第３０卷第３期２００８年６月 舰船科学技术 ＳＨＩＰＳＣＩＥＮＣＥＡＮＤＴＥＣＨＮＯＬＯＧＹ Ｖ０１．３０．Ｎｏ．３ Ｊｕｎ．。２００８船舶喷射推进技术发展综述 王云，吕浩福 （南昌航空大学航空与机械工程学院，江西南昌３３００６３） 摘要：船舶喷射推进与传统的螺旋桨推进相比具有诸多优点，因而在一些高速、高性能舰船、潜艇上得到越来越多的应用。介绍了国内外船舶喷射推进技术的研究发展情况，分析了泵压喷水推进和水冲压喷射推进的基本原理和特点，以及新型喷射推进技术的研究概况，通过总结分析了国内外喷射推进技术的研究进展，指出新型喷射推进技术是今后舰船推进技术发展的一个重要方向。 关键词：舰船；喷射推进；泵压喷水推进；水冲压喷射推进 中图分类号：ｕ６６４．３４文献标识码：Ａ 文章编号：１６７２—７６４９（２００８）０３—００３１—０５ＤＯｌ：ｌＯ．３４０４／ｊ．ｉｓ８ｎ．１６７２—７６４９．２００８．０３．００４ ＯＶｅｒＶｉｅｗｏｆｄｅＶｅＩｏｐｍｅⅡｔｏｆｓｈｉｐｐｒｏｐｊｅｔｔｅｃｈｎｉｑｕｅ ＷＡＮＧＹｕｎ．ＩⅣＨａｏ—ｆｕ （Ａｅｒｏｍｕｔｉｃｓ锄ｄＭａｃｈｉｎｅＥｎｇｉｎｅ“ＩｌｇＡｃａｄｅｍｙ，ＮａｎｃｈａｒＩｇＨａｎｇｌ（ｏｎｇＵｎｉｖｅ坞时，Ｎａｎｃｌｌａｎｇ３３００６３，Ｃｈｉ舱） Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｓｈｉｐｐｒｏｐｊｅｔｈａｓａｌｏｔｏｆａｄｖａｎｔａｇｅｓｃｏｍｐａｒｅｄｗｉｔｈｔｍｄｉｔｉｏｎａｌ８ｃ弛ｗｐｒｏｐｕｌｓｉｏｎ，∞ｉｔｉ８ｍｏｒｅａｎｄｍｏ陀ｕＢｅｄｔｏｓｏｍｅｈｉｇｈｓｐｅｅｄａｓｗｅＵａｓｈｉｇｈｐｅｄ．ｏｍａｎｃｅｓｈｉｐｓａｎｄｓｕｂｍａｒｉｎｅ８ａｎｄ∞ｏｎ．Ｉｎｔｈｉ８８ｕｎｒｅｙ，ｔｈｅｓｔｕｄｙａｎｄｄｅＶｅｌｏｐｍｅｎｔｓｉｔｕａｔｉｏｎｏｆｓｈｉｐｐｒｏｐｊｅｔｔｅｃｈｎｉｑｕｅｗｅｒｅｉｎｔｒｏｄｕｃｅｄ，ａｎｄａｔｔｈｅｓａｍｅｔｉｍｅｔｌｌｅｐｒｉｎｃｉｐｌｅｓｏｆｗａｔｅｒ－ｊｅｔｐｒｏｐｕｌ８ｉｏｎｗｉｔｈｅｎｇｉｎｅａｎｄｗａｔｅｒ—ｒａｎｌｊｅｔｐｒｏｐｊｅｔａｓｗｅＵａｓｔｈｅｉｒｏｗｎｃｈａｍｃｔｅｒｓｗｅ陀ａｎａｌｙ８ｅｄ，ａｎｄｓｏｍｅｒｅｌａｔｅｄｎｅｗｐａｔｔｅｍｐｍｐｊｅｔｔｅｃｈｎｉｑｕｅｓｗｅｒｅａｌｓｏｉｎｔｒｏｄｕｃｅｄ．Ｔｈｒｏｕｇｈｔｈｅｓｕｍｍａｒｙａｎｄａｎａｌｙｓｉｓｏｆｔｈｅ弛ｓｅａｒｃｈｅ８ｏｆｗａｔｅｒ－ｊｅｔｐｒｏｐｕｌｓｉｏｎｗｉｔｈｅｎｇｉｎｅａｎｄｗａｔｅｒ?ｒａｍｊｅｔｐｒｏｐｊｅｔｉｎｔｈｅｃｏｕｎｔｒｙａｎｄｏｕｔｓｉｄｅｏｆｔｈｅｃｏｕｎｔｒｙ，ｔｈｅｎｅｗ哆ｐｅｐｒｏｐｊｅｔｔｅｃｈｎｉｑｕｅｗｉｌｌｂｅｏｎｅｏｆｔＩｌｅｍｏｓｔｉｍｐｏｎａｎｔｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔｄｉ陀ｃ－ｔｉｏｎ０ｆｓｈｉｐｐｒｏｐｕｌｓｉｏｎｔｅｃｈｎｉｑｕｅｉｎｔｈｅｆｕｔｕｒｅｗａｓｐｏｉｎｔｅｄｏｕｔ． Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｓｈｉｐ；ｐｍｐｊｅｔ；ｗａｔｅｒ＿ｊｅｔｐｒｏｐｕｌｓｉｏｎｗｉｔｌｌｅｎｇｉｎｅ；ｗａｔｅｒ—ｒａｍｊｅｔｐｒｏｐｊｅｔ Ｏ引言 传统的舰船喷射推进有两类：一类是通过柴燃动力＋推进泵的泵压喷水推进。泵压喷水推进…是一种建立在牛顿第三定律基础上的特殊的推进方式，其原理是通过向与舰船运动相反的方向喷射加速后的水流，使船体受到水流的反作用力而产生推力。由于结构简单，效率高（其导管起到了分割流场，产生推力增值的作用，而且推进泵的叶轮在均匀的流场中工作，在高速范围内有更好的抗空泡性能，因而能达到更高的效率），使得喷水推进技术旧１在世界范围内日益得到广泛应用。推进泵是泵压喷水推进系统的主要构件，如图１所示。它将水从吸水口吸入，并以高速通过喷嘴喷出。吸水口的形状在很大程度上影响着喷水推进的效率和空化特性‘２１。相比于螺旋推进，喷水推进在高速舰船等水中载运工具的推进效率、噪声等方面有着优越的性能，因而得到越来越多 收稿日期：２００７一０６一１９ 作者简介：王云（１９６６一），男，教授，从事动力机械技术教学与研究。 图ｌ发动机＋推进泵 Ｆｉｇ．１Ｅｎｇｉｎｅ仰ｄｐＩＤｐｕｌｓｉｏｎ Ｐｕｍｐ
船舶喷水推进泵的研究 摘要：喷水推进是近20余年急速发展成熟起来的一种特殊的推进方式，它利用喷水推进装置中推进泵喷出的高速水流的反作用力推动水中载体前进，并通过操舵倒航机构分配和改变喷流方向实现载体操纵。所以喷水推进装置具有推进和操纵双重功能。本文对喷泵的应用前景、优缺点、喷水推进的基本原理、推进装置和推进泵种类及喷泵推进装置设计的基本思路进行了简单介绍。 喷水推进装置通常由进口流道、推进泵、操舵倒航机构、液压系统和控制系统五大部分组成，如图l所示，推进泵是该装置的主体。 图1 喷水推进装置的组成
