在全球石化能源逐渐减少,燃油占船舶运输成本越来越大的情况下,如何进一步做好船舶的节能工作、降低船舶运输成本已迫在眉睫。同时如何实现高效燃烧和降低污染排放已引起国际海事组织IMO的高度重视。世界航运业正日益受到高油价以及环保的挑战,面临着极大的节能减排压力。作为船舶原动力的柴油机其节能减排的空间所剩无几,进一步的船舶节能只能依赖于技术进步和新技术开发。综合分析当今主要的能源、经济和政策环境现状,研究和发展风帆作为船舶的辅助动力,是降低船舶燃料消耗、减少温室气体排放、控制船舶营运成本的最佳选择。　　 本选题来源于中国远洋运输(集团)总公司项目《风帆太阳能多能源大型远洋船舶》。在现有的船舶上装设风帆助航装置,船舶主机获得一定的功率增益,柴油机运行工况发生变化。因此对于研究该工况下主机冷却水系统的热力性能就显得极其重要。　　 本文首先运用传热学的相关理论,分析了主机缸套冷却和各冷却器的传热机理,建立了主机冷却水系统的动态热力数学模型。然后利用MATALAB中的SIMULINK工具箱对主机冷却水系统的各个设备建立计算模块;其次,利用Fluent软件对风帆推力进行了计算;再次,根据建立的动态热力数学模型计算了变工况下中央冷却器的海水流量,并对船舶采用风帆助航装置后冷却水系统的节能潜力进行了评估;最后,根据风帆助航船主机冷却水系统的运行特点,提出了新造船和改装船在系统设计及运行时的优化方案,为今后冷却水控制系统的设计提供了理论基础,并且对船员日常对系统的管理维护提供了一定的指导意义。