船舶推进概述

翻译文献：《船舶推进基本原理》目录前言 (2)基本内容 (2)第一章船舶定义及船体阻力 (3)船舶分类 (3)船舶载重线 (4)船舶尺寸标注 (4)船型的描述 (5)船舶阻力 (9)第二章螺旋桨推进 (15)螺旋桨类型 (15)螺旋桨周围的流动状态 (16)效率 (18)螺旋桨尺寸 (21)螺旋桨的运行环境 (24)第三章主机布置和载荷图 (33)幂函数和对数刻度 (33)推进及发动机的运行点 (34)主机布置图 (37)载荷图 (38)布置图与载荷图运用实例 (41)定距桨船舶中不同的船舶阻力对发动机运行的影响 (48)调距桨船舶中船舶阻力对组合曲线的影响 (51)结束语 (52)前言“船舶”这一术语是用来表示一种通过水路将人或货物从一个地方运往另一个地方的交通工具。

船舶推进通常是通过螺旋桨来实现的，“螺旋桨”一词在英文中最广泛的翻译是“propeller”，但有时也会用“screw”，特别是在词组中，如“twin-screw”就是表示双螺旋桨推进装置。

目前，螺旋桨功率的主要来源是柴油机，而功率需求和转速很大程度上取决于船舶的船体和螺旋桨设计。

因此，为了达成一个最优化的解决方案，一些关于影响推进系统的船舶和柴油机的主要参数的常规知识是必不可少的。

本文将特别的去解释一些关于船舶类型、船舶尺寸以及船体方面常用的基本术语，并阐明一些有关船体阻力，螺旋桨情况以及柴油机载荷图的参数含义。

另一方面，本文部分内容超出本刊物范围的解释了一下怎么样进行船舶推进等的计算。

计算过程极其复杂，读物会涉及到该学科的专业著作，例如在“参考文献”中的。

基本内容本文分为三章，但原则上，也可以看成是三篇独立的论文。

同时它的优势就是，阅读起来，三章的内容彼此联系密切。

因此，一些重要的信息在一章出现后，也可能会出现在新的一章。

第一章，描述了一些用于定义船舶尺寸和船体形式的基本术语，例如船的排水量、载重量、设计吃水、垂线间长、方形系数等；还有其他船舶术语包括有效牵引阻力，它由摩擦阻力、残余阻力以及空气阻力组成，以及这些阻力在运行中的影响。

船舶推进概念1-1推进器：在船上需设有把能源（发动机）发出的功率转换为推船前进的功率的专门的装置或机构。

1-2快速性：指船舶在给定主机功率情况下，在一定装载下（以一定的航速航行的能力）于水中航行的快慢问题。

1-3对快速性的要求四方面：①船舶于航行时所遭受的阻力要小，即所谓的优良线型的选择问题②选择推力足够，且效率高的推进器③选取合适的主机④推进器与船体和主机之间协调一致。

1-4推进器类型及特点：①螺旋桨：构造简单、价格低廉、使用方便、效率较高②风帆：可利用无代价的风力，但推力依赖于风向和风力，故船的速度和操纵性能都受到限制③明轮：机构笨重，在波涛中操纵性差且易损坏④直叶推进器：操纵性能好，效率较高，汹涌海面下，工作情况也较好，但机构复杂，造价昂贵，叶片易损坏⑤喷水推进器：具有良好的保护性，操纵性能好，但减少了船的有效载重，且推进效率低⑥水力锥形推进器：构造简单，设备轻便，常用于航行在浅水及阻塞航道中的船。

1-5有效功率（推进器所产生的实际有效功率）时间内所消耗的功为Rv，而有效推力为有效功率PE。

1-6推进系数PC：有效功率与主机功率之比，为多种效率相乘之综合名称，通常可以表示用某种机器及推进器以推进船舶之全面性能，推进系数越高，船舶的推进性能越好。

1-7本课程主要研究：推进器在水中运动时产生推力的基本原理以及它的性能好坏（效率高低）等问题，然后解决如何根据实际的要求设计出一个性能优良的推进器问题。

①②船-桨-机配合问题③螺旋桨设计。

2-1螺旋桨各部分名称（通常由桨叶和桨毂构成）力，在桨毂后端加的整流罩，旋桨桨叶的一面为叶面，另一面为叶背桨正车旋转时桨叶边缘在前面者为导边，另一边为随边形轨迹⑧螺旋桨直径D：梢圆的直径转时，由船后向前看去所见到的旋转方向为顺时针者为右旋桨，反之为左旋桨。