一、喷泵推进的应用前景 （1）在民用船及高性能船上的应用按相关统计，截止2003年的13年中，全世界共建造了655艘高性能船，包括双体船、三体船、穿浪艇等。据统计，这655艘船中有75％采用喷水推进，另外25％采用螺旋桨或可调桨推进。显然，喷水推进已经在轻型高速船上占有主导地位。普通高速双体船、穿浪艇、三体船、单体船、侧壁式气垫船(SES)、高速货船，如小水线面船(SW ATH)、三用拖轮、stolkraft(一种中体在水面以上的三体船)等的其他船舶都采用了喷水推进。 （2）在军用领域的应用喷水推进技术在高速攻击艇FAC(Fast Attack Craft)，从高速车客渡船到海军高速运输舰、护卫舰和轻护卫舰、两栖装甲车辆、安静型核潜艇等领域都有所应用，并在某些方面具有特殊的优势。 一、喷泵式推进的优缺点 优点： （1）推进泵叶轮在泵壳内受约束的水流中工作，运行平稳，水下噪声小。 （2）推进泵在高速范围内较螺旋桨有更好的抗空泡性能，从而能有更高的推进效率。 （3）推进泵较螺旋桨更适用于重载荷以及限制直径的场合。 （4）喷水推进适应变工况的能力强，在工况多变的船舶上能充分利用主机功率，延长主机寿命。 （5）具有优异的操纵性和动力定位性能。 （6）推进泵叶片在管道中不易损坏，可靠性好。 缺点： （1）在航速低于25kn或叶轮直径不受限制时，喷水推进的推进效率一般较螺旋桨低。 （2）由于增加了管道中水的质量，加大了船舶的排水量。 （3）在水草或杂物较多的水域，进口容易出现堵塞现象而影响航速。 （4）推进泵叶轮拆换较螺旋桨复杂。 三、喷水推进的基本原理 喷水推进的基本原理与喷气式飞机的推进原理基本相同，喷水推进通常是由推进泵将水从载体底部吸入，通过喷口以高速水流向载体后面喷出，利用出流和进流动量变化产生的推力来推动载体前进（如图2所示）。只不过是喷气式推进的介质是空气，而喷水推进的介质是水。与螺旋桨推进相比，喷水推进叶轮上的力只是内力，而螺旋桨是靠叶片上的力直接推动载体运动。 图2 喷水推进原理图 四、推进装置和推进泵种类 喷水推进装置是推进泵、进口流道、操舵倒航机构、液压系统和控制系统的统称。推进
喷水推进装置 英文名称：waterjet propulsor 目录 ?概念 ?组成 ?优点 ?缺点 概念 喷水推进装置 喷水推进装置是一种新型的特种动力装置，与常见的螺旋桨推进方式不同，喷水推进的推力是通过推进水泵喷出的水流的反作用力来获得的，并通过操纵舵及倒舵设备分配和改变喷流的方向来实现船舶的操纵。在滑行艇、穿浪艇、水翼艇、气垫船等中、高速船舶上得到了应用。 组成 典型的喷水推进装置结构主要由原动机及传动装置、推进水泵、管道系统、舵及倒舵组合操纵设备等组成的。 原动机及传动装置：喷水推进装置最常见的原动机及传动装置配置有燃气轮机与减速齿轮箱驱动、柴油机与减速齿轮箱驱动、燃气轮机或柴油机直接驱动等形式。在采用全电力综合推进的舰船上则一般采用电动机直接驱动推进水泵的形式。 推进水泵：推进水泵是喷水推进装置的核心部件。从推进水泵上网功率和效率的要求、舰船布置的需要以及传动机构的合理、方便等方面出发，通常选用叶片泵中的轴流泵和
导叶式混流泵，特殊情况下也可以采用离心泵。目前，世界著名的推进水泵生产厂家主要有瑞典的Kamewa公司、新西兰的Hamilton公司、荷兰的Lips Jet、日本的川崎公司和三菱重工公司、双环公司等。 管道系统：主要包括进水口、进水格栅、扩散管、推进水泵进流弯管和喷口等。管道系统的优劣在很大程度上决定了喷水推进系统效率的高低。 舵及倒舵组合操纵设备：采用喷水推进的船舶不能靠主机、推进水泵的逆转来实现倒航，一般是通过设法使喷射水流反折来实现。由于经喷口喷出的水流相对舵有较大的流速，所以一般采用使喷射水流偏转的方法来实现船舶的转向。常见的舵及倒舵综合操纵设备有外部导流倒放斗、外部转管放罩等。 优点 （1）喷水推进装置在加速和制动性能方面具有和变距螺旋桨相同的性能，喷水推进船舶具有卓越的高速机动性，在回转时喷水推进装置产生的侧向力可使回转半径减小。 （2）喷水推进船舶舱内噪声和振动较小，比具有螺旋桨的船舶低（7-10）dB(A)。 （3）有吃水浅、浅水效应小、传动机构简单、附件阻力小、保护性能好。 （4）日常保养及维护较为容易。 缺点 （1）舰船航速低于20kn时，喷水推进的效率比螺旋桨要低一些。 (2）由于增加了管路中水的重量（通常占全船排水量的5%左右），使得舰船损失排水量。 （3）在水草或杂物较多的水域，进口容易出现堵塞想象而影响舰船的航速 （4）更换推进水泵的叶轮较为复杂。 瓦锡兰推出新系列喷水推进器
船舶喷水推进技术介绍 作者: 望春的排骨发布日期: 2006-7-14 查看数: 2404 出自: https://www.doczj.com/doc/7a13189090.html, 船舶喷水推进技术发展ZT 2004年09月20日 1 喷水推进技术发展概况 喷水推进是一种特殊的船舶推进方式,与螺旋桨不同的是它不是利用推进器直接产生推力,而是利用推进泵喷出水流的反作用力推动船舶前进。与螺旋桨/轴系这一传统的推进方式的理论和应用发展相比,喷水推进进展相当缓慢主要是由于理论研究不成熟,有些关键技术没过关。例如低损失无空泡进口管道系统,高效率和大功能转换能力的推进泵,船、机、泵的有机配合,水动力性能极佳的倒航操纵装置等技术没得到解决等。但喷水推进毕竟具有推进效率高、抗空泡性强、附体阻力小、操纵性好、传动轴系简单、保护性能好、运行噪声低、变工况范围广和利于环保等常规螺旋桨不及的优点。 1.1喷水推进的主要技术发展进程 在船舶喷水推进技术诞生的340年历程中,按时间顺序,大致经历了液泵式喷水推进、间歇式喷水推进、底板式喷水推进、尾板式喷水推进和舷外喷水推进5个阶段。