出了“新造船能效设计指数”作为新造船舶能效衡量标准。为了应对EEDI国际新规要求,国际先进造船国家主要从船型优化设计、新型节能设备开发、高效船舶推进器和动力节能技术等方面进行研究。本文首先系统研究了EEDI指标体系计算原理和指数含义,并分析其与船舶要素之间的内在关系,挖掘出影响浅吃水散货船能效设计指数的关键因素,进而确定有效的研发方案。随后对大型浅吃水散货船船型的主尺度进行优选,针对特定的运输任务、航线、航道气象水文等工作环境,采用现代先进支持向量机优化方法获取最优的船型主尺度。然后分析在航速确定的条件下,阻力的减少意味着同等排水量下所需功率的减少,或在功率不变的条件下排水量的增加。特别对船舶在内河航道航行阻力有重要影响的船体线型进行优化设计,系统研究浅水、岸壁效应对各种船体型式航行性能的影响规律,开发适用于在水深较浅的内河航道中航行的浅吃水散货船船体型式。同时,结合船舶阻力性能和航速指标,系统分析主机转速、有效功率和燃油消耗率特性关系,研究具有高效节油降耗效果的主机降功率使用技术,降低燃油成本,提高船舶营运效益。并通过数值仿真和模型试验相结合研究深、浅水情况下船机桨的匹配性能,得到综合动力节能性能优良的船机桨参数。最后,进行全船结构的强度有限元分析,研究高强度钢在浅吃水散货船建造中的科学使用,在保证船体强度的条件下有效减轻船体自身重量,增加船舶有效货物装载量,提高经济效益。本文还对EEDI的技术设计阶段的验证和试航阶段的最终验证进行了论述,并分析新造船舶是否满足IMO要求。