什么是船舶动力装置
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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 绪论一、 船舶动力装置的含义及组成船舶动力装置是保证船舶正常航行、作业、停泊及船上人员正常工作和生活所必需的机械设备的综合体。
船舶动力装置的任务是产生各种能量,并实现能量的转化和分配,以利于船舶正常航行和作业。
有船舶“心脏”之称。
船舶动力装置也称“轮机”,主要由推进装置、辅助装置、船舶管路系统、船舶甲板机械、机舱的机械设备遥控及自动化组成。
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前进的一整套设备。
包括:1) 主机:指推动船舶航行的动力机。
2) 传动设备:包括离合器、减速齿轮箱、联轴器、电力推进专用设备。
3) 船舶轴系:包括传动轴、轴承、密封件。
4) 推进器:能量转化设备。
2. 辅助装置辅助装置:除供给推进船舶的能量之外,用以产生船舶上需要的其他各种能量的设备。
包括:1) 船舶电站:作用---供给辅助机械及全船所需要的电能。
组成---发电机组、配电板、其他电气设备。
发电机组主要由柴油发电机组、汽轮发电机组、轴带发电机组、余热发电机组。
2) 辅助锅炉装置:作用---民用船舶用它产生低压蒸汽,以满足加热、取暖及其他生活需要。
组成---辅助锅炉及为其服务的燃油、给水、鼓风、送气设备及管路、阀件等。
3) 船舶管路系统:作用---用来连接各种机械设备,并传递有关工质。
组成---动力管路、船舶系统。
4) 船舶甲板机械:作用---保证船舶航向、停泊及装卸货物所需要的机械设备。
组成---锚泊机械设备(锚机,绞盘)、操舵机械设备(舵机及操纵机械、执行机构)、起重机械设备(起货机,吊艇机及吊杆)。
5) 机舱的机械设备遥控及自动化:组成---对主、辅机和有关机械设备等的远距离控制、调节、检测和报警系统。
二、船舶动力装置的类型及特点类型:柴油机动力装置、汽轮机动力装置、燃气轮机动力装置、联合动力装置、核动力装置三、船舶动力装置的基本特性指标动力装置的基本特性指标是指技术指标、经济指标和性能指标。
船舶动力装置是指船舶上通过动力设备产生动力,驱动船舶前进、制动、转弯和进行其他动作所使用的系统。
本文将详细介绍船舶动力装置的基本原理和设计要点。
一、船舶动力装置的基本原理船舶动力装置基本包括船舶的动力系统和传动系统。
1.动力系统:船舶动力系统一般由主机、辅机和相应控制系统组成。
主机是船舶动力装置的核心部分,一般由柴油机、蒸汽机或涡轮机组成。
辅机包括发电机、水泵等。
控制系统用于控制和监测主机和辅机的运行,包括控制柜、传感器、显示器等设备。
2.传动系统:船舶传动系统将主机的动力传递给螺旋桨,使船舶能够前进、转向等。
传动系统通常包括轴线、联轴器、变速器、减速器和螺旋桨。
二、船舶动力装置的设计要点船舶动力装置的设计要点涉及到船舶的动力匹配、传动系统的设计和安全性等方面。
1.动力匹配:船舶的动力匹配要求船舶能够满足航行速度的需求,并考虑到船舶的尺寸、船型、载重量、航行条件等因素。
在动力匹配时,需要考虑选取适当的主机和辅机,以及相应的控制系统。
2.传动系统设计:传动系统设计要考虑到传动效率、稳定性和可靠性。