从目前在船舶上的应用情况看,尾板式喷水推进已成为喷水推进的首选型式。 喷水推进装置最早是在1661年由英国人图古德和海斯发明的,直到1839年英国人摩里斯·思凡才发明了一种较为成熟的喷水推进装置,1914年吉尔设计出一种底板式喷水推进系统其上带有一组合式倒车机构,1946年芝加哥分麦克·科拉姆研究出世界上第一个喷水推进舷外机，1962年前苏联首先使用了三级轴流泵和二级轴流泵,1968年美国研制了采用单机双吸离心泵的深浸自控水翼艇,1977年肖特公司成功研发了另一种改进的底板式推进装置——泵喷射推进器,20世纪50年代早期哈密尔顿开始研制尾板式喷水推进器,80年代英国、美国、法国在核潜艇上应用了喷水推进的降噪技术,近几年发展的计算机多点控制实现了操纵性的进一步提高。 曾不断受到船东批评的喷水推进器的部件质量、坚固性和耐用性等问题,由于新型复合材料的应用而得到很大改善。过去曾产生问题的不同金属材料间的电气绝缘和有效的接地屏蔽,在一些新型喷水推进器中也已不再成为问题。
《船舶动力装置》教学大纲 一、课程性质与任务 本课程是船舶专业的一门主干专业课。本课程的教学任务是重点讲授船舶动力装置的原理与设计，使学生掌握：船舶动力装置的基本组成；船舶推进装置、船舶传动设备等的构造及工作原理；船舶管路系统的原理、组成及布置设计原则；船舶推进装置的特性与配合的基本知识。学生通过本课程的学习，对船舶推进系统、轴系、管系、船、机、桨工况配合，机舱布置与规划等有较为系统的认识，为以后从事的工作打下良好的基础。 二、课程教学目标 使学生具有一定的从事船舶动力装置设计的基本知识，具有如下基本技能：掌握轴系及推进装置各主要设备、船舶后传动设备的构造及初步设计能力；能根据使用要求，正确选用船舶有关机电设备；了解各种管路的布置设计原则。 本课程的基本要求是： 1. 熟练掌握动力装置的基本概念、性能及相关的技术指标。 2. 熟练掌握船舶推进装置的组成、布置、型式及主要设备的工作原理和设计要求。 3. 了解各种后传动设备的结构、工作原理与选型。 4. 能进行简单的机桨工况配合分析。 5. 能看懂并分析机舱布置图，懂得基本的机舱布置方法。 三、教学内容结构 第一部分船舶动力装置总论 第二部分推进装置设计 第三部分船舶传动设备 第四部分船舶推进装置的特性和匹配 第五部分船舶推进节能和特种推进器 第六部分船舶动力装置设计 四、教学内容与要求 第一部分船舶动力装置总论 教学要点： 1、正确叙述和理解船舶动力装置的含义、任务及组成 2、正确理解船舶动力装置的类型、特征、性能及结构概况 主要内容： 第一节船舶动力装置的含义及组成 什么是船舶动力装置 船舶动力装置的组成都有什么 第二节船舶动力装置的类型及特点
喷水推进技术发展概况 武器类资料 2009-09-06 18:48 喷水推进是一种特殊的船舶推进方式,与螺旋桨不同的是它不是利用推进器直接产生推力,而是利用推进泵喷出水流的反作用力推动船舶前进。与螺旋桨/轴系这一传统的推进方式的理论和应用发展相比,喷水推进进展相当缓慢主要是由于理论研究不成熟,有些关键技术没过关。例如低损失无空泡进口管道系统,高效率和大功能转换能力的推进泵,船、机、泵的有机配合,水动力性能极佳的倒航操纵装置等技术没得到解决等。但喷水推进毕竟具有推进效率高、抗空泡性强、附体阻力小、操纵性好、传动轴系简单、保护性能好、运行噪声低、变工况范围广和利于环保等常规螺旋桨不及的优点。 1.1喷水推进的主要技术发展进程 在船舶喷水推进技术诞生的340年历程中,按时间顺序,大致经历了液泵式喷水推进、间歇式喷水推进、底板式喷水推进、尾板式喷水推进和舷外喷水推进5个阶段。从目前在船舶上的应用情况看,尾板式 喷水推进已成为喷水推进的首选型式。 喷水推进装置最早是在1661年由英国人图古德和海斯发明的,直到1839年英国人摩里斯·思凡才发明了一种较为成熟的喷水推进装置,1914年吉尔设计出一种底板式喷水推进系统其上带有一组合式倒车机构,1946年芝加哥分麦克·科拉姆研究出世界上第一个喷水推进舷外机，1962年前苏联首先使用了三级轴流泵和二级轴流泵,1968年美国研制了采用单机双吸离心泵的深浸自控水翼艇,1977年肖特公司成功研发了另一种改进的底板式推进装置——泵喷射推进器,20世纪50年代早期哈密尔顿开始研制尾板式喷水推进器,80年代英国、美国、法国在核潜艇上应用了喷水推进的降噪技术,近几年发展的计算机多点控 制实现了操纵性的进一步提高。 曾不断受到船东批评的喷水推进器的部件质量、坚固性和耐用性等问题,由于新型复合材料的应用而得到很大改善。过去曾产生问题的不同金属材料间的电气绝缘和有效的接地屏蔽,在一些新型喷水推进 器中也已不再成为问题。 1.2喷水推进的主要优点 (1)推进效率较高喷水推进的效率主要取决于推进泵效率和喷水推进系统效率。在保证较高的气蚀比转速的情况下,优良的轴流泵和混流泵的效率目前已达到85%~90%;喷水系统的效率在65%~70%左右。 因此总的推进效率可达50%~63%。 (2)抗空泡能力强 螺旋桨在航速较高时很容易产生空泡,尤其在斜轴推进的快艇上,螺旋桨处于周期性的攻角变化和负荷变化中,使得螺旋桨更易产生空泡和空泡剥蚀,严重的可在几个小时内破坏螺旋桨的叶片。尽管亚空泡和超空泡螺旋桨能够提高抗空泡的能力,但均要牺牲较多的效率。而喷水推进舵叶片具有比螺旋桨更大的抗空泡能力,水流基本上是轴向流,流场比较稳定,减少了空泡剥蚀的机会,而且航速越高喷水推进泵所利用 的冲压就越大,而螺旋桨正相反。