船舶柴油机振动噪声及废气排放考试
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学年度第一学期期末考试《船舶柴油机》(八)卷专业班级姓名学号一、单选题(每题的备选答案中只有一个最佳答案,每题2分,共30分)1.柴油机的有效压缩比总是小于儿何压缩比,其原因是:A.进气阀在下止点后关闭,使压缩始点滞后B.缸套卜.部设气口,使有效压缩行程减少C.气缸盖、活塞顶的烧蚀及釉承磨损影响D.A+B+C2.活塞环措口对侧拆成两段的原因主要是:A.搭口间隙太小B.环槽结炭C.环槽磨损D.环受冲击3.四冲程增压机气阀重登角一般为:Λ.25°-50β B.150~20°C.50°-70βD.80°—130°4.下列关乎机械效率nin的说法中,错误的是:A.ηm越高,有效功率越高B.若转速不变,11m随负荷的增加而下降C.适当提高油温与冷却水温可提高nmD.增压机的ηm高于非增压机的ηm5.通过测量柴油机的最高爆发压力能分析:A.活塞环密封性是否良好B.喷油正时是否正确C.配气是否阔整适当D.缸套是否磨损6.燃油中的矶和钠燃烧产物产生危害的条件是缸套内表面温度Λ低于该产物能点B高于该产物露点C低于∙该产物熔点D高于该产物熔点7.当活塞将扫、排气口全部关闭时的气缸总容积与压缩容积之比称为:A.名义压缩比B.几何压缩比C.有效压缩比D,行程失效系数8.不同机型压缩比的大小,一般地说:Λ,增压度越高,压缩比越大B,小型高速机的压缩比较低速机的小C现代新型低速柴油机的压缩比越来越大D.二冲程柴油机比四冲程压缩比大9.在工作循环结束后,留在气缸中残余废气最少的柴油机是:A.非增压四冲程B.增压四冲程C.弯流扫气二冲程D.直流扫气二冲程10.四冲程非增压与增压柴油机比较,其进排气阀重段角一般是:Λ.相等B.非增压机大于增压机C.增压机大丁•非增压机D.无规律11.中小型柴油机的活塞多选用铝合金材料的主要原因是:A.导热系数大,散热性好B.摩擦系数小,耐磨性好C.膨胀系数小,变形小D.重量轻,惯性大12.关于活塞环气密机理不正确的说法是:A.第•次密封只能使环压向气缸壁形成滑动表面密封B.第二次密封在轴向不平衡力的作用卜.,把环压向环槽卜侧,在径向不平衡力作用下符环压在滑动表面缸壁上C.第二次密封比第一次密封更武要D.没有第一次密封,仍然可以形成第二次密封13.活塞环的天地间隙和搭口间隙∙般规律是:A.第•、二道环及大依次减小B,刮油环应最大C.下面的环大于上面D.上、下各环都一样14.活塞环表面被铭的目的是:A.降低表面粗糙度B.磨合容易C.提高涧滑性能D.提高表面硬度以提高其耐磨性15.对活塞环材料要求中的不正确的是:A.弹性较好B.摩擦系数小C.耐磨耐高温D.刚性好二.多选回(每题的备选答案中只有一个最佳答案,每题5分,共50分)16、柴油机与汽油机同属内燃机,它们在工作中的不同主要是:A.使用燃料不同B,发火方式不同C.内部燃烧不同I).燃油与空气混合方式不同17、关丁•十字头式柴油机的正确说法是:A.活塞杆只做往宓直线运动B.气缸采用K戏润滑C.十字头起导向作用I).气缸与活塞的间隙很小18、大功率中速柴油机的活塞采用的冷却方式有:A.套管式B.喷射式C.振荡冷却式D.腔式冷却式19、大型低速二冲程柴油机的活塞顶采用下凹形有利于()。
船舶动力系统节能与排放控制技术考核试卷 考生姓名:__________ 答题日期:__________ 得分:__________ 判卷人:__________ 一、单项选择题(本题共20小题,每小题1分,共20分,在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的) 1. 以下哪种船舶动力系统最节能?( ) A. 蒸汽轮机动力系统 B. 柴油机动力系统 C. 燃气轮机动力系统 D. 电动动力系统 2. 船舶排放控制技术中,哪一项技术主要用于降低硫氧化物排放?( ) A.SCR技术 B.EGR技术 C.脱硫技术 D.微粒过滤器技术 3. 以下哪个部件不属于船舶动力系统中的热能回收装置?( ) A. 余热锅炉 B. 热交换器 C. 涡轮增压器 D. 废热回收装置 4. 船舶动力系统节能措施中,哪项措施是为了提高推进效率?