2-2螺距P：母线绕行一周在轴向前进的距离①②若母线为直线但不垂直于轴线，则形成斜螺旋面③2-3节线及螺旋线：将半径为线（矩形的对角线）为节线。

船舶的工作原理船舶作为水上运输工具，在现代交通中扮演着重要角色。

它们通过特定的工作原理实现航行和货物运输。

本文将介绍船舶的工作原理，涵盖推进力、浮力、航行稳定以及船舶控制等方面。

一、推进力推进力是船舶前进的关键因素。

在水中航行时，船舶需要克服水的阻力，并产生足够的推力来向前行驶。

常见的推进力机制有以下几种形式：1. 螺旋桨推进力螺旋桨是船舶最常见的推进器件。

它通过螺旋型叶片的旋转，将水推向相反方向，从而产生反作用力推动船体前进。

螺旋桨的旋转速度和叶片的角度可以调整，以适应船舶的不同速度和方向需求。

2. 水喷推进力水喷推进是一种通过向后喷射水流来产生推进力的机制。

常见的应用是在高速船或喷气式飞机上。

通过喷射水流，船舶可以产生强大的推力，从而实现高速航行。

3. 水动力推进力水动力推进是利用水的动力学原理来产生推进力的机制。

例如，帆船利用风的动力对帆进行调整，从而产生推进力。

这种推进力的发挥需要充分利用风的方向和力量。

二、浮力浮力是船舶能够漂浮在水面上的基本原理。

根据阿基米德原理，当一个物体浸入液体中时，它所受到的浮力等于所排除的液体的重量。

船舶的设计和体积使其能够排除足够的水，从而产生与其重量相等的浮力，使得船舶能够浮在水面上。

三、航行稳定航行稳定性对于船舶的安全和运营至关重要。

船舶需要保持平衡，以避免侧翻或失去控制。

以下几种因素影响着船舶的航行稳定：1. 重心船舶的重心位置对于航行稳定性有着重要影响。

重心过高会使船舶不稳定，容易倾斜，而重心过低则会导致船身不够稳定。

通过合理设计和货物分布，船舶的重心位置可以得到控制，以保持航行稳定。

2. 填水与排水填水和排水是调整船舶重心和浮力的重要手段。

通过填充或排空船舱中的水，可以对船舶的浮力和重心进行调节，以保持航行稳定。

3. 船体形状船体的形状对于航行稳定性有着重要影响。

例如，船舶的船首设计成尖形，可以减少水的阻力，提高航行的稳定性。

此外，船舶的船宽、船高和船身曲线等因素也会影响其航行稳定性。

船舶原理备考知识点总结一、船舶的基本概念1. 船舶的定义：船舶是用于在水上进行运输和航行的交通工具，通常由船体、动力装置、船舱以及导航和控制设备组成。

2. 船舶的分类：根据用途和船体特征，船舶可分为货船、客船、油船、拖船、渔船等各种类型。

3. 船舶的结构：船体是船舶的基本结构，通常由船首、船艏、船中、船艉等部分组成。

船体的外形和结构对船舶的性能有着重要的影响。

二、船舶的稳性1. 船舶的稳性定义：船舶的稳性是指船舶在浮力和重力的作用下保持平衡的能力。

船舶的稳性对航行安全具有重要意义。

2. 船舶的稳性要素：船舶的稳定性要素包括浮力、重力、形心、重点、载重线等。

这些要素相互作用，决定了船舶的稳定性水平。

3. 船舶的稳性计算：船舶的稳性计算是通过考虑船体的形状、载重线位置、重心位置等因素，确定船舶在不同工况下的稳性状况。

稳性计算通常使用形心高度曲线和倾覆曲线等参数来表示。

三、船舶的阻力1. 船舶的阻力概念：船舶在航行中受到水流的阻碍，产生阻力。

阻力包括水动力阻力、摩擦阻力、波浪阻力等。

2. 船舶的阻力影响因素：船舶的阻力受到船体形状、航速、水流状况、载重线位置等多种因素的影响。

船舶的阻力与船舶的动力消耗和航行速度息息相关。

3. 船舶的阻力计算：船舶的阻力计算主要通过实验和模型试验进行。

船舶的阻力计算是船舶设计和航行性能评估的重要依据。

