哈工程版《船舶动力装置概论》

第一章，总论1，船舶的主要性能指标有哪些？答：排水量△：船舶总重量，由空载重量LW和载重量DW组成；容积▽：水面航行船舶的水下部分的体积,也称作容积排水量；航速：1海里=1.852km续航力S：舰船在用尽全部燃料及其他消费品储量前，以恒速所航行过的距离称为续航力，以海里计；自给力T：舰船在海上航行，中途不补给任何储备品所能持续活动的时间称为自给力，以昼夜计；生命力：舰船能抵御战斗破坏或失事破损并保持其运载、战斗能力的性能称为生命力；机动性：舰船起锚开航、改变航速和航向的性能；隐蔽性：舰船在海上航行并完成战斗运输任务而不被敌方发现的性能；耐波性：舰船能在大风浪不良天气下完成任务的性能；2，船舶动力装置是由哪些装置系统组成的？答：推进系统：主机、传动设备、推进器辅助设备：发电副机组、辅助锅炉装置、压缩空气系统机舱自动化系统船舶系统3，船舶对动力装置有哪些要求？答：技术性能和经济性能，对于军用舰船来说着重于战术技术性能；而民用船舶则倾向于经济性能。

4，船舶动力装置的主要性能指标是什么？答：技术指标：功率指示，重量指标，尺寸指标经济指标：动力装置燃料消耗率，主机燃料消耗率，动力装置每海里航程燃料消耗量，动力装置有效热效率，动力装置的建造、运转及维修的经济性运行性能指标：机动性，可靠性，隐蔽性，遥控和机舱自动化，生命力5，高、中、低速柴油机的转速范围如何？答：低速机：300r/min，中速机：300-1000r/min,高速机：>1000r/min6，柴油机的消耗率一般是多少?答：低速机：160-180g/(kw.h)，中速机：150-220 g/(kw.h)，高速机：200-250 g/(kw.h)7，柴油机的优缺点为何？答：优点：有较高的经济性、重量轻、具有良好的机动性缺点：单机功率低、柴油机工作中振动、噪声大，大修期限较短、柴油机在低速区工作时稳定性差，滑油消耗率高8，蒸汽轮机的优缺点为何，为什么主要应用在大型船舶上？答：单机功率很大；汽轮机叶轮转速稳定，没有周期性作用力，因此汽轮机组振动噪声小汽轮机工作时只是转子轴承处有摩擦阻力，故磨损部件少，工作可靠性高可以使用劣质燃油，滑油消耗率低结构简单、紧凑、管理使用方便，保养检修工作量小9，燃气轮机的主要优缺点及其应用场合？答：优点：单位功率重量尺寸小、机组功率较大。

00第一章1.船舶动力装置的定义及其组成：指将燃料化学能转化成热能，机械能使船舶产生推进力保证船舶航行和提供能量消费的全部机械，设备和系统的总合体。

1推进装置；主机，传动设备，推进器2辅助装置；发电副机组，辅助锅炉装置，压缩空气系统3机舱自动化系统4传播系统。

4.动力装置运行性能指标主要包括那几个方面？1机动性2可靠性3隐蔽性4遥控和机舱自动化5生命力5.船舶动力装置的优缺点：汽轮机，燃气轮机，联合动力循环，核动力装置。