这就使高性能船多采用喷水推进的原因。 (3)操纵性和动力定位性能优异 喷水推进船艇的操纵不需要改变主机转速,而主要依靠偏折喷水推进泵喷射出后的高速水流来实现舰船的转向和倒航。倒航装置与喷口的相对位置的变化可做到向前向后任意分配流量,因而,在一定的主机转速下,喷水推进船可以做到无级变速、驻航和倒航。借助转向舵的作用,又可使船舶在正航和倒航时均具有极佳的操纵性,甚至原地回转。而且舵始终处于喷口喷出的高速流中,可保持足够的舵效。如果采用双 机双桨,可以实现船舶横移和原地回转。这是螺旋桨推进方式无法做到的。 (4)工作平稳、噪声低 水推进装置的动叶轮在泵壳内均匀流场中工作,消除了引起动叶轮叶片振动的流体脉动力,明显地改善了泵叶片上的压力分布,可推迟空泡的产生,从而减小叶片的振动和噪声。 (5)适应变工况能力强、主机不易过载 喷水推进泵在转速一定的条件下,推进泵的流量随舰船的不同航速变化并不大,喷水推进装置的功率——航速曲线相当平坦,甚至船舶在系泊状态下,主机转速仍可达到额定转速的90%~95%。这是常规定距 桨所不能做到的。 (6)吃水浅、浅水效应小、传动机构简单、保护性能好。 (7)日常维护和保养较为简易。
船舶喷水推进泵的研究 Company Document number：WUUT-WUUY-WBBGB-BWYTT-1982GT
船舶喷水推进泵的研究 摘要：喷水推进是近20余年急速发展成熟起来的一种特殊的推进方式，它利用喷水推进装置中推进泵喷出的高速水流的反作用力推动水中载体前进，并通过操舵倒航机构分配和改变喷流方向实现载体操纵。所以喷水推进装置具有推进和操纵双重功能。本文对喷泵的应用前景、优缺点、喷水推进的基本原理、推进装置和推进泵种类及喷泵推进装置设计的基本思路进行了简单介绍。喷水推进装置通常由进口流道、推进泵、操舵倒航机构、液压系统和控制系统五大部分组成，如图l所示，推进泵是该装置的主体。 图1 喷水推进装置的组成
一、喷泵推进的应用前景 （1）在民用船及高性能船上的应用按相关统计，截止2003年的13年中，全世界共建造了655艘高性能船，包括双体船、三体船、穿浪艇等。据统计，这655艘船中有75％采用喷水推进，另外25％采用螺旋桨或可调桨推进。显然，喷水推进已经在轻型高速船上占有主导地位。普通高速双体船、穿浪艇、三体船、单体船、侧壁式气垫船(SES)、高速货船，如小水线面船(SWATH)、三用拖轮、stolkraft(一种中体在水面以上的三体船)等的其他船舶都采用了喷水推进。 （2）在军用领域的应用喷水推进技术在高速攻击艇FAC(Fast Attack Craft)，从高速车客渡船到海军高速运输舰、护卫舰和轻护卫舰、两栖装甲车辆、安静型核潜艇等领域都有所应用，并在某些方面具有特殊的优势。 一、喷泵式推进的优缺点 优点： （1）推进泵叶轮在泵壳内受约束的水流中工作，运行平稳，水下噪声小。（2）推进泵在高速范围内较螺旋桨有更好的抗空泡性能，从而能有更高的推进效率。 （3）推进泵较螺旋桨更适用于重载荷以及限制直径的场合。 （4）喷水推进适应变工况的能力强，在工况多变的船舶上能充分利用主机功率，延长主机寿命。 （5）具有优异的操纵性和动力定位性能。 （6）推进泵叶片在管道中不易损坏，可靠性好。 缺点：
第一节船舶动力装置的组成、类型和发展 一、船舶动力装置的组成 现在的船舶动力装置主要由推进装置、辅助装置、管路系统、甲板机械、防污染设备和自动化设备等六部分组成。 1．推进装置 推进装置是指发出一定功率、经传动设备和轴系带动螺旋桨，推动船舶并保证一定航速航行的设备。它是船舶动力装置中最重要的组成部分，包括：（1）主机。主机是指提供推动船舶航行动力的机械。如柴油机、汽轮机、燃气轮机等。 （2）传动设备。传动设备的功用是隔开或接通主机传递给传动轴和推进器的功率；同时还可使后者达到减速、反向或减振的目的。其设备包括离合器、减速齿轮箱和联轴器等。 （3）轴系。轴系是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。 （4）推进器。推进器是能量转换设备，它是将主机发出的能量转换成船舶推力的设备。它包括螺旋桨、喷水推进器、电磁推进器等。 2．辅助装置 辅助装置是指提供除推进船舶运动所需能量以外，用以保证船舶航行和生活需要的其他各种能量的设备。主要包括： （1）船舶电站。 （2）辅锅炉装置。 （3）压缩空气系统。 3．管路系统 管路系统是用来连接各种机械设备，并输送相关流体的管系。由各种阀件、管路、泵、滤器、热交换器等组成，它包括： （1）动力系统。为推进装置和辅助装置服务的管路系统。主要包括燃油系统、滑油系统、海淡水冷却系统、蒸汽系统和压缩空气系统等。 （2）辅助系统。为船舶平衡、稳性、人员生活和安全服务的管路系统。主要包括压载系统、舱底水系统、消防系统、日用海/淡水系统、通风系统、空调系统和冷藏系统等。 4．甲板机械 为保证船舶航向、停泊、装卸货物所设置的机械设备。它主要包括：舵机、锚机、绞缆机、起货机、开/管舱盖机械、吊艇机及舷梯升降机等。 5．防污染设备 用来处理船上的含油污水、生活污水、油泥及各种垃圾的设备。它包括油水分离装置（附设有排油监控设备）、生活污水处理装置及焚烧炉等。 6．自动化设备
