船舶动力装置的基本类型及其特点近代舰船上动力装置的型式按主推进装置发动机的类型来分，有柴油机装置、蒸汽轮机装置、燃气轮机装置、联合装置和原子能装置。 一、柴油机动力装置 柴油机动力装置常根据主机功率传递方式的不同，分为直接传动螺旋桨、通过离合器- 减速齿轮机组驱动桨的间接传动和通过发动机、电动机-驱动桨的电力传动，以及不采用桨的喷水推进装置等几种型式。 柴油机的动力装置有如下几个方面的优点: (1)有较高的经济性。它的油耗率(kg/(Kw*H))比蒸汽、燃气动力装置低得多，高速柴油机油耗率为0.21~0.245，中速(300~800r/min)机为0.166~0.190;低速(300r/min以下)机为0.160～0.176，一般蒸汽轮机装置油耗率要0.245~0.47。燃气轮机装置油耗率则更大，为0.27~0.47(kg/(Kw*H))。 这一优点使柴油机的续航力大大提高，换句话说，一定续航力所需之燃油储带量较少，从而使营运排水量相应增加。 (2)质量轻。柴油机动力装置中除主机和传动组外，不需要主锅炉、燃烧器以及工质输送管道，所以辅助机械和设备相应较少，布置简单，因此单位质量指标较小。
(3)有良好的机动性，操作简单，启动方便，正倒车迅速。一般正常启动到全负荷只需10~30 min，紧急时仅需3~10 min。虽然比燃气轮机差些，但它不需像燃气轮机装置那样一套复杂的启动和倒车设备。柴油机装置停车只需2~5 min，主机本身停车只要几秒钟即可。 柴油机装置存在如下几个缺点: (1)由于柴油机的尺寸和质量按功率比例增长快，因此单机组功率受到限制，低速柴 443油机也达6* Kw左右，中速机2*Kw左右，而高速机仅在8* K或更小，这101010 45就限制了它在大功率船上使用的可能性，大功率舰艇常希望有3* ~3* Kw，故其无1010法胜任。 (2)柴油机工作中的噪声、振动较大。 (3)中高速柴油机的运动部件磨损较厉害，高速强载柴油机的整机寿命仅1~5 kh。 (4)柴油机在低转速时稳定性差，因此不能有较小的最低稳定转速，影响船舶的低速航行性能，另外，柴油机的过载能力也差，在超负荷10%时，一般仅能运行1h。 二、蒸汽轮机动力装置 蒸汽轮机以锅炉产生的蒸汽为工质通过齿轮箱减速机组传递功率到螺旋桨，也有采用蒸汽轮机发电，使用电力推进方式。 蒸汽轮机动力装置有如下几个主要的优点: (1)由于汽轮机工作过程的连续性，有利于采用高速工质和高转速工作轮，因此单机
船舶动力装置原理与设计复习思考题 第1章 1、如何理解船舶动力装置的含义？它有哪些部分组成？ 答：船舶动力装置的含义：保证船舶正常航行、作业、停泊以及船员、旅客正常工作和生活所 必需的机械设备的综合体。 组成部分：推进装置：包括主机、推进器、轴系、传动设备。 辅助装置：发电机组、辅助锅炉、压缩空气系统。 甲板机械 船舶管路系统 机舱自动化设备。 特种设备 2、简述柴油机动力装置的特点。 ?优点： a)有较高的经济性，耗油率比蒸汽、燃气动力装置低得多； b)重量轻(单位重量的指标小)； c)具有良好的机动性，操作简单，启动方便，正倒车迅速； d)功率范围广。 ?缺点： a)柴油机尺寸和重量按功率比例增长快； b)柴油机工作中的噪声、振动较大； c)中、高速柴油机的运动部件磨损较厉害； d)柴油机低速稳定性差； e)柴油机的过载能力相当差 3、船舶动力装置的技术特征包括哪些技术指标？ a)技术指标标志动力装置的技术性能和结构特征的参数。包括功率指标﹑质量指标和 尺寸指标。 b)经济指标代表燃料在该动力装置中的热能转换率。有燃料消耗率﹑装置总效率﹑推 进装置热效率﹑每海里航程燃料耗量及动力装置的运转-维修经济性。 c)性能指标代表动力装置在接受命令，执行任务中的服从性﹑坚固性和对外界条件、 工作人员的依赖性。因此它包括机动性﹑可靠性﹑自动远操作性能﹑牵曳性能以及噪声振动的控制等指标
4、说明推进装置功率传递过程，并解释各个效率的含义。 BHP、主机输出有效功率；DHP、螺旋桨收到功率；EHP、螺旋桨发出 指示功率→主机额定功率→最大持续功率→轴功率→收到功率→推力功率→船舶有效功率 ?指示功率：表示柴油机气缸中气体作功的能力； ?最大持续功率（额定功率）MCR：在规定的环境状况（不同航区有不同的规定，如无限航 区环境条件：绝对大气压为0.1Mpa;环境温度为45℃；相对湿度为60%；海水温度“中冷器进口处”为32 ℃和转速下），柴油机可以安全持续运转的最大有效功率； ?轴功率：指在扣除传动设备、推力轴承和中间轴承等传动设备后的输出功率； ?螺旋桨收到功率：扣除尾轴承及密封填料损失后所输出的功率。 ?推力功率：是螺旋桨产生使船航行的功率。 ?船舶有效功率：P e=R×V s×10-3 7、如何理解经济航速的含义？ ? 1.节能航速：节能航速是指每小时燃油消耗量最低时的静水航速，它常由主机按推进特性运行时能维持正常工作的最低稳定转速所决定。营运船舶在实现减速航行时，主机所输出的功率大大减少，其每海里燃油消耗率大幅度降低。但航速降低后，营运时间被延长，运输的周转量也少，故当船舶需实现减速航行时，应结合企业的货源、运力及完成运输周转量的情况综合考虑后再决策。 ? 2.最低营运费用航速：船舶航行一天的费用，主要由其固定费用(折旧费、修理费、船员工资、港口驶费、管理费、利息、税金，以及船舶停泊期间的燃、润油费等)和船舶航行时燃、润油费用构成。 最低营运费用航速是指船舶每航行1海里上述固定费用及航行费用最低时的航速，可供船舶及其动力装置的性能评价及选型用。在满足完成运输周转量的前提下，船舶按最低营运费用航速航行，其成本费用最省，但它并未考虑停港时间及营运收入的影响，故不够全面。 ? 3.最大盈利航速：最大盈利航速是指每天(或船舶在营运期间)能获得最大利益的航速。此航速的大小，往往与每海里(或公里)运费收入、停港天数及船舶每天付出的固定费用有关。一般在运费收入低、停港时间长、运距短、油价高的情况下，其最大盈利航速相对较小。 （图在下一页）