( ) A. 优化船体设计 B. 提高主机功率 C. 减少船舶载重 D. 增加船舶航速 5. 以下哪种燃料的船舶动力系统碳排放量最低?( ) A. 煤炭 B. 柴油 C. 天然气 D. 重油 6. 船舶排放控制区是指在哪些区域内对船舶排放进行限制?( ) A. 海域 B. 河流 C. 港口 D. 所有上述区域 7. 以下哪项技术可以降低船舶氮氧化物排放?( ) A. 废气再循环技术 B. 选择性催化还原技术 C. 涡轮增压器技术 D. 燃料添加剂技术 8. 以下哪个因素会影响船舶动力系统的燃油消耗率?( ) A. 主机负荷 B. 船舶航速 C. 船体阻力 D. 所有上述因素 9. 以下哪种动力系统在船舶排放控制方面具有优势?( ) A. 传统柴油机动力系统 B. 超长冲程柴油机动力系统 C. 燃气轮机动力系统 D. 电池动力系统 10. 以下哪个部件在船舶动力系统中起到降低排放的作用?( ) A. 增压器 B. 废气锅炉 C. SCR系统 D. 涡轮增压器 11. 以下哪种方法可以提高船舶动力系统的热效率?( ) A. 增加主机功率 B. 降低船舶航速 C. 优化船体设计 D. 减少船舶载重 12. 以下哪个因素会影响船舶动力系统的排放性能?( ) A. 燃料类型 B. 主机负荷 C. 船舶航速 D. 所有上述因素 13. 以下哪种技术属于船舶动力系统的排放控制技术?( ) A. 船舶节能技术 B. 燃料添加剂技术 C. 船舶动力系统优化技术 D. 船舶载重优化技术 14. 以下哪个部件主要用于船舶动力系统的废气处理?( ) A. 废气锅炉 B. 热交换器 C. SCR系统 D. 涡轮增压器 15. 以下哪种船舶动力系统在环保方面表现较好?( ) A. 传统柴油机动力系统 B. 燃气轮机动力系统 C. 电池动力系统 D. 蒸汽轮机动力系统 16. 以下哪个因素会影响船舶动力系统的排放水平?( ) A. 燃料质量 B. 主机类型 C. 船舶航速 D. 所有上述因素 17. 以下哪种技术可以降低船舶颗粒物排放?( ) A. 燃料添加剂技术 B. 选择性催化还原技术 C. 微粒过滤器技术 D. 废气再循环技术 18. 以下哪个措施可以降低船舶动力系统的能耗?( ) A. 提高船舶航速 B. 减少主机负荷 C. 优化船体设计 D. 增加船舶载重 19. 以下哪个组织负责制定船舶排放控制相关标准?( ) A. 国际海事组织(IMO) B. 国际能源署(IEA) C. 欧洲海事安全局(EMSA) D. 美国环保局(EPA) 20. 以下哪种燃料在船舶动力系统中应用较少?( ) A. 柴油 B. 天然气 C. 电池 D. 煤炭 (注:以下为答案,请自行查阅) 答案:1.D 2.C 3.C 4.A 5.C 6.D 7.B 8.D 9.D 10.C 11.C 12.D 13.B 14.C 15.C 16.D 17.C 18.C 19.A 20.D 二、多选题(本题共20小题,每小题1.5分,共30分,在每小题给出的四个选项中,至少有一项是符合题目要求的) 1. 以下哪些因素会影响船舶动力系统的能效?( ) A. 主机类型 B. 船舶航速 C. 船体设计 D. 船舶载重 2. 以下哪些技术可以降低船舶的氮氧化物排放?( ) A. SCR技术 B. EGR技术 C. 燃料添加剂技术 D. 废气再循环技术 3. 以下哪些措施有助于船舶动力系统的节能?( ) A. 优化主机运行参数 B. 减少船舶阻力 C. 提高船舶航速 D. 使用低硫燃料 4. 以下哪些是船舶排放控制技术的常见类型?( ) A. 脱硫技术 B. 选择性催化还原技术 C. 颗粒过滤器技术 D. 主机排放优化技术 5. 以下哪些船舶动力系统具有较好的环保性能?( ) A. 电池动力系统 B. 柴油机动力系统 C. 燃气轮机动力系统 D. 蒸汽轮机动力系统 6. 以下哪些因素与船舶排放水平有关?( ) A. 燃料类型 B. 主机工作状态 C. 船舶的航行区域 D. 船舶的设计年限 7. 以下哪些技术属于船舶动力系统的热能回收利用技术?( ) A. 余热锅炉 B. 热交换器 C. 废热回收装置 D. 涡轮增压器 8. 以下哪些措施可以减少船舶动力系统的二氧化碳排放?