1 前言 “船体-推进器-主机”匹配研究是用于分析船体（航速）、推进器（负载）、主机（运行范围）三者间的关系。匹配的内涵主要是研究和调整船体、推进器、主机三者间的关系，使其推进特性满足系统设计要求。但从具体表现看，主要反映了主机的工作范围与推进器的负载特性间的相互关系的调整，推进器的负载则与船体航速、船体与推进器的相互作用有关，通常将其可分为主机-推进器，推进器-船体两个分系统进行研究。 国内外主要的推进器包括了桨与喷水推进系统，通过采用方式的不同又分为调距桨、定距桨、管道桨、吊舱、全回转、喷水推进器、泵喷、及新式的吊舱式喷推等。其中船体-推进器的匹配主要集中在船体-推进器的相互作用方面。通常采用船体效率来反映。船体效率定义为11H t w h 骣-÷?=÷?÷ ?桫- ，其中t 定义为推力减额分数，w 定义为伴流分数。推力减额分数及伴流分数可通过自航试验获得的。随着现代数值仿真技术的发展，也有部分学者采用CFD 方法来模拟自航试验，用来反映推进器和船体间的相互作用。 就推力减额而言，对于不同的推进器，推力减额是不同的。当推进器为常规的螺旋桨时，螺旋桨在船后的抽吸作用增加了船艉的水流速度，从而降低船艉部区域压力，使船体压阻力增加，推力减额分数一般为正值，即(1-t)始终小于1。与螺旋桨船不同的是，喷水推进器工作时经流道从船底吸水，水流经泵加速后从喷口高速喷出。进入流道的水流改变船体流场，作用于流道的力及对船体产生的力矩影响船体航态。当高速时，吸水口破坏了船体表面的边界层，降低了船体的摩擦阻力，因此有可能导致推力减额t 为负值，即（1-t ）大于1，从而提高了船
体的效率。也有学者研究认为流体作用于进水流道的力抬升了船艉并减小船体纵倾是喷水推进船推力减额为负值的主要原因。负推力减额分数是喷水推进器制造商及船舶设计者所追求的，意味着船体—喷水推进适当组合可减小船体阻力，提高推进效率。国外相关研究表明齐平式进口喷水推进船推力减额分数可在-6％~20％之间变动。 喷水推进器与船体的相互作用主要依靠自航试验确定。第21届ITTC 非常规推进委员会推荐了喷水推进船模自航试验规程，第22届至24届委员会不断完善喷水推进自航试验技术。国内喷水推进研究起步较晚，目前尚没有喷水推进台架试验平台，也无喷水推进船模自航试验统一标准与规范，所以国内大多喷水推进船的快速性计算还依靠国外完成。 2 船体与喷水推进系统匹配的理论研究 2.1 船体与喷水推进系统的相互作用理论研究 喷水推进器与船体集成度高，两者的相互作用规律较螺旋桨复杂。喷水推进对船体的影响主要分为三个方面：①因安装需要，船底被除去流道进水口面积，流道从船底边界层内部抽吸水流。与裸船相比，船底的流动状态被改变。②流体作用于喷水推进器的力及产生的力矩会影响航态。③射流与船艉板的自由液面发生混合，间接或直接影响船体受力。 依据动量定理，控制体动量的变化等于作用在控制体上的外力之和。按图1所示，喷水推进器在i 方向的动量控制方程为： 1612363516 ()i k k i pi i A A A A A A V V u u n dA dA F dV FdA r s r r --++++=++蝌蝌蝌蝌? (0.1) 其中i ij j A A dA n dA s s =蝌蝌，ij s 表示整个的平均应力，等于ij ij p δτ-+ 。式
船舶动力装置
8101：3000KW 及以上船舶轮机长 3000 300 8102：750KW-3000KW 船舶轮机长 750KW750KW 3000 8103：未满 750KW 船舶轮机长 未满 适用对象 考试大纲 8101 1 船舶动力装置概述 1.1 船舶动力装置的组成、类型和发展 1.1.1 船舶动力装置的组成 1.1.2 船舶动力装置的类型 1.1.3 柴油机动力装置发展趋势及管理重心的变化 1.2 船舶动力装置的要求及性能指标 1.2.1 对船舶动力装置的要求 1.2.2 船舶动力装置的基本性能指标 1.3 船舶动力装置的可靠性 1.3.1 船舶的特殊性 1.3.2 可靠性在船舶动力装置中的应用 1.3.3 船舶各种机械的故障比例 1.4 保持和提高动力装置可靠性的途径 1.4.1 提高管理水平 1.4.2 提高维修质量 1.4.3 充分利用技术管理指导性文件 1.4.4 做好可靠性数据的收集和管理 1.5 船舶动力装置的余热利用 1.5.1 船舶动力装置的余热利用方案 1.5.2 船舶动力装置的效率 1.5.2.1 柴油机船舶动力装置的总效率 1.5.2.2 船舶能量利用效率 1.5.2.3 推进装置的推进效率 1.5.3 废气锅炉管理 1.5.3.1 典型废气锅炉系统 1.5.3.2 废气锅炉与柴油机的匹配， 锅炉窄点的影响， 允许的 废气压力损失 1.5.3.3 废气锅炉烟灰积垢与着火的分析及预防措施 2 柴油机动力装置主要零件的检修 2.1 气缸盖的检修 2.1.1 气缸盖裂纹的部位、产生原因、检验及修理 2.1.2 气缸盖气阀座面的检修 2.2 气缸套的检修 2.2.1 气缸套磨损的检修 2.2.2 气缸套裂纹的检修 2.2.3 拉缸的种类及拉缸的原因，防止拉缸的措施 2.3 柴油机吊缸检修 ● ● ● ◎ ◎ ◎ ○ ○ ○ ● ● ◎ ◎ ○ ○ ○ ● ● ○ ◎ ◎ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ 8102 8103