论述船舶动力装置设计的主要要求： 一．总体设计要求 动力装置是一套很复杂的机电设备，各个机械设备和系统之间互相联系又互相制约。对设计的要求也是多方面的，总的要求主要可以简介为如下几个方面。1．技术性与经济性 谓技术性是指船舶能满足预定的使用要求。对运输船舶而言，主要是从动力装置设计方面考虑如何保证运输能力，如装载能力、航速、装卸效率等；对于专用的作业船舶和海洋平台，要能具备完成特定的施工或作业的能力，并能保证作业质量。保证新船的适用性是设计中处理各种矛盾时首先要考虑的因素。 提高船舶的经济性是设计工作的重要目标。船舶的经济性涉及三个基本要素，即建造成本、营运开支和营运收入。设计中的技术措施是否恰当，决策是否正确，对船舶的经济性会产生很大的影响。设计工作中必须把经济性放在十分重要的地位来考虑。有时，一项好的技术措施可能会节约大笔的投资，因此对不同用途的船舶，对于动力装置的选型就非常重要。但是，一般来说，动力装置的各项要求，往往是相互联系、相互影响的。把一个要求的指标提高，往往会使另一个要求的指标被迫降低。设计中经常遇到的是技术性能和经济性相互矛盾的情况，这就需要进行技术与经济的综合评估或论证，使之得到合理的统一。经济是技术发展的基础和动力，技术是实现经济目的的手段和工具，两者相互渗透、相互推动。 2．安全与可靠性 船舶的安全是关系到人命和财产以及环境污染的重大问题。因此，安全性是船舶的一项基本质量指标。为保证船舶的安全，政府主管机关制定了船舶设计和建造的法规，国际组织(例如IMO——国际海事组织)通过政府间的协定，制定各种国际公约和规则。这些法规公约和规则对船舶的安全措施提出了全面的要求。政府法规是强制执行的，凡是船籍国政府接受、承认或加入的国际公约和规则都纳入在法规之中，船舶设计必须满足这些法规的要求。 此外，入级船舶还要满足船级社制定的入级与建造规范，规范的规定主要也是基于船舶安全方面的考虑。总之．动力装置设计中必须严格遵守法规和规范的规定，满足法规和规范的要求，这是保证船舶安全的最基本的措施。 所以在具体的船舶动力装置选型设计当中，必须要有一个全局和综合的观念，相关和协调的思路去考虑问题，充分论证，才能做出一个合理的船舶设计。 二．船舶设计阶段的划分和工作内容 船舶总体设计的任务是针对设计任务规定的要求，制定一个既切实可行又效果良好的的工程设计。 总体设计，技任务的性伍，可分为两大类，一种叫发展性设计，一种叫生产件设计。 根据用船部门的发展计划提出，用船部门需要一种新船型，这种新船具有更复杂和更高级的要求，设计工作不能以某船为仿效典型而必须针对任务的要求进行大量的分析工作，运用不同的技术和措施，提出可能的方案，以便进行对比，然后选取其中性能优良的设计方案，这种设计称为发展性设计。对于发展性设计，其特点是要求严格，但技术上的具体约束比较小，例如机器设备的选择有较大自由度，有些特殊性的没备在建造前或建造间可能还要经过试验或试制等，它往往是性能先进的产品，常常要采用新技术和措施，因而常有一定程度的试验性．按此设计建成的第一艘新船称为原型船。原型船建成后要经过试用考验，从实践中检查新技术的使用是否成功，各种技术措施的实际性能是否与预计相符等。对试用中出现的问题和缺点，必须加以改进和再试研。如试用结果是良好的，说明设计是成功的，可以正式投入生产。如暴露出较大问题，则设计必须作较大的修改。如问题很严重，例如性能不稳定或离设汁指际较远，
船舶动力装置的发展与未来 吴振颖2010034211 船舶从史前刳木为舟起，经历了独木舟和木板船时代，1879年世界上第一艘钢船问世后，又开始了以钢船为主的时代。船舶的推进也由19世纪的依靠人力、畜力和风力(即撑篙、划桨、摇橹、拉纤和风帆)发展到使用机器驱动。随后，船舶又经过了蒸汽机船、装有螺旋桨推进器的蒸汽机船、柴油机船、汽油机船、燃气轮机以及至现在的新能源船舶，如利用核能、风能、太阳能等作为发动装置的船舶。现在又出现了联合动力装置船机，随着时代的发展、船舶工业的发展和日趋壮大、石油产业的发展方向也日渐明了、主要能源的利用及新能源的开发，船舶发动装置在不断的更新和改进之中。 1807年，美国的富尔顿建成第一艘采用明轮推进的蒸汽机船“克莱蒙脱”号，时速约为8公里/小时；1839年，第一艘装有螺旋桨推进器的蒸汽机船“阿基米德”号问世，主机功率为58.8千瓦。这种推进器充分显示出它的优越性，因而被迅速推广。1868年，中国第一艘载重600吨、功率为288千瓦的蒸汽机兵船“惠吉”号建造成功。1894年，英国的帕森斯用他发明的反动式汽轮机作为主机，安装在快艇“透平尼亚”号上，在泰晤士河上试航成功，航速超过了60公里。而早期汽轮机船的汽轮机与螺旋桨是同转速的。