( ) A. 提高主机效率 B. 使用低碳燃料 C. 减少船舶航速 D. 增加船舶载重 9. 以下哪些组织或机构参与了船舶排放控制相关法规的制定?( ) A. 国际海事组织(IMO) B. 欧洲海事安全局(EMSA) C. 美国环保局(EPA) D. 联合国环境规划署(UNEP) 10. 以下哪些技术可以用于船舶废气的净化处理?( ) A. SCR系统 B. 颗粒过滤器 C. 脱硫装置 D. 废气再循环系统 11. 以下哪些因素会影响船舶动力系统的排放性能?( ) A. 燃料的硫含量 B. 主机负荷率 C. 船舶航行的季节 D. 船舶的维护状况 12. 以下哪些船舶动力系统的特点有助于降低排放?( ) A. 高效率 B. 低排放 C. 大功率 D. 高可靠性 13. 以下哪些措施可以提高船舶动力系统的整体效率?( ) A. 主机优化 B. 船体优化 C. 传动系统优化 D. 船舶日常维护 14. 以下哪些技术可以有效减少船舶的硫氧化物排放?( ) A. 脱硫技术 B. 使用低硫燃料 C. 燃料添加剂技术 D. SCR技术 15. 以下哪些因素可能导致船舶动力系统的能耗增加?( ) A. 船体污损 B. 主机老化 C. 航速提高 D. 船舶载重减少 16. 以下哪些是船舶动力系统节能技术的发展趋势?( ) A. 电动化 B. 自动化 C. 燃料多元化 D. 系统集成化 17. 以下哪些技术可以用于船舶动力系统的状态监测和故障诊断?( ) A. 传感器技术 B. 数据分析技术 C. 通信技术 D. 能源管理技术 18. 以下哪些措施有助于船舶动力系统实现绿色可持续发展?( ) A. 使用清洁能源 B. 提高能效 C. 减少污染物排放 D. 增强船舶环保意识 19. 以下哪些因素会影响船舶动力系统的经济性?( ) A. 燃料价格 B. 维护成本 C. 船舶航速 D. 主机寿命 20. 以下哪些组织或机构在船舶动力系统排放控制方面发挥了作用?( ) A. 国际能源署(IEA) B. 国际海事组织(IMO) C. 欧洲议会(EP) D. 海事保险公司 (注:以上为试题,答案请自行查阅相关资料。) 三、填空题(本题共10小题,每小题2分,共20分,请将正确答案填到题目空白处) 1. 船舶动力系统中最常用的动力装置是______。( ) 2. 为了降低船舶氮氧化物排放,常采用的技术是______。( ) 3. 船舶动力系统节能的主要途径之一是提高主机的______。( ) 4. 船舶排放控制区对硫氧化物排放的限制值通常以______计量。( ) 5. 在船舶动力系统中,余热回收利用的主要设备是______。( ) 6. 船舶动力系统的能效与船体设计的______密切相关。( ) 7. 电动船舶动力系统相比传统动力系统在环保方面的主要优势是______。( ) 8. 目前国际海事组织对船舶能效指数的要求主要依据______。( ) 9. 船舶动力系统的排放控制技术中,______技术可以有效减少颗粒物排放。( ) 10. 船舶动力系统优化设计的目标之一是实现______的平衡。( ) 四、判断题(本题共10小题,每题1分,共10分,正确的请在答题括号中画√,错误的画×) 1. 蒸汽轮机动力系统在船舶中的应用较燃气轮机动力系统更为广泛。( ) 2. 选择性催化还原(SCR)技术可以降低船舶的氮氧化物排放。( ) 3. 提高船舶航速可以降低船舶动力系统的燃油消耗率。( ) 4. 船舶动力系统的热效率与主机负荷率成正比关系。( ) 5. 在船舶排放控制区,使用低硫燃料是降低硫氧化物排放的有效手段。( ) 6. 船舶动力系统的节能与排放控制技术的研究重点在于提高主机功率。( ) 7. 电池动力系统在船舶中的应用可以有效减少二氧化碳排放。( ) 8. 国际海事组织(IMO)制定的船舶排放标准对所有国家的船舶都适用。( ) 9. 船舶动力系统的排放控制技术主要包括SCR和EGR两种。( ) 10. 船舶动力系统的优化设计只需要考虑能效因素,无需考虑排放问题。( ) 五、主观题(本题共4小题,每题10分,共40分) 1. 请简述船舶动力系统节能的重要性,并列举三种常见的节能措施。