在传动系统设计中,需要确定传动轴线的布置和传动比,选取合适的联轴器和减速器,以及设计螺旋桨的参数。
3.安全性设计:船舶动力装置的安全性设计非常重要,主要涉及到消防、污水处理、废热回收等方面。
安全性设计还应考虑船舶动力装置的可靠性和防故障能力。
4.节能环保设计:在船舶动力装置的设计中,应考虑节能和环保因素。
通过采用先进的动力装置和传动系统,优化设计,可以降低燃油消耗和排放污染物。
5.维护和检修:船舶动力装置的设计还应考虑到维护和检修的便利性。
合理的布置和设计可以提高维修效率和降低维修成本。
三、船舶动力装置的发展趋势随着技术的不断进步,船舶动力装置也在不断发展和创新。
以下是船舶动力装置的发展趋势:1.高效节能:船舶动力装置的发展趋势是朝着高效节能的方向发展。
通过采用先进的燃烧技术、废热回收技术和涡轮增压技术,提高动力装置的热效率和燃油利用率。
1.什么是船舶动力装置?答案:船舶动力装置的含义和“轮机”的含义基本相同,是为了满足船舶航行、各种作业、人员生活、财产和人员安全的需要所设置的全部机械、设备和系统的总称。
2船舶动力装置的组成?(1)推进装置:推动船舶航行的装置。
包括主机、轴系、传动设备和推进器;(2)辅助装置:除了直接产生船舶推动力的装置以外,将产生其他使用能量的装置。
包括船舶电站、辅锅炉、液压泵站和压缩空气系统。
(3)自动化设备:为减轻劳动强度、提高工作效率等所设置的设备。
由遥控、自动调节等设备组成。
(4)甲板机械:为保证船舶航向、停泊、装卸货物及起落重物所设置的机械设备。
包括舵机、绞揽机、起货机、尾门尾跳系统、吊艇机及舷梯升降机等。
(5)管路系统:用以输送流体的管系。
由各种阀件、管路、泵、滤器、热交换器及其附件组成。
可分为动力系统和辅助系统等。
(6)防污染设备:用来处理污染物排放的设备。
包括油水分离装置、焚烧处理装置等3.船舶动力装置有哪些基本要求?答:(1)续航力:指不需要补充任何物资所能航行的最大距离或最长时间(2)经济性:动力装置的费用占船舶总费用的比例很大,为了提高船舶的营运效益,尽量提高动力装置的经济性(3)可靠性:保证船舶安全运行、防止船舶污染海洋环境的重要前提(4)重量和尺度:为提高船舶经济效应,应减少动力装置的重量和尺度(5)机动性:改变船舶运动状态的灵活性,主要体现在起航、变速、倒航和回转性能。
(6)要求便于维护管理,有一定的生命力,有一定的自动化程度,满足验船和造船规范。
4. 基本性能指标是什么?答:(1)机舱饱和度:表征机舱的面积和容积利用率的指标,分别由面积饱和度和容积饱和度来表示(2)单位重量:主机单位有效功率的重量(3)相对重量:主机重量与船舶满载排水量之比(4)船舶有效功率:船舶克服水、风对船体阻力所消耗的功率(5)动力装置有效热效率:每小时螺旋桨推力功的相当热量和同样时间内动力装置消耗的燃油所放出的总热量之比(6) 动力装置燃油消耗率ηz :每小时燃油总消耗量与螺旋桨推力功率之比(7)船舶日耗油量:每24h燃油消耗总量(8)每海里燃油消耗量:每航行1 n mile时所消耗的燃油总量5.船舶推进装置的传动方式答:(1)间接传动:具有主机转速不受螺旋桨要求最低转速的影响、轴系布置比较自由等优点,多用于中小型船舶以及以大功率中速柴油机、汽轮机和燃气轮机为主机的大型船舶(2)直接传动:具有结构简单维护方便、经济性好、寿命长等优点。