后约在1910年，出现了齿轮减速、电力传动减速和液力传动减速装置。在这以后，船舶汽轮机都开始采用了减速传动方式。1902～1903年在法国建造了一艘柴油机海峡小船；1903年，俄国建造的柴油机船“万达尔”号下水。20世纪中叶，柴油机动力装置遂成为运输船舶的主要动力装置。英国在1947年，首先将航空用的燃气轮机改型，然后安装在海岸快艇“加特利克”号上，以代替原来的汽油机，其主机功率为1837千瓦，转速为3600转/分，经齿轮减速箱和轴系驱动螺旋桨。这种装置的单位重量仅为2.08千克/千瓦，远比其他装置轻巧。60年代先后，又出现了用燃气轮机和蒸汽轮机联合动力装置的大、中型水面军舰。当代海军力量较强的国家，在大、中型船舰中，除功率很大的采用汽轮机动力装置外，几乎都采用燃气轮机动力装置。在民用船舶中，燃气轮机因效率比柴油机低，用得很少。原子能的发现和利用又为船舶动力开辟了一个新的途径。1954年，美国建造的核潜艇“鹦鹉螺”号下水，功率为11025千瓦，航速33公里；1959年，前苏联建成了核动力破冰船“列宁”号，功率为32340千瓦；同年，美国核动力商船“萨瓦纳”号下水，功率为14700千瓦。现有的核动力装置都是采用压水型核反应堆汽轮机，主要用在潜艇和航空母舰上，而在民用船舶中，由于经济上的原因没有得到发展。70～80年代，为了节约能源，有些国家吸收机帆船的优点，研制一种以机为主、以帆助航的船舶。用电子计算机进行联合控制，日本建造的“新爱德丸”号便是这种节能船的代表。 船舶现在正由单型动力装置向联合动力装置发展，由利用旧单一能源向利用新多能源方向发展。一般联合动力装置是指不同的动力系统联合，用两台柴油机或两台燃气轮机严格地说都不是联合动力装置。目前最常见的联合动力装置是柴油机+燃气轮机，这种动力装置在中小型水面舰艇上应用很广泛，因为这种联合动力装置容易实现并车而且并车后的性能非常稳定，而且从单独由柴油机驱动到单独由燃气轮机驱动也比较容易。还有就是蒸汽轮机和燃气轮机结合的方式，这在大型水面舰艇上应用很广泛，因为蒸汽轮机单机功率很大，但机动性差，而燃气轮机机动性强,但燃油系统复杂，两者结合起来正好发挥各自的优势。但蒸汽轮机和燃气轮机的动力系统都过于复杂，且两者的燃料完全不能共享。所以现在一般都用大功率的柴油机(常常是低速机)来代替燃气轮机。还有一种比较常见的就是电动机和柴油机的结合方式，这种方式在潜艇中应用较广泛。但电动机在水下维持时间短，且功率过小导致潜艇机动性能过差，特别是对现代的大型潜艇，这个问题非常严重。 尽管如此现在的一般联合动力装置依然存在很多问题，如果船舶动力装置以如此的速度发展，在不久的将来会有新型动力装置产生。下面我所说的几种传动装置是个人认为民用和
船舶动力装置
1.船舶动力装置的含义及组成 含义:船舶动力装置保证船舶正常航行、作业、停泊以及船员、旅客正常工作和生活所必需的机械设备的综合体。 组成：①推进装置（主发动机、推进器、传动设备）；②辅助装置（船舶电站、辅助锅炉装置）；③机舱自动化；④船舶系统（动力管系、船舶管 系）；⑤甲板机械（锚泊机械、操舵机械、起重机械） 2.动力装置类型 类型：柴油机推进动力装置、汽轮机推进动力装置、燃气轮机推进动力装置、核动力推进动力装置、联合动力推进动力装置 ①柴油机：优点:A. 有较高的经济性，耗油率比蒸汽、燃气动力装置低得多；B. 重量轻(单位重量的指标小)；C. 具有良好的机动性，操作简单， 启动方便，正倒车迅速；D. 功率范围广。缺点:A. 柴油机尺寸和重量按 功率比例增长快；B. 柴油机工作中的噪声、振动较大；C. 中、高速柴油 机的运动部件磨损较厉害； D. 柴油机低速稳定性差；E. 柴油机的过载能力相当差。 ②蒸汽轮机：优点:a. 单机功率大,可达7.5×104kW以上； b. 转速稳定， 无周期性扰动力，机组振动噪声小；c. 工作可靠性高；d. 可使用劣质燃 料油。缺点:a. 总重量大，尺寸大；b. 燃油消耗率高；c. 机动性差,启 动前准备时间约为30~35min，紧急须15~20min 。 ②燃气轮机：优点:a. 单位功率的重量尺寸小；b. 启动加速性能好；c. 振动小，噪声小。缺点:a. 主机没有反转性；b. 必须借助启动机械启
动；c. 叶片材料昂贵，工作可靠性较差，寿命短；d. 进排气管道尺寸大，舱内布置困难。 ④电力推进：交流电力推进装置具有极限功率大，效率高和可靠性好的优点（结合电力传动分析挖泥船，破冰船） 8.中间轴承 中间轴承：是为减少轴系挠度设置的支承点，用来承受中间轴本身的重量，以及因其变形或运动而产生的径向负荷（非重点） 中间轴承的设置：尾管无前轴承者，则中间轴承尽量靠近尾管前密封；中间轴承应设在轴系上集中质量处附近，如调距桨轴系的配油箱附近;每根中间轴一般只设一个中间轴承（极短中间轴不设）。（非重点） 中间轴承的位置与间距： 位置：靠近一段法兰处，距法兰端面距离0.2l 轴承间距的大小及其数目，对轴的弯曲变形、柔性和应力均有很大的影响。间距适当增加使轴系柔性增加，工作更为可靠，对变形牵制小，使额外负荷反而减小。 3.船舶动力装置性能指标
船舶动力装置原理与设计复习思考题(思考题部分)