汽轮机：优点，汽轮机的转子在高温高压高速度流动的撑起作用下连续工作，转速较高，而且可采用高压、低压几级汽轮机，因此单机功率很大。

汽轮机叶轮转速稳定，没有周期性作用力，因此汽轮机组振动噪声小。

汽轮机工作时只是转子轴承处有摩擦阻力。

可使用劣质燃油，滑油耗率也低。

缺点：汽轮机动力装置由于装备锅炉、冷凝器以及辅机和设备，故动力装置比较复杂、装置重量尺寸大。

燃料消耗量大，装置效率低。

机动性差。

燃气轮机：优点：单位功率重量尺寸小，机组效率较大。

良好的机动性能。

缺点：主机本身不能自行反转，可反转的机组其结构也较复杂，一般需设置专用的倒车设备。

由于燃气的高温，叶片使用的合金钢材料价格昂贵，工作可靠性差，寿命短。

燃气轮机耗油率比柴油机高，现已接近高速柴油机水平。

由于燃气轮机工作时空气流量大，所以排气管道尺寸较大，给机舱布置带来困难，甲板上较大的管道通过切口，影响船体强度。

联合动力装置：优点：在保证足够大功率的情况下，洞里装置尺寸重量小。

操纵方便，备车迅速，紧急情况下可用燃气轮机立即开车。

自巡航到全速工况加速迅速。

两机组共用一个减速齿轮箱，具有多机组并车的可靠性。

缺点：舰上和基地需准备两种机型的备件。

核动力装置：优点：极高的能量密度。

不消耗空气而获得热能，这可使潜艇长期在水下航行，隐蔽性能大大提高。

缺点：核动力装置的重量尺寸较大。

操纵管理监测系统比较复杂。

核动力装置造价昂贵。

第三章1.燃气轮机装置的定义：一种将燃料的化学能转换成热能，继而再转变成机械功的回转式热机装置。

第一章1、船舶动力装置定义：将燃料化学能转化为热能、机械能是船舶产生推进力保证船舶航行和提供能量消费的全部机械、设备和系统总和体。

2、就打性能指标：排水量容积航速续航力自给力生命力机动性隐蔽性耐波性3、对动力装置的要求：功率足够大质量轻尺寸小经济性好，耗油率低机动性好，4、动力装置性能指标：1 技术指标功率指标重量指标尺寸指标2 经济指标动力装置燃料消耗率主机燃料消耗率动力装置每海里航程燃料消耗率动力装置有效热效率动力装置的建造运转及维修经济性3 运行性能指标机动性可靠性隐蔽性遥控和机舱自动化生命力5动力装置的类型及特点1 柴油机优经济性高（耗油率低）燃大于蒸大于柴重量轻机动性好缺单机功率低工作震动噪声大大修期限短低速工作区稳定性差滑油耗油率高2 汽轮机优单机功率大振动噪声小大修期限长可用劣质油华油耗油率低本身结构简单维修方便缺动力装置复杂燃油耗油率大效率低机动性差3 燃气轮机优单机功率大机动性好缺本身不能反转进出口噪声大叶片造价高，可靠性差耗油高机舱布置困难4 联合优保证足够大功率下尺寸重量小操纵方便备车迅速机动性好加速迅速两机组公用一个减速齿轮具有多机组并车的可靠性缺舰上和基地需准备两种不同机型的备件5 核优功率大不消耗空气而获得能量缺重量尺寸大操纵管理监测系统复杂造价昂贵第二章1 柴油机的组成固定机件（机座机体主轴承气缸套气缸盖）气缸盖（密封气缸，与活塞和汽缸套一起组成燃烧室）运动机件（曲柄连杆机构（活塞组、连杆组、曲轴）活塞组（活塞销，活塞环，衬套，活塞销盖）活塞分非冷却式（整体铝）和冷却式（组合式水冷、组合式油冷）活塞环（密封气缸、导热、调节润滑油量）配气机构（气阀机构，凸轮轴，传动装置）燃油系统辅助机件还有润滑冷却启动和控制等系统2上止点：活塞距离曲轴中心最远的位置称为活塞的上止点进气压缩燃烧膨胀排气（气阀早开晚关）4 二冲程一活塞从下止点向上止点运动，清除废弃，压缩新鲜空气二活塞从上止点向下止点运动，燃烧的燃油推动活塞向下运动作功优功率大扭矩的均匀性好缺扫气时间短各部件温度高5 二冲程柴油机的形式：气孔式直流换气横流换气回流换气6 提高柴油机功率的有效方法是增加进气缸的空气量和燃料7增压柴油机分机械传动的增压机（增压器叶轮通过传动齿轮由曲轴带动）废气涡轮增压机（增压叶轮直接有废气涡轮驱动，与曲轴没有机械联系）8多缸柴油机四冲程柴油机每个工作循环中，只有燃烧膨胀冲程才作功，其他冲程消耗功，造成转速不均匀，达不到匀速运转的要求，又使各运动零件工作过程受到冲击，造成磨损或损毁，故用曲轴上安装飞轮和采用多缸来增加柴油机运转均匀性（发火间隔θ=720/I i为汽缸数）9 柴油机分类结构特点筒形活塞柴油机（结构简单，气缸与缸套磨损较大十字头活塞柴油机（磨损小，不易卡死，寿命长，防止燃油进入曲轴箱汽缸数气缸布置单缸机多缸机用途固定式移动式10 柴油机技术指标动力性指标有效功率标定功率平均有效压力转速和活塞平均速度经济指标燃油耗油率华油耗油率重量和外形尺寸指标（评价柴油机结构紧凑性和金属材料利用率的指标）第三章1、燃气轮机（压气机，燃烧室，燃气涡轮）2、简单开始循环：等熵压缩、等压加热、等熵膨胀、等压放热3、热力性能指标循环比功1kg工质流量完成一个热力循环后向外界输出的功4、温比相同时，压比由小增大循环热效率和循环比功都有一个极大值温比增大效率和比功都显著提高5、改善循环途径提高循环热效率回热循环（利用动力涡轮的排气去加热流出压气机的高压气体，使空气进入燃烧室之前从排气中回收一部分热量）利用排气余热的燃气蒸汽联合循环提高循环比功中间冷却循环再热循环6压气机基元级：视级内的流动为一元流动，就可以用压气机级通流部分平均半径rm,高度为dr 的级流动工作过程来代替整个级的工作过程基元级反动度：动叶栅中增压占整个基元级中增压的比率ρ=动叶栅实际耗功Wb/输入级喘振：当流量减少而轮周转速不变时，出现正冲角，i＞0，当气流正冲角大于某个临界值时，就会迫使气流在叶栅中产生强烈的旋转失速，当再增大气流正攻角时，旋转时速加剧，造成前面级和中间级怎呀能力下降，而造成后面几的堵塞，而后面级的堵塞又会造成前面级的分离更加严重，从而导致喘振，现象：压气机的流量和压力产生大幅度，低频率，周期性波动，并伴随有空气倒流回大气和风啸般的喘吼声，甚至叶片断裂。