四、船舶的推进1. 船舶的推进基本原理：船舶的推进是利用动力装置产生推力，推动船舶在水中前进。

常见的推进方式包括螺旋桨推进、水射推进、水轮推进等。

2. 船舶的推进装置：螺旋桨是最常用的船舶推进装置，它通过叶片的旋转产生推力。

水射推进和水轮推进则是在特定船舶类型和工况下使用的推进方式。

3. 船舶的推进性能评估：船舶的推进性能评估包括推进效率、推进功率、航速、加速度等指标。

这些指标反映了船舶在不同工况下的推进性能表现。

五、船舶的操纵1. 船舶的操纵原理：船舶的操纵是通过操舵装置控制船舶航向，以实现转向、停泊、靠泊等操作。

船舶推进知识点归纳总结船舶推进是船舶运动的关键环节，它直接影响着船舶的速度、稳定性和燃料效率等重要参数。

因此，船舶推进技术一直是船舶工程领域的重要研究方向之一。

在船舶推进技术中，涉及到液体动力学、船舶动力系统设计、船舶工程材料等多个领域的知识点。

本文将从以下几个方面对船舶推进技术的知识点进行归纳总结。

一、船舶推进原理船舶推进的基本原理是利用动力装置产生的动力来推动船体在水中前进。

通常情况下，船舶推进系统包括主机、螺旋桨、转向装置、传动系统等组成部分。

主机通常是柴油机、蒸汽涡轮机或电动机等，它们将化学能、热能或电能转化为机械能，提供动力给螺旋桨。

螺旋桨是船舶推进的核心部件，它通过旋转产生推进力，驱动船舶前进。

转向装置用于调节船舶方向，传动系统则用于将主机的动力传递给螺旋桨。

二、船舶推进系统设计船舶推进系统的设计是船舶工程中的重要环节。

在设计船舶推进系统时，需要考虑船舶的型状、尺寸、载重量、航行速度、航行环境等多个因素。

此外，还需要考虑动力装置的类型、功率大小、螺旋桨的数量、直径和型状等参数。

船舶推进系统设计的目标是通过合理的技术方案，最大限度地提高船舶的性能和燃料效率。

三、螺旋桨设计原理螺旋桨是船舶推进系统中的关键部件，它直接影响着船舶的推进效率和稳定性。

螺旋桨设计的关键是确定螺旋桨的几何形状、旋翼数量、叶片型状和叶片扭曲等参数。

螺旋桨的设计原理包括流体动力学原理、叶片受力分析、尾流影响、螺旋桨与船体的匹配等内容。

四、螺旋桨的材料与制造工艺螺旋桨的材料和制造工艺对螺旋桨的性能和使用寿命有着重要影响。

螺旋桨通常采用耐蚀合金钢、不锈钢、青铜等材料制造，其制造工艺包括铸造、锻造、焊接、机械加工等多个环节。

此外，螺旋桨表面的光洁度和防腐性能也是螺旋桨材料和制造工艺的重要考量因素。

五、船舶推进系统的性能分析船舶推进系统的性能分析是对船舶推进技术进行评价和优化的重要手段。

性能分析通常包括动力系统的效率、螺旋桨的推进效率、船舶的推进阻力、航行速度、燃料效率等参数。

轮船的主要工作原理
轮船的主要工作原理是通过推进力和平衡力来移动和保持平衡。

1. 推进力：轮船的推进力来自于发动机或蒸汽机产生的动力。

在传统轮船上，蒸汽机会转动一个轴，轴上连接着螺旋桨。

螺旋桨通过在水中旋转产生推进力，将水向后推，从而推动船体前进。

现代轮船多采用内燃机或气轮发动机来提供动力，同样通过驱动螺旋桨来产生推进力。

2. 平衡力：为了保持船体的平衡，轮船采用了多种平衡措施。

首先，船体的设计要求重心位于船体下部，使得船体具有一定的稳定性。

此外，船舶上还会装配称为平衡舵的装置，通过调整它的位置和角度来改变船体的平衡状态。

此外，水或砂石等物料也可以被装载或卸载到船舶的特定位置，以帮助调整船体的平衡。

总的来说，轮船的主要工作原理包括产生推进力和保持平衡。

通过推进力来推动船体前进，而通过平衡舵和重心位置等措施来保持船体的平衡。

这些原理共同作用，使得轮船能够在水中航行。