船舶喷水推进技术发展 技术发展概况 在船舶喷水推进技术诞生的340年历程中，按时间顺序，大致经历了液泵式喷水推进、间歇式喷水推进、底板式喷水推进、尾板式喷水推进和舷外喷水推进5个阶段。从目前在船舶上的应用情况看，尾板式喷水推进已成为喷水推进的首选型式。 /轴系这一传统的推进方式相比，喷水推进具有推进效率高、抗空泡与螺旋桨性强、操纵性好、传动轴系简单、运行噪声低、变工况范围广和利于环保等优点。 与任何新生事物都有一个产生、发展和壮大的过程一样，喷水推进在20世纪50年代仅试用于一些小型低速内河船;60年代开始在部分高性能船如气垫船、水翼船上采用;70年代是船舶喷水推进装置的发展期，由于国际上一些知名的推进器专业制造商，如Lips、Kamewa公司先后加入这一新兴市场，竞相投入科研力量和资金开发这一前景诱人的产品，使船舶喷水推进在技术上更为成熟。喷水推进装置已进入军船领域，同时也在商船方面被大量采用。80-90年代末，则是喷水推进装置的黄金时代，许多高速渡船和商船采用喷水推进装置。而喷水推进在这些大型高速船上，也表现出其在高航速下得天独厚的优势。 与早期配备在Dowty Turbcarft运动艇上的喷水推进装置相比，当代的船舶喷水推进装置的推进效率已明显提高。现在单级喷水推进器设计所提供的卓越工况性能和抗空泡性，远优于早期的多级泵式设计，特别是进水口处的设计导致更有效的进水导管的发展。 计算机技术的进步使喷水推进器性能有了很大的改进。勿庸置言，喷水推进器没有一套有效的控制系统就无法实现操纵性的提高。喷水推进器上的计算机多点控
制的引入使其安装在迄今最大的高速渡船上，仅以一个操舵动作就能加以有效的控制。 在喷水推进器推广应用过程中，曾不断受到船东批评的喷水推进器的部件质量、坚固性和耐用性等问题，由于新型复合材料的应用而得到很大改善。过去曾产生问题的不同金属材料间的电气绝缘和有效的接地屏蔽，在一些新型喷水推进器中已不再成为问题。 今天，由于技术的不断完善，喷水推进器的成本已大大低于水下推进器系统，特别是在每年运行时间很多的船舶上。此外，由于喷水推进器能很适合地与船体设计匹配安装在船体内，因而避免水下螺旋桨容易产生碰损的危险。在日常维护和保养方面，喷水推进器仅限于检查支座的润滑油情况、液压动力装置和检查阳极消耗情况，喷水推进器的保养是较为简易的。 喷水推进器的另一优点是浅吃水航行，也因此带来在沙砾较多水域碎石和沙砾吸入系统的风险。英国VT公司的Mk5 LCVP登陆艇需采用喷水推进器来达到合同要求的高航速，而登陆艇登滩则使碎石和沙砾常会吸入喷水推进器。VT公司增加了一个大的尾鳍和增大尾部浮力减少碎石吸入现象，改进了进水口的防护栅的设计使碎石效应达到最小化。同时选用经淬火的不锈钢叶轮和在非转动部分采用先进的复合材料，使VT公司的Vospower系列喷水推进器的可靠性达到了军方接受水平。选用复合材料的优点还包括减轻系统重量、抗盐水腐蚀以及进水导管能适宜复杂船体的设计要求。 主要制造商的研制进展情况 喷水推进装置在技术方面所取得的这些进展，主要得益于世界各主要喷水推进器专业制造商数十年来的不懈努力。目前，各个主要制造商在不同类型、不同 1
DOEN WATERJETS PTy LTD 33 Venture Way, Braeside 3195 Victoria, Australia Tel (+613) 9587 3944 Fax: (+613) 9587 3179 inquiries@https://www.doczj.com/doc/7a13189090.html, The DOEN 200 Series range of models can be matched to engines from 400kW to 4000kW. These high performance units are specially designed and built for continuous commercial use and to meet the exacting standards of marine classification societies. They can be installed as single or as multiple jets in fiberglass, aluminium or steel hulls. They can also be supplied as booster jets. The prefabricated duct is manufactured from Aluminium or Steel plate material resulting in an extremely strong and lightweight structure. The duct is supplied ready to weld or bolt in (vessels). Custom designs are possible to optimise vessel performance and to improve installation and machinery interfacing. The 200 Series waterjets is manufactured using only corrosion resistant materials. The impeller, impeller