船舶动力装置船舶动力装置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。
主动力装置船舶主动力装置又称“主机”,它是船舶的心脏,是船舶动力设备中最重要的部分,主机装于机舱,由轮机部负责使用、操纵、保养和维修,主要包括:(1)船舶主机:能够产生船舶推进动力的发动机的一种俗称,包括为主机服务的各种泵和换热器、管系等。
目前商船的主机是以船舶柴油机为主,其次是汽轮机。
(2)传动装置:把主机的功率传递给推进器的设备,除了传递动力,同时还可起减速、减震作用,小船还可利用传动设备来改换推进器的旋转方向。
传动设备因主机型式不同而略有差异,总的来说由减速器、离合器、偶合器、联轴器、推力轴承和船舶轴等组成。
(3)轴系和推进器:船舶推进器中以螺旋桨应用最为广泛,大多采用固定螺距或可调螺距的螺旋桨推进器;船舶轴系是将主机发出的功率传递给螺旋桨的装置。
船舶主机通过传动装置和轴系带动螺旋桨旋转产生推力,克服船体阻力使船舶前进或后退。
大连国产最大船舶主机展示某船主机气缸缸套辅助动力装置船舶辅助动力装置又称“辅机”,是指船上的发电机,它为船舶在正常情况和应急情况提供电能。
由发动机组、配电盘等机电设备构成了船舶电站。
(1)发电机组。
原动力主要是由柴油机提供,基于船舶安全可靠和维护管理简便的考虑,大型的船舶配置有不少于两台同一型号的柴油发电机,根据需要可多部同时发电。
为了节能,航行中,有的船舶可利用主机的传动轴来带动发电机发电(轴带发电机)或利用主排出气的余热产生低压蒸汽来推动汽轮发电机组发电等。
(2)配电盘。
它进行电的分配、控制、输送、变压、变流以保证各电力拖动设备及全船生活、照明、信号及通讯等的需要。
某散货船辅机蒸汽锅炉以柴油机为主机的船上,都需要设有蒸汽锅炉,它由辅助燃油炉和废气锅炉以及为其配套服务的管系、设备所组成。
辅助燃油锅炉是供应船上上些辅助性蒸汽的需要,如加热燃油和滑油、暖气、生活用水、厨房、开水等,并满足一些辅机用蒸汽的需要。
为节能,航行中废气锅炉利用柴油机排气中的余热来产生蒸汽,在停泊时只使用辅助燃油锅炉。
什么是船舶动力装置
1主推动装置
包括主发动机,传动设备,轴系和螺旋桨等保证船舶正常航行的整套设备。
主发动机
主发动机将化学能转变为机械能,通过传动设备,轴系,推进器转换为船舶推进动力,是动力装置最核心的设备。
主动类型有柴油机,蒸汽轮机,燃气轮机等。
传动设备
传动设备的功能是脱开或接合主发动机传递给传动轴系和推进器的功率,同时可以达到减速,变速,反向和减振的目的。
它包括离合器,减速或变速齿轮箱,弹性联轴器等设备。
推进轴系
推进轴系将由传动设备传递的主发动机的功率转传递给螺旋桨,从主机至推进器依次由推力轴,中间轴,艉轴及其支撑设备所组成。
推进器
推进器是将轴系传递的主机功率转变为推进动力的设备,主要有定距浆或可调浆装置,喷漆推进装置等
动力设备及管系
为保证主推进装置能正常运行,还需要为主机提供燃料,冷却水和进排气系统等,统称为动力管路系统。
2辅助机械设备
主要包括发电装置,供热装置,制冷装置和环保设备,提供除推进功率以外的各种能量以供航行和工作,生活需要,为保证上述个各种能量的输送,储存的设备和系统。
3 全船管路系统