船舶动力装置原理与设计复习思考题 一、课件思考题部分 第1章 1、如何理解船舶动力装置的含义？它有哪些部分组成？ 答： 船舶动力装置的含义：保证船舶正常航行、作业、停泊以及船员、旅客正常工作和生活所必需的机械设备的综合体。 组成部分： 1)推进装置：包括主机、推进器、传动设备。 2)辅助装置：发电机组、辅助锅炉、压缩空气系统。 3)机舱自动化设备。 4)全船系统。 5)船舶设备，主要指甲板机械。 2、简述船舶动力装置设计的特点。 答： 1)须符合船舶的特殊使用条件——船用条件，包括环境条件、空间条件; 2)须设计成具有必要的目标任务条件和合适的保障条件，包括营运条件、作业条件、研究 条件及工作条件、生活条件和生存条件。 3)须全面地综合地进行设计、进行通盘考虑，包括动力装置与总体性能、动力装置与其他 专业、动力装置内部各子系统之间的综合平衡和匹配，以实现预定的技术经济指标. 4)须全面掌握动力装置所覆盖的各技术领域，如船舶推进技术、热能转换技术、电气技术、 安全技术、消防技术、防污染技术、冷藏技术、通风和空调技术、仿真技术以及人员生活、生存技术等。 5)受控于国际公约、规则、船级社规范、船旗国法规等要求和约束。 6)须根据市场经济的特点，对设备的选用和配套应在目标成本的控制下进行。 3、简述船舶动力装置的设计的主要内容。 答： 1)主推进系统设计。包括主机选型、主机及齿轮箱配套、主机及齿轮箱和调距桨的配套等； 2)轴系设计； 3)电站设计(主电站及应急电站)； 4)热源系统设计(蒸汽、热媒油等)； 5)动力系统设计(燃油、滑油、冷却水、压缩空气、进排气、加热蒸汽或热媒油等系统)和 辅助设备选择； 6)船舶系统设计(疏排水系统，注入、测量、空气系统，供水系统，舱底水系统，压载水系 统，消防系统等，以及油船、液化气船和化学品船的专用系统)； 7)自动控制、监测、报警系统设计； 8)防污染系统设计(机舱防油污系统、油船防油污系统、生活污水防污染系统及防止有毒液 体物质污染系统等)；
船舶动力装置课程设计 一、设计目的 1、进一步掌握舰船动力装置的基本概念和基本理论； 2、掌握船机浆设计工况选择的理论和方法； 3、掌握工况船舶采用双速比齿轮箱速比优先选计算方法； 4、掌握主机选型的基本步骤方法； 5、初步掌握船机浆工况配合特性的综合分析方法。 二、基本要求 1、独立思考，独立完成本设计； 2、方法合适，步骤清晰，计算正确； 3、书写端正，图线清晰。 三、已知条件 1、船型及主要尺寸 (1) 船型：单机单桨拖网渔船 (2) 主尺度 序号尺度单位数值 1 水线长M 41.0 2 型宽M 7.8 3 型深M 3.6 4 平均吃水M 3.0 5 排水量T 400.0 6 浆心至水面距离M 2.5 (3) 系数 名称方形系数Cb 菱形系数Cp 舯刻面系数数值0.51 0.60 0.895 (4) 海水密度ρ =1.024T/M3 2、设计航速 状态单位数值 自航KN 10.4 拖航KN 3.8 3、柴油机型号及主要参数 序号型号标定功 率(KW) 标定转速 (r/min) 柴油消耗率 （g/kw·h） 重量（kg） 外形尺寸（L× A×H）mm 1 6E150C-1 163 750 238 2500 2012×998× 1325 2 6E150C-1 220 750 238 3290 2553×856× 1440 3 8E150C-A 217 1000 228 2700 2065×1069× 1405 4 8E150C-A 289 1000 228 3500 2591×957× 1405
5 6160A-13 164 1000 238 3900 3380×880× 1555 6 X6160ZC 220 1000 218 3700 3069×960× 1512 7 6160A-1 160 750 238 3700 3380×880× 1555 8 N-855-M 195 1000 175 1176 9 NT-855-M 267 1000 179 1258 1989×930× 1511 10 TBD234V8 320 1000 212 4、齿轮箱主要技术参数 序号型号 额定传递能 力kw/(r/min) 额定输入 转速 （r/min） 额定扭 矩N*m 额定推 力KN 速比 1 300 0.184--0.257 750--1500 1756.2-- 2459.8 49.0 2.04,2.5,3 ,3.53,4.1 2 D300 0.184--0.257 1000-2500 1193.64- -2459.8 49.0 4,4.48,5.0 5,5.5,5.9, 7.63 3 240B 0.18 4 1500 1756 30--50 1.5,2.3 4 SCG3001 0.16--0.22 750--2300 30--50 1.5,2.3,2. 5,3.5 5 SCG3501 0.257 750--2300 1.3,2.3,2. 5,3.5,4 6 SCG3503 0.25 7 1000-2300 4.5,5,5.5, 6,6.5,7 7 SCG2503 0.184 1000-2300 4,4.5,5,6, 6.5,7 8 GWC3235 0.45--1.35 --1800 4283--12 858 112.7 2.06,2.54, 3.02,3.57, 4.05,4.95 5、双速比齿轮箱主要技术参数 序号型号额定传递能 力 kw/(r/min) 额定输入转 速（r/min） 额定推力 KN 速比 1 GWT36.39 0.42--1.23 400--1000 98.07 2--6 2 GWT32.35 0.52--1.32 --1800 112.78 2--6 3 MCG410 0.74--1.8 4 400--1200 147.0 1--4.5 4 S300 0.18--0.26 750--2500 49.03 2.23,2.36，2.52,2.56