casing and discharge nozzle are manufactured from stainless steel to provide maximum service life in the most arduous operating environment with extreme resistance to erosion, corrosion and cavitation. The balance of the waterjet is manufactured from marine grade aluminium. This combination of materials provides a new and unique alternative to operators at a very competitive price. A CAN BuS based electronic control system provides a fully integrated multi-station waterjet, engine and marine gear control. The system also provides alarm, monitoring, back up and emergency control function. eDOCk multi function electronic joystick for single lever vector control and close quarter docking is available. The DOEN 100 Series range of models can be matched to engines from 100kW to 900kW. These commercially rated units employ the latest in Waterjet Propulsion technology developed over 40years of in field experience, together with our ongoing Research and Development programs. The 100 Series waterjets are constructed from strong, corrosion resistant and corrosion compatible materials. The stainless steel impeller is a one-piece casting, housed in a stainless steel liner. The intake ducting, impeller casing, and discharge nozzle complete the pump housing and are all manufactured from cast aluminum. The steering and reverse ducting is also manufactured from cast aluminum. A modular construction is used for simplicity of assembly and ongoing maintenance. This minimises the need for special tools to remove these components. The 100 Series pump features a single stage axial flow impeller design, optimised to deliver high volume thrust. This provides superior cavitation resistance and enhanced load-carrying ability together with excellent top speed performance. Each model has a comprehensive range of efficient high thrust impellers which when coupled with DOEN’s engineering expertise in waterjet propulsion application and installation, ensures correct selection and matching of waterjet, engine and gearbox combinations. The DOEN 100 Series of waterjets can be installed as single, twin or triple jets in fibreglass, aluminium and steel hulls. They can also be supplied as booster jets. Performance