保证船舶生命力,安全稳定地航行和人员的正常生活需要,如防水,防火,通风,取暖,空调,照明,通信,供水等设备和系统以及环境保护方面的烟气治理,污水处理装置及系统
4 其他机械及设备
为保证船舶正常航行,停泊和装卸货物的需要,船舶还需要操舵装置,锚装置和装卸设备等,统称为甲板机械,对工程船舶应包括工程作业机械,对军舰来说还有相应的各种武器装备及其系统等。
5 自动检测和控制系统
主要包括自动监测,自动调节,自动操纵和控制系统及故障诊断,专家系统等,有完整的自动监测和控制系统,以改善工作条件,提高生产效率及进行故障诊断等。
调速器的类型
1 极限调速器
只用于限制柴油机的最高转速不超过某规定值,而在转速低于此规定值时不起调节作用的调速器称为极限调速器。
2 定速调速器是在任何负荷下直接调节供油量以保持柴油机在预定转速下稳定运转的调速器
3双制式调速器能维持柴油机的最低运转转速并可限制其最高转速的调节器称双制式调速器,中间转速由人工手动调节。
4 全制动调速器在从最低稳定转速到最高转速的全部运转范围内,均能自动调节优良以保持任一设定转速不变的调速器称为全制式调速器
按照执行机构分类
1 机械式调速器直接利用飞重产生的离心力去移动油量调节机构以调节柴油机的转速
2液压调速器它是利用飞重产生的离心力控制一个功率放大元件,再利用其液压作用所产生的重大动力去移动油量调节机构来调节柴油机转速
3 电子调速器信号检测或执行机构采用电气方式的调速器成为电子调速器。
船舶柴油机为什么调速
船舶柴油机主要用作船舶主机带动螺旋桨和作为船舶副机带动发电机。
由于被驱动负载的工作特性不同,运转条件不同,因而对调速的要求也不同
二冲程柴油机
通过活塞的两个行程完成一个工作循环的柴油机称为二冲程柴油机
当活塞在其行程顶端时,气缸会储满高压气体。
用喷油器将柴油喷入气缸,缸体内的高温和高压使得柴油立即点燃。
该过程与柴油机工作原理中所描述的过程相同。
燃料燃烧所产生的压力驱动活塞向下运动。
这就是动力冲程。
当活塞接近冲程底端时,所有的排气门都打开。
废气排出缸体,气压降低。
当活塞到达行程底端时,就打开了进气口。
受压空气填充气缸,并排出剩余废气。
关闭排气门,活塞上移,重新关闭进气口并且压缩新充入的空气。
这就是压缩冲程。
当活塞接近缸顶时,该循环将重复步骤1
四冲程柴油机
通过活塞的4个行程完成一个工作循环的柴油机称为四冲程柴油机。
进气行程
进入汽缸的工质是纯空气。
由于柴油机进气系统阻力较小,进气终点压力pa= (0.85~0.95)p0,比汽油机高。
进气终点温度Ta=300~340K,比汽油机低。
压缩行程
由于压缩的工质是纯空气,因此柴油机的压缩比比汽油机高(一般为ε=16~22)。
压缩终点的压力为3 000~5 000kPa,压缩终点的温度为750~1 000K,大大超过柴油的自燃温度(约520K)。
做功行程
当压缩行程接近终了时,在高压油泵作用下,将柴油以10MPa左右的高压通过喷油器喷入汽缸燃烧室中,在很短的时间内与空气混合后立即自行发火燃烧。
汽缸内气体的压力急速上升,最高达5 000~9 000kPa,最高温度达1 800~2 000K。
由于柴油机是靠压缩自行着火燃烧,故称柴油机为压燃式发动机。
排气行程
排气行程时,排气门开启,进气门仍然关闭,活塞从下止点向上止点运动,曲轴转动180°。
排气门开启时,燃烧后的废气一方面在汽缸内外压差作用下向缸外排出,另一方面通过活塞的排挤作用向缸外排气。