2010．6·船舶物资与市场 一、技术发展趋势 船舶在经历了漫长的以人力、风力作为航行动力的阶段后，直到200年前才进入以机械能作为航行动力的阶段。船舶的机械推进随着蒸汽机、蒸汽轮机、柴油机、燃气轮机的发明及实船应用，先后出现了由多种原动机做动力的推进方式。蒸汽机在19世纪初至20世纪初是世界航运船舶最重要的原动机，之后，逐渐被蒸汽 轮机、柴油机所取代。目前，世界上各类船舶的动力系统主要有以下四种推进方式： 1.蒸汽轮机推进系统—— —取代往复式蒸汽机，又被柴油机所取代，目前主要在LNG 船和核动力军船上应用 蒸汽轮机，又称汽轮机、蒸汽透平发动机或蒸汽涡轮发动机，是将蒸汽的能量转换为机械功的旋转式动力机械。由于其热效率和功率重量比比往复式蒸汽机有很大改进，发明后逐渐在军船和商船上取代了往复式蒸汽机。20世纪上半叶横跨大西洋往返于欧洲和北美的高速定期班轮多是采用蒸汽轮机作动力。20世纪60年代后，蒸汽轮机又逐渐被热效率更高的柴油机所取代。蒸汽轮机推进系统，主要由蒸汽轮机、主锅炉、凝汽器、齿轮减速器、联轴节、齿轮箱、轴系、螺旋桨等设备组成，其特点是单机功率大，工作可靠，振动和噪声小，维修费用低，可燃用廉价劣质燃料，但是，其热效率较柴油机装置低，且设备多。 目前，蒸汽轮机推进系统主要是在LNG 船和核动力军船上应用。在现有LNG 船队中蒸汽轮机推进装置仍占主导地位，艘数占比达83%、舱容占比达76%。LNG 船使用蒸汽轮机推进有其 特殊的原因：在LNG 船上，液化气装在隔热舱中运输，仍不可避 免地有部分液化气蒸发，而将这部分天然气重新液化的费用很 高，因此，较经济、 安全的方式是用作锅炉燃料，由锅炉产生的高压蒸汽推进汽轮机。值得注意的是，由于蒸气轮机推进系统自身的不足和其他类型推进系统的竞争，在近年完工交付的LNG 船中已出现了新型双燃料柴-电推进装置和低速柴油机作动力，特别是在LNG 船手持订单中，采用蒸汽轮机作动力的LNG 船艘数占比仅为29%、舱容占比仅为25%；而采用低速柴油机作动力装置的LNG 船艘数占比为17%、容积占比为24%，采用双燃料柴-电推进装置的LNG 船艘数占比达到54%、容积占比达到50%。预计未来蒸气轮机推进系 世界船舶动力系统的 发展趋势与竞争格局 曹惠芬 刘贵浙 由船舶主机（柴油机、蒸汽轮机、燃气轮机等）、传动系统（轴系、齿轮箱、联轴节、离合器等）和推进器（螺旋桨、全向推进器、侧向推进器等）组成的船舶动力系统，是船舶上最主要和最重要的设备，平均来说，其价值约占全船设备总成本的35%，约占总船价的20%。加之，其具有军民通用性和船陆通用性，世界主要造船国家都高度重视并优先发展船舶动力系统。本文试对世界船舶动力系统的技术发展趋势和产业竞争格局做一概括分析，以期对我国船舶动力系统发展提供参考。 3
、设计目的 1、进一步掌握舰船动力装置的基本概念和基本理论; 2、掌握船机浆设计工况选择的理论和方法; 3、掌握工况船舶采用双速比齿轮箱速比优先选计算方法; 4、掌握主机选型的基本步骤方法; 5、初步掌握船机浆工况配合特性的综合分析方法。 、基本要求 1、独立思考，独立完成本设计; 2、方法合适，步骤清晰，计算正确; 3、书写端正，图线清晰。 三、已知条件 1、船型及主要尺寸 (1)船型：单机单桨拖网渔船 (2)主尺度 (3)系数 ⑷海水密度P =M3
2、设计航速 3、柴油机型号及主要参数
4、齿轮箱主要技术参数 5、双速比齿轮箱主要技术参数 1、船体有效功率，并绘制曲线
2、确定推进系数 3、主机选型论证 4、单速比齿轮箱速比优选，桨工况特性分析 5、双速比齿轮箱速比 6、综合评判分析 五、参考书目 1、渔船设计》 2、船舶推进》 3、船舶概论》 4、船舶设计实用手册》（设计分册） 六、设计计算过程与分析 1、计算船体有效功率 ⑴ 经验公式：EHP=（EOA E）AV L 式中：EHP ---- 船体有效马力, A 排水量（T），L 船长（M）。在式①中船长为时，A E的修正量极微，可忽略不计。所以式①可简化为EHP=EA V L。 根据查《渔船设计》 5、可知EO 计算如下：船速v= X 十=S, L=,C p=;V/(L/10)3= - /(41 - 10）3=;v/ Vgl=VX 41）=; 通过查《渔船设计》可得E0=。 (2)结果：EHP=E(O AXV L = 2、不确定推进系数 (1)公式PX C=P/ P s=n c Xn sXn pXn r 式中P E：有效马力；P s：主机发出功率；n C：传动功率；n S：船射效率；n P： 散水效率；n r :相对旋转效率。 2）参数估算 伴流分数：w=－= 推力减额分数：由《渔船设计》得t= －=