船舶动力装置复习题1、如何理解船舶动力装置的含义？它有哪些部分组成？保证船舶正常航行、作业、停泊以及人员正常工作和生活的全部机械、设备和系统的综合体。

推进装置、辅助装置、机舱自动化系统、船舶系统。

推进装置的性能直接代表动力装置的特点。

2、简述柴油机动力装置的特点。

(1)有较高的经济性，这一优点使柴油机船的续航力大大提高，换句话说，一定续航力下所需之燃油贮备量较少；从而使营运排水量相应增加。

(2)重量轻。

(3)具有良好的机动性，操作简单，启动方便，正倒车迅速。

缺点：(1)由于柴油机的尺寸和重量按功率比例增长快，因此单机组功率受到限制，低速柴油机也仅达8×l04kW左右，中速机2.4×104kW左右，而高速机仅在9×103kW或更小。

(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，寿命低。

(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较差，在超负荷10％时，一般仅能运行1h。

3、船舶动力装置的技术特征包括哪些技术指标？（一）技术指标（二）、经济性指标（三）、运行性指标（一）、技术指标：①功率指标②重量指标③尺寸指标（二）、经济性指标：①主机燃料消耗率②动力装置燃料消耗率③推进装置的有效热效率④建造的经济性⑤营运的经济性：每海里航程的燃料消耗量---经济航速最大盈利航速⑥节能投资的经济标准（三）、运行性指标：①可靠性:动力装置能正常运行的时间正常运行时间越长表示动力装置比较可靠或可靠性高，反之则可靠性低。

可用船舶动力装置在使用阶段的故障发生率和因此而发生的停航时间来考核，并常以主、辅机修理间隔作为衡量依据，故要求其主要零、部件及易损件的使用寿命较长。

②机动性：指装置中的各种机器设备，改变工况时的工作性能。

③振动和噪声的控制④主机遥控和机舱自动化⑤动力性和配合性：指柴油机动力的发挥和利用情况及与螺旋桨的配合性能4、如何理解经济航速的含义？每海里航程装置的燃料消耗量最低5、何谓柴油机功率减额输出？根据柴油机工作原理，为提高柴油机的热效率，即降低柴油机燃油消耗率的方法之一是提高气缸内最高燃烧压力P max和平均有效压力P e的比值。