由于排气系统的阻力作用,排气终点r 点的压力稍高于大气压力,即pr=(1.05~1.20)p0。
排气终点温度Tr=900~1100K。
活塞运动到上止点时,燃烧室中仍留有一定容积的废气无法排出,这部分废气叫残余废气。
柴油机的排气与汽油机基本相同,只是排气温度比汽油机低。
一般Tr=700~900K。
对
于单缸发动机来说,其转速不均匀,发动机工作不平稳,振动大。
这是因为四个行程中只有一个行程是做功的,其他三个行程是消耗动力为做功做准备的行程。
为了解决这个问题,飞轮必须具有足够大的转动惯量,这样又会导致整个发动机质量和尺寸增加。
采用多缸发动机可以弥补上述不足。
现代汽车用多采用四缸、六缸和八缸发动机。
内燃机,是一种动力机械,它是通过使燃料在机器内部燃烧,并将其放出的热能直接
转换为动力的热力发动机。
二冲程柴油机通过活塞的两个行程完成一个工作循环的柴油机称为二冲程柴油机压缩比缩比表示了气体的压缩程度,它是气体压缩前的容积与气体压缩后的容积之比,即气缸总容积与燃烧室容积之比称为压缩比
螺距螺纹上相邻两牙对应点之间的轴向距离
柴油机的速度特性主要性能指标和工作参数随转速变化的规律(将喷油泵油量调节机构固定在某一位置上,然后改变柴油机的负荷,使柴油机转速变化)
柴油机的负荷特性在转速保持不变的情况下,柴油机的各项主要性能指标和工作参数随负荷变化的规律
平均有效压力柴油机单位气缸工作容积每循环所作的有效功,称平均有效压力PE
出师表
两汉:诸葛亮
先帝创业未半而中道崩殂,今天下三分,益州疲弊,此诚危急存亡之秋也。
然侍卫之臣不懈于内,忠志之士忘身于外者,盖追先帝之殊遇,欲报之于陛下也。
诚宜开张圣听,以光先帝遗德,恢弘志士之气,不宜妄自菲薄,引喻失义,以塞忠谏之路也。
宫中府中,俱为一体;陟罚臧否,不宜异同。
若有作奸犯科及为忠善者,宜付有司论其刑赏,以昭陛下平明之理;不宜偏私,使内外异法也。
侍中、侍郎郭攸之、费祎、董允等,此皆良实,志虑忠纯,是以先帝简拔以遗陛下:愚以为宫中之事,事无大小,悉以咨之,然后施行,必能裨补阙漏,有所广益。
将军向宠,性行淑均,晓畅军事,试用于昔日,先帝称之曰“能”,是以众议举宠为督:愚以为营中之事,悉以咨之,必能使行阵和睦,优劣得所。
亲贤臣,远小人,此先汉所以兴隆也;亲小人,远贤臣,此后汉所以倾颓也。
先帝在时,每与臣论此事,未尝不叹息痛恨于桓、灵也。
侍中、尚书、长史、参军,此悉贞良死节之臣,愿陛下亲之、信之,则汉室之隆,可计日而待也。
臣本布衣,躬耕于南阳,苟全性命于乱世,不求闻达于诸侯。
先帝不以臣卑鄙,猥自枉屈,三顾臣于草庐之中,咨臣以当世之事,由是感激,遂许先帝以驱驰。
后值倾覆,受任于败军之际,奉命于危难之间,尔来二十有一年矣。
先帝知臣谨慎,故临崩寄臣以大事也。
受命以来,夙夜忧叹,恐托付不效,以伤先帝之明;故五月渡泸,深入不毛。
今南方已定,兵甲已足,当奖率三军,北定中原,庶竭驽钝,攘除奸凶,兴复汉室,还于旧都。
此臣所以报先帝而忠陛下之职分也。
至于斟酌损益,进尽忠言,则攸之、祎、允之任也。
愿陛下托臣以讨贼兴复之效,不效,则治臣之罪,以告先帝之灵。
若无兴德之言,则责攸之、祎、允等之慢,以彰其咎;陛下亦宜自谋,以咨诹善道,察纳雅言,深追先帝遗诏。
臣不胜受恩感激。
今当远离,临表涕零,不知所言。