海运船舶的船舶动力与推进系统船舶动力和推进系统是海运船舶的核心组成部分，它们直接决定了船舶的运行效率和能源利用率。

本文将探讨海运船舶的船舶动力与推进系统，介绍其基本原理、常见类型及其发展趋势。

一、船舶动力系统的基本原理与组成船舶动力系统主要由发动机、传动装置和船舶的推进装置组成。

发动机是船舶动力系统的核心，其作用是将能源（如燃油、天然气等）转化为机械能，进而驱动船舶前进。

传动装置负责将发动机输出的动力传输至推进装置，常用的传动装置包括液力传动和机械传动。

推进装置是船舶的“动力发射器”，它将能源转化为推进力，驱动船舶在水中运行。

二、海运船舶常见的动力与推进系统1. 内燃机与传统推进系统内燃机是目前海运船舶中最常见的动力设备之一，其主要包括柴油机和涡轮机两种类型。

柴油机具有功率大、效率高的特点，常用于大型远洋船舶；而涡轮机则适用于小型船舶和高速船舶。

传统推进系统主要包括螺旋桨和水喷推进器两种形式，螺旋桨是目前最常用的推进装置，通过调整桨叶的转速和角度来实现推进力的调控。

2. 涡轮电力推进系统涡轮电力推进系统是一种较新的船舶动力与推进系统，它将柴油发电机和电动机相结合，通过电力传输实现船舶的推进。

涡轮电力推进系统具有能源利用率高、噪音低、污染少等优点，在环保节能方面具有较大的潜力。

3. 涡轮帆船推进系统涡轮帆船推进系统是将风能与动力系统相结合的一种创新推进方式。

它采用了先进的涡轮技术，将风能转化为动力，并通过转子驱动船舶前进。

涡轮帆船推进系统减少了对化石燃料的依赖，具有环保节能的特点，是未来船舶发展的一种趋势。

三、船舶动力与推进系统的发展趋势随着科技的不断进步和环保意识的不断提升，船舶动力与推进系统也在不断创新和发展。

首先，船舶动力系统将更加注重能源的利用效率，提高动力装置的效率，减少能源的浪费和环境污染。

其次，船舶推进系统将继续向着高效、低噪音和低振动的方向发展，以提升船舶的航行性能和舒适性。

此外，随着新能源技术的不断成熟和应用，如太阳能、风能等，未来船舶动力系统可能会采用更多的清洁能源，并实现多能源混合驱动。

船舶推进系统的组成船舶推进系统是船舶的核心部件之一，主要作用是将船舶推动在水中前进。

船舶推进系统一般由以下几个组成部分：1. 主机：主机是船舶推进系统的核心，主要的功率输出器。

主机的类型有很多，包括柴油机、涡轮机和电动机等。

柴油机是最常用的主机类型，其具有结构紧凑、功率大、经济实用等特点。

2. 转向装置：转向装置是控制船舶方向的关键部件，主要包括舵机和操纵系统。

舵机可以通过转动舵叶实现船舶方向的变化，而操纵系统则是控制舵机的执行机构。

3. 螺旋桨：螺旋桨是船舶推进系统的动力输出器，通过螺旋桨叶片的旋转产生推力，从而驱动船舶前进。

螺旋桨的类型有很多，包括固定桨、可调桨和船尾推进等。

4. 螺旋桨轴线系统：螺旋桨轴线系统负责将主机输出的动力传递到螺旋桨上，并保证其转动平稳。

主要包括轴线、轴承、轴封等组件，其中轴封是保护水密性的一种关键部件。

5. 油系统：船舶推进系统需要多种液体来提供润滑、冷却和燃料等功能。

油系统通常包括储油箱、油泵、滤器等部件。

6. 冷却系统：船舶推进系统需要通过冷却系统将发动机的余热排出。

冷却系统通常包括水泵、散热器、海水冷却器等组件。

7. 控制系统：控制系统是船舶推进系统的大脑，其负责协调和监控整个推进系统的运行。

控制系统可以通过自动化和智能化手段提高系统的控制精度和灵活性。

总之，船舶推进系统的组成部分是复杂而多样的，需要各个部件之间协调配合，方可实现高效而可靠的航行。

在船舶使用过程中，还需要对各个部件进行定期检查和维护，以确保系统的正常运行。