船舶动力装置 1.什么是船舶动力装置，由哪几部分组成？P1-2 答：船舶动力装置是各种能量产生、传递、消耗的全部机械设备及系统的有机组合体，它是船舶的重要组成部分。（保证船舶正常航行、作业、停泊以及船员、旅客正常工作和生活所必需的机械设备的综合体）。 组成：1）推进装置2）辅助装置3）船舶管路系统4）船舶甲板机械5）机舱自动化设备2.船舶动力装置的类型有哪些？P5-10 答：1）柴油机动力装置2）汽轮机动力装置3)燃气轮机动力装置4）联合动力装置5）核动力装置 3.船舶动力装置的技术特征有哪些指标？P12 答：1）技术指标2）经济指标3）性能指标 4.简述船舶推进装置的组成？P1 答：1）主机：主机是指推进船舶航行的动力机，是动力装置的最主要部分，入柴油机、蒸汽轮机、燃气轮机等。 2）船舶轴系：它用来将主机的功率传递给推进器，它包括传动轴、轴承和密封件等。 3）传动设备：传动设备是将主机动力传递接通或断开给推进器的中间部件，主要包括起接合或断开作用的离合器、减速箱和联轴器等。 4）推进器：它是能量转换的设备，是将主机发出的能量转换成船舶推力的设备，如螺旋桨和喷水推进器等，大部分船舶使用螺旋桨。 5.推进装置的形式有哪几种？P19 答：1）直接传动推进装置2）间接传动推进装置3）特殊传动推进装置 6.简述滑动式中间轴承油膜形成的原理？P53-54 答：1）干摩擦阶段：轴颈与轴承直接接触，没有润滑油的存在，相应的摩擦性质属于干摩擦阶段。 2）半液体润滑阶段：在轴开始低转速运行时由于轴承对轴颈的摩擦力方向与轴颈表面周围速度方向相反，是轴颈沿轴承内孔表面瞬时向右滚动、偏移，致使轴承表面瞬时被摩擦，这时往往部分接触表面形成液体润滑，而另一部分表面则为干摩擦。 3）液体润滑阶段：当轴的转速提高，轴颈与轴承间隙内的油量增加，润滑油膜中的压力逐渐形成，两表面完全被润滑油隔开，油膜厚度大于两接触表面凸凹不平之和，摩擦因数显著下降，最终达到与外载相平衡的位置，这种状态称为液体润滑。 理论上讲，当轴的转速继续增大时，轴颈中心逐渐向轴承孔中心飘移，即轴颈中心与轴承中心相重合。由此可见当轴颈转速与轴承承载不同时，对油膜的形成有很大影响。油膜形成的厚度主要与轴颈与轴承间的载荷大小、相对速度、间隙及润滑粘度有关。在一般情况下，当轴颈转速越高、润滑油的粘度越大、承受的载荷越小，则易形成较厚的油膜。反之，油膜的厚度就越薄。 7.尾管的结构形式有哪几种？P58 答：1）整体式尾管 2）连接式尾管 8.尾管轴承按润滑形式分为哪几种，各有何特点？P59-63 答;1）水润滑。特点：水润滑的尾轴承采用铁梨木、橡胶、桦木层压板和增强塑料等耐磨材料。（水润滑轴承鉴于铁梨木需要进口且价格昂贵，故采用桦木层压板和橡胶轴承较多。）2）油润滑。特点：油润滑尾轴承与转轴接触处采用耐磨性很高的白合金材料，小型船舶则使用青铜或铸铁。 9.尾管的任务是什么？它有哪几部分组成？P57
《船舶动力装置原理与设计》 说明书 设计题目：民用船舶推进轴系设计 设计者：陈瑞爽 班级：轮机1302班 华中科技大学船舶与海洋工程学院 2015年7月
一.设计目的 主机与传动设备、轴系和推进器以及附属系统，构成船舶推进装置。因此，推进装置是动力装置的主体，其技术性能直接代表动力装置的特点。推进装置的设计包括轴系布置、结构设计、强度校核以及传动附件的设计与选型等，而尾轴管装置的作用是支承尾轴及螺旋浆轴，不使舷外水漏人船内，也不能使尾轴管中的润滑油外泄，因此，尾轴管在推进系统设计中意义重大。本设计是根据指导老师给出的条件，对船舶动力装置进行设计，既是对课程更深入的理解，也是对自身专业能力的锻炼。 二,设计详述 2.1：布置设计 本船为单机单桨。主机经减速齿轮箱减速后将扭矩通过中间短轴传给螺旋桨轴和螺旋桨。本计算是按《钢质海船入级规范》（2006年）（简称《海规》）进行。 因此，我们将轴系布置在船舶纵中剖面上，其中，轴的总长为9000mm，轴系布置草图及相关尺寸，见图1。 图1 2.2：轴系计算
（一）：已知条件： 1．主机：型号：8PC2-6 型式：四冲程，直列，不可逆转，涡轮增压，空冷船用柴油机 缸数：8 缸径/行程：400/460mm 最大功率（MCR）：4400kW×520rpm 持续服务功率：3960kW×520rpm 燃油消耗率：186g/kW·h+5% 滑油消耗率：1.4g/kW·h 起动方式：压缩空气3~1.2MPa 生产厂：陕西柴油机厂 2．齿轮箱：型号300，减速比3：1。 3．轴：材料35#钢，抗拉强度530MPa，屈服强度315MPa。 4．键：材料45#钢，抗拉强度600MPa，屈服强度355MPa。 5．螺栓：材料35#钢，抗拉强度530MPa，屈服强度315MPa (二)：轴直径的确定 根据已知条件和“海规”，我们可以计算出轴的相关数据，计算列表见表3.1： 表3.1轴直径计算 考虑到航行余量，轴径应在计算的基础上增大10%。故最终取297.70 mm 根据计算结果，取螺旋桨轴直径为379.96 mm，中间轴直径为297.70mm。 上表螺旋桨直径计算中，F为推进装置型式系数