船舶喷水推进介绍 喷水推进技术简单来说是依靠泵吸取来流并将水流加速喷出，依靠反作用力使得船舶前进。优点包括传动机构简单、吃水小、叶轮得以保护、噪声低于螺旋桨推进抗空泡性比螺旋桨优越、操纵倒车性良好、部件成套化等。其缺点在于推进效率低、管道中的水使得整体排水量增加、进水口容易吸入航道的石块等。 喷水推进与螺旋桨噪声对比不同航速下各推进技术效率对比 喷水推进原理简介 由动量定理可推导得到喷水推进系统的理想推力，其中为流体密度， 为系统流量，为航速，k为喷水速度和航速的速比。由此得到喷水推进系统的效率为 = 可以看出，系统效率随着速比k的增大而减小，因此在系统参数选择的过程中，k是最为重要的值。 喷水推进系统的管道损失 喷水推进系统的管道损失可以用来流速度头和系数的乘积表示，此为法；也可以用和流量有关的和系数的乘积表示，称为法。后者更为精确，但需要大量船型和实验数据来得到数值。 喷水推进系统能量分配：。公式意义为：喷水推进系统的扬程加上 来流速度头与喷射速度头加上管道损失相平衡。由下图可以直观地看到随着速比k变化，系统真实效率和理想效率之间相差的就是管道损失部分，并且随着k增大，喷射损失增加，管道损失所占系统损失的比重也在下降。
管道损失具体由进口损失，格栅损失，直管弯管损失，扩张收缩损失，喷口损失组成。其中，进口损失最大。由于需利用边界层流，进口对船航行的阻力以及防止空泡等因素，进水口的设计很重要。一般水翼艇上采用冲压进口，滑行艇上采用平进口或半平进口。 冲压进口平进口 推进泵介绍 推进泵的作用是为来流增加速度能和压力能以转化为船舶行进的动能，其主要特性参数包括：流量，扬程，转速，功率，效率，比转速，汽蚀比转速等。功率和流量与扬程的乘积有关，比转速和转速，流量，转速三者有关，汽蚀比转速和转速，流量和上吸真空度三者有关。下面介绍三种推进泵： 由于条件限制，一般采用模型泵的实验结果相似转换成得到实泵的结果。得到的数据一般分为性能和汽蚀两部分。前者包括流量与扬程，功率以及效率的关系，后者则表示汽蚀余量和扬程，流量以及功率的关系。 倒车和转向 喷水推进的倒航和转向设备往往是联合在一起处理的，通过转折水流来进行倒航，操作灵活迅速。倒车方法有外接转动管段，增加倒流片以及倒车戽斗等。
§1-1船舶动力装置的含义(definition)及组成(composition) 一、含义：船上所有机械设备及系统的总称 任务：提供各种能量并通过应用这些能量以保证船舶的正常航行、生活和作业。 二、组成 1、主推进装置 主机组：原动机及为其服务的设备和系统。 原动机有：柴油机（DIESEL）、汽轮机（STEAM TURBINE）、燃气轮机（GAS TURBINE）其它设备如锅炉、推进器、传动装置等。 2、辅助设备 电能：用于证明及电器设备，有柴油发电机组、汽轮发电机组、轴带发电机组、余热发电机组。 热能：用于加热、取暖等。有辅助锅炉或余热锅炉。 压缩空气：用于柴油机启动、换向、舰艇鱼雷发射、潜艇沉浮及船上其它作业。有压缩机、空气瓶及管件等。 3、全船系统：保证船舶正常工作和生活，安全航行的系统。如通风、空调、照明冷藏、制淡等。 4、甲板机械：舵机、锚机、装卸设备及吊艇设备等 5、机舱自动化设备 §1-2船舶动力装置的基本类型和特点 一、柴油机动力装置 优点： 1、较高的经济性，耗油率低 2、质量轻 3、机动性好，操作简单，起动快，正倒车迅速 4、功率范围大1—80000千瓦 缺点： 1、单机功率小 2、噪声振动大 3、寿命短（大修期），高强载机只有1—5Kh 二、蒸汽轮机动力装置 优点： 1、单机功率大 2、噪声振动小 3、寿命长，10万小时以上 4、可用劣质燃料 缺点： 1、尺寸重量大 2、效率低 3、机动性差 三、燃气轮机动力装置 优点： 1、质量尺寸小 2、单机功率大 3、机动性好
1、无反转性能 2、高温叶片寿命短 3、进排气管大 四、联合动力装置 形式：燃气/蒸汽联合装置（COSAG ） 柴油/燃气联合装置（CODAG ，CODOG ） 燃气/燃气联合装置（COGAG ） 优点： 1）在保证足够大功率情况下，动力装置的尺寸重量小； 2）操纵方便，备车迅速。 3）自巡航到全速工况加速迅速； 4）两机组共用一个减速箱，具有多机并车的可靠性。 联合装置解决了船舶巡航时的经济性与战斗时的加速性的矛盾及较大续航能力与加速性的矛盾。主要用于大型水面舰艇。 五、核动力装置 优点： 1）功率大，续航能力高； 2）不消耗空气，可水下航行。 缺点： 1）尺寸重量大，危险性大 2）操纵复杂 3）造价高，运营费用高（燃料价高）。 §1-3船舶动力装置的技术、经济及性能指标 排水量：船舶总重量=空船重量+载重量 航速单位：节 1kn=1n mile/h=1.852km/h 全速：主机长时间用额定转速工作时达到的航速 经济航速：每海里耗油最低航速，巡航航速 最低航速：主机以最低稳定转速工作时航速 倒车航速：全速30%~40% 技术指标：功率、质量、尺寸 经济指标：油耗率、装置总效率、推进热效率、每海里耗油率、运转-维修经济性 性能指标：机动性、可靠性、自动-远操纵性、拖曳性及隐蔽性 1、 功率指标相对功率 2、 2、质量指标 干重Gg ：机器及管系重量 湿重Gy ：机器及管系和管子里的工质重量 总重GE ：机器及管系和管子里的工质及贮备重量 相对指标： 每千瓦重 3 /133/23D C C D P P P D P w p c e p e ?=?=?==υαυηαT k g D G g k w k g P G y y e y y //==γ