论船舶动力装置的发展趋势及应用分析 发表时间：2018-08-21T14:22:34.093Z 来源：《电力设备》2018年第14期作者：陈子浩 [导读] 摘要：船舶动力装置是船舶的核心部件，其性能直接决定船舶的整体性能，在现代船舶技术的推动下，船舶动力装置推陈出新，一大批新型动力装置得到应用，因此，本文主要研究船舶动力装置的发展趋势及应用。 （广东新船重工有限公司广东省广州市 510000） 摘要：船舶动力装置是船舶的核心部件，其性能直接决定船舶的整体性能，在现代船舶技术的推动下，船舶动力装置推陈出新，一大批新型动力装置得到应用，因此，本文主要研究船舶动力装置的发展趋势及应用。 关键词：船舶动力装置；发展趋势；应用 1船舶动力装置发展趋势 1.1船舰柴油机动力装置发展趋势 随着科技的不断进步常规柴油机若是作为船舶推进动力的主要动力来源，在将来的发展必然是向着高智能化、低排放以及高单杠输出功率发展，柴油机的工作方式将会变得越来越智能化，常规柴油机由于燃料的限制，只能从技术方面不断进步，同样具有非常高的经济效益。另外柴油动力装置也将会逐渐被船厂、船东以及设计院等广泛接受，随着人们环保意识的不断加强，国际海事组织对船用发动机废气排放的管制越来越严格因此各国家动力装置研究所以及制造厂商都在不断改进技术和方法，寻找更加节能减排的方式，船舰动力装置的研究把液化天然气（LNG）作为了技术的重点攻关，因此当前研究的重点热点问题就是气体燃料发动机。目前双燃料发动机以被少量使用在船舰动力装置中，在今后将会得到进一步的发展。 1.2船舰电力推进动力装置发展趋势 从操纵方面来看，这项技术的操纵系统将会逐渐向智能化发展，目前的电力动力装置已部分实现了电动机操舵。另外随着叫品调速拘束的不断发展，电力推进装置陈系统将会更加的方便，噪音逐渐减小，向着更加节能的方向发展，同样造船舶动力装置中得到更多的使用。船舶电力动力装置的另一个发展趋势便是电力推进系统和电力系统一体化发展，有机的结合在一起，将动力机械能转化为电能，为其他设备提供电能，实现节约能源的目的。 1.3混合动力装置发展 在混合动力装置中一个重要的环节是机-桨的配合，即充分发挥柴油机功率、齿轮箱减速比、发电机组功率以及螺旋桨之间的关系。在功率-转速特性图上调节相应的特征曲线，找到最佳的平衡点位置，从而达到最佳组合。其中主柴油机和发电机的功率储备是影响船舶性能的重要因素，其功率储备分为海况储备和柴油机、发电机功率储备。由于混合动力装置具有高可靠性和经济适用性，所以在未来商用船舶中具有较大的发展空间，现阶段提倡节能环保，必将推动船舶动力的新能源的使用。通过混合动力推进，一方面保证了船舶动力的可靠供给，另一方面，更增加了船舶的节能减排目标。 1.4特种推进装置应用与发展 1.4.1动力装置加可调桨推进系统 动力装置加装可调桨推进系统，能够提高装置的节能性以及可操作性。在国外中速柴油机已经推广使用了可调桨推进系统，一些大型的船舶使用的低速柴油机也开始尝试在柴油发动机装置可调桨。它能充分配合机桨操作，发挥主机功率，达到节能减排的目的。在发展趋势中，可调桨装置也将朝着大功率方向发展。 1.4.2大功率喷水推进系统的发展 随着现代客船朝大型化，高速化的趋势发展，加速了喷水推进系统发展，对船舶的速度越来越快，对于喷水推进系统的需求也将不断增加，对于喷水系统的要求也越来越高。如意大利MDV300木星型高速渡船，145m长，可载客1800名、汽车460辆，航速达到40n。由两台22000kW燃气轮机驱动两套喷水推进装置。随其发展的大趋势是，高功率、高效率的方向发展，并且随着动力装置的一体化系统发展，更加注重相互的配合，喷水系统也将不断的改进和优化，以满足各类船舶的需求。 2 船舶动力装置的应用 2.1 电力推进系统的应用 随着船舶动力的发展电力推进系统作为一种新的技术得到推广，并成为世界范围的研究热点。其优势主要有以下几点，一是该系统中所使用的全电缆连接法使船舶动力的输出设备在布置设计中更加灵活方便；二是该系统的推广使得安全系数得到提高，它所采用的备用电路方法可以提前预防动力系统在运行中出现的电路故障；三是该系统的使用使得电能化比较集中，主推进电动机的选择更加多样化，在减少了辅助动力设备使用的同时，根据设计方案、安装布置要求、能源消耗、系统维护、经济性等不同的指标选择主推进电动机。电力推进系统可以满足不同类型船舶的动力推进要求，但该系统在安装时有着特殊要求，尤其是在安装条件跟安装环境中，所以一般只会在要求船舶动力系统具有高度机动性能、特殊工作性能、大容量辅助机械等条件下才有应用。其代表船舶类型有：消防船、破冰船、渡轮、工程船、潜艇等。 2.2 混合动力系统在船舶中的应用 混合动力装置的技术优点是管理者可以通过将辅助内燃驱动模块设置成恒定速率运行的状态来带动发电机的运转，同时给电网输送能量，从而带动发动机的转动。如果此时采用智能控制系统来对动力装置进行管理，那么混合动力系统中就可以只运转船舶运营所必需的柴油动力发电机，而电力驱动模块可以依据船舶不同的发动速度对发电、配电、能源消耗等环节进行优化，从而提高能源利用效率。目前混合动力装置具体可以分为：柴油机余热混合式推进系统、太阳能电力混合动力推进系统、基于超级电容混合动力推进系统、发动机联合工作的联合动力推进系统等。 柴油机余热混合式推进系统原理①组成：混合式推进装置主要由主机、轴带发电机/电动机、废气锅炉、动力透平/蒸汽透平发电机、电站管理系统（PMS）、主机离合器等组成。②排气热能的回收：动力、热媒、冷媒三联产技术（下简称三联产技术）。该技术是利用船舶主机、发电机组在生产动力和电能时柴油机的废热生产蒸汽（或其它热媒介质）和空调用冷媒水，从而达到跟有效地利用资源、节省燃料消耗的目的。燃油在柴油机内释放的能量一部分转变成机械能从主轴上输出，变成船舶所需的推力和电力；一部分转变为烟气的内能，
新型船舶动力装置基本情况和发展趋势 船舶动力装置是船舶的核心设备,船舶动力装置只有正常运行,才能够为船舶的正常运行以及船员的日常生活提供保障。船舶动力装置由主动力装置、辅助动力装置和辅机及其设备共同组成,三大部分的相互协调共同为船舶提供源源不断的动力。在船舶动力装置中,主动力装置是提供推进动力的装置,其主要有蒸汽轮机、柴油机、燃气轮机、电动机和混合动力机几种主要类型,但新型船舶动力装置包括燃气轮机推进,喷水推进,吊舱推进,表面浆推进,超导磁推进,AIP 系统等。 一、柴油机动力装置 柴油机动力装置是以柴油为燃料的内燃机,其优点在于启动速度快、运行状态可靠和功率大等。柴油机动力装置是目前应用最为普遍的船舶动力装置,因此其技术成熟度也相对更高。柴油机动力装置在上世纪60年代开始全面取代了蒸汽轮机,成为最主流的船舶动力装置。柴油机动力装置分为四冲程柴油机和两冲程柴油机,其中二冲程柴油机的特点是转速相对较低,可以直接驱动螺旋机进行工作,主要应用于大中型远洋运输船舶上。而四冲程柴油机转速较高,一般主要应用于小型运输船、客船、军舰和豪华游艇上。 二、燃气轮机动力装置 燃气轮机动力装置是以油气作为燃料的动力装置,燃气轮机动力装置其突出的特点在于装置体积较少、重量轻、加速性能强,且燃气轮机动力装置运行过程中所产生的污染物远远少于柴油机动力装置。但是,燃气轮机动力装置也存在着较多的缺点和不足,如燃气轮机的燃料一一蒸馏油价格非常昂贵、燃气轮机油耗较高、经济性不高等,因此很难在船舶当中得到普及。目前,只有少部分的高速客船和军用舰艇上配备了燃气轮机动力装置。 三、电力推进装置
顾名思义是以电动机做功来推动船舶运行的动力装置,当前在船舶动力装置中被广泛使用的推进装置主要由电动机、原动机、变频器还有就是推进变压器以及控制调节器等构成。对于操纵性能要求不是特别高的船舰来说,经常使用的轴桨推进装置如可调桨以及定距桨等,对于操作性能要求相对高一点的船舶来说,通常采用的全回转推进器。电力推进装置工艺较柴油机动力装置要更为复杂, 但具有更好的经济性以及操纵空间,较为适合于多工况特种船舶。目前多数的电力推进装置还需要配备柴油机或者燃气轮机产生电力能源,为电动机提供能源。其主要优势在于: (1) 船上大型机械设备布置更灵活、有效空间更多、费用降低 (2) 电动机由电网供电,增加了系统的可靠性,提高了生命力 (3) 减少了维护的工作量; (4) 可以采用中高速不逆转原动机,以减少设备的体积和重量 (5) 可以采用低速电动机直接与推进轴连接,省去机械的减速齿轮 (6) 操纵灵活,机动性能好 (7) 易于获得理想的拖动特性 (8) 减小螺旋桨等机械振动和噪声、环境更好 船舶电力系统和船舶电力推进系统一体化供电的船舶综合电力系统是未来发展的新趋势,该系统将船舶的电力系统和推进系统有机的组合在一起,把动力机械能源转换为电力,提供给推进设备和船上的其他设备使用,使得船舶日用供 电和推进供电一体化,实现电力的综合利用和统一管理。并且伴随着船舶事业不断推进发展,这样的技能必定会得到更为广泛的应用。
船舶动力装置设计 陆金铭编著 国防工业出版社
前言 船舶是水上运输、作业和保卫国防的工具。船舶动力装置是船舶上的机电设备和系统的总称，一般由主推进装置、辅助供能装置、保证船舶生命力和安全的设备及保证船上人员正常生活所必需的设备和环境保护设备等组成。船舶动力装置是船舶的重要组成部分，它是为船舶的正常航行、作业、战斗和其他需要提供推进动力和各种二次能源（如电、蒸汽、热水、压缩空气等）的一套复杂的机电设备。船舶动力装置的工作性能和效果是船舶整体性能的一个重要方面，它反映了造船技术和设计艺术的水平。 由于船舶动力装置设计工作的复杂性，作为未来的船舶动力装置设计工程师和科学工作者必须具有正确的设计思想和观点，掌握船舶动力装置设计的基本原理、基本内容和方法，此外应适应设计现代化的要求，掌握船舶动力装置计算机辅助设计的基本理论和方法，包括最优化设计的基本概念，本课程是一门专业设计课程，是实践性和综合性均较强的课程，因此我们重视加强在设计能力上的培养，使学生通过本课程的学习，灵活运用过去所学的基本知识和专业知识，解决设计中的各种问题，为今后从事船舶动力装置设计工作打下坚实基础。
第1章绪论 1.1 船舶动力装置设计的任务、内容和要求 船舶是水上运输、作业和保卫国防的工具。船舶动力装置是船舶上的机电设备和系统的总称，一般由主推进装置、辅助供能装置、保证船舶生命力和安全的设备及保证船上人员正常生活所必须的设备和环境保护设备等组成。船舶动力装置是船舶的重要组成部分，它是为船舶的正常航行、停泊、作业、战斗和其他需要提供推进动力和各种二次能源（如电、蒸汽、热水、压缩空气等）的一套复杂的机电设备。船舶动力装置的工作性能和效果是船舶整体性能的一个重要方面，它反映了造船技术和设计艺术的水平。 船舶动力装置比陆上固定式动力装置具有更多的功能，更严格的要求，更复杂的工作条件。因为： （1）船舶任务不同，对船舶动力装置的要求也各异。如军舰的作战、运输船的航运、工程船的作业等，分别具 有不同要求。 （2）船舶动力装置必须为船员或旅客提供正常工作和生活的必需条件。 （3）船舶动力装置必须能够在大风大浪颠簸摇摆的恶劣条件下工作，要具有在孤立无援的条件下依靠自己，维 持工作，保障安全的能力。战斗舰艇的要求更为苛刻， 在战争条件下它要时刻为保存自己，消灭敌人而紧张 活动活动，必须具有足够的可靠性、机动性及隐蔽性。