船舶环保试题及答案一、选择题(每题2分,共20分)1. 船舶在港口停泊时,应采取哪些措施以减少污染?A. 使用岸电B. 排放污水C. 丢弃垃圾D. 燃烧废油答案:A2. 国际防止船舶造成污染公约(MARPOL)规定,船舶在特殊区域外排放含油废水的含油量不得超过多少?A. 0.1%B. 0.5%C. 1%D. 5%答案:B3. 船舶在航行过程中,应如何正确处理垃圾?A. 直接丢弃入海B. 焚烧C. 收集并带回港口处理D. 随意堆放答案:C4. 船舶使用低硫燃油的目的是?A. 提高燃油效率B. 减少空气污染C. 降低燃油成本D. 提高船舶速度答案:B5. 船舶在排放压载水时,应遵守哪些规定?A. 随意排放B. 在指定区域排放C. 使用压载水处理系统D. 不进行任何处理答案:C6. 船舶在航行过程中,应如何管理废气排放?A. 直接排放B. 使用废气净化系统C. 增加燃油消耗D. 减少航行速度答案:B7. 船舶在港口停泊时,应如何管理噪音污染?A. 增加发动机转速B. 使用隔音材料C. 减少发动机使用D. 增加船舶数量答案:C8. 船舶在航行过程中,应如何管理有害气体排放?A. 增加排放量B. 减少排放量C. 增加排放频率D. 减少排放频率答案:B9. 船舶在排放生活污水时,应遵守哪些规定?A. 随意排放B. 在指定区域排放C. 使用污水处理系统D. 不进行任何处理答案:C10. 船舶在航行过程中,应如何管理船舶垃圾?A. 随意丢弃B. 收集并带回港口处理C. 直接焚烧D. 丢弃到指定区域答案:B二、填空题(每题2分,共20分)1. 船舶在航行过程中,应遵守国际防止船舶造成污染公约(________)的规定。
答案:MARPOL2. 船舶在排放含油废水时,应使用________设备进行处理。
答案:油水分离3. 船舶在港口停泊时,应使用________系统以减少噪音污染。
答案:隔音4. 船舶在排放压载水时,应使用________系统进行处理。
船舶柴油机试卷一(本试卷卷面总分100分,及格分为70分,考试时间为100分钟)答题说明:本试卷试题均为单项选择题,请选择一个最合适的答案,并将该答案按答题卡要求,在其相应位置上用2B铅笔涂黑。
每题1分,共100分。
1. 在柴油机实际循环的各项损失中不可避免或不可控制的且影响较大的一项损失是______。
A. 工质不同的影响B. 传热损失C. 换气损失D. 燃烧损失2. 柴油机的最高爆发压力p z是指______过程中气缸内工质的最高压力。
A. 进气B. 压缩C. 燃烧D. 膨胀3. 提高柴油机功率的最有效方法是______。
A. 增大气缸直径B. 增大活塞行程C. 增加进气量多喷油D. 提高柴油机转速4. 直接反映柴油机机械负荷的是______。
A. 最高爆发压力B. 进气压力C. 排气压力D. 安装预紧力5. 气缸盖、气缸体与气缸套检漏液压试验时,其试验水压应为______。
A. 0.5MpaB. 0.7MpaC. 1.5倍冷却介质压力D. 1.1倍冷却介质压力6. 活塞环使用后如外表面出现纵向均匀划痕且无光泽,其原因是活塞环与缸套发生了______。
A. 熔着磨损B. 颗粒划伤C. 腐蚀磨损D. 直接接触划伤7. 在柴油机中把活塞往复运动变成曲轴回转运动的部件是______。
A. 十字头与导板B. 连杆C. 活塞D. 曲轴8. 大型低速二冲程十字头柴油机使用短连杆的主要目的是______。
A. 降低柴油机高度B. 节省材料C. 增加连杆强度D. 减少侧推力9. 曲轴上应力最大的地方是______。
A. 主轴颈B. 曲柄销C. 曲柄臂D. 主轴颈、曲柄销与曲柄臂的交接处10. 关于轴承合金抗疲劳强度不正确的说法是______。
A. 与合金材料有关,白合金抗疲劳强度差B. 与合金层厚度有关,合金层越薄抗疲劳强度越高C. 与浇注质量有关D. 合金层越厚抗疲劳强度越高11. 连杆大端轴承的过度偏磨,会造成______。
第十一套1 关于四冲程柴油机工作特点的不正确说法是(C )。
A.用四个冲程完成一个工作循环B.进、排气过程持续角比二冲程的大C.曲轴转一转,凸轮轴也转一转D.飞轮所储存的能量可供工作行程外的其他行程使用2 关于进气阀定时的错误认识是( B)。
A.进气阀开得过早将产生废气倒灌B.进气阀应在上止点时开启C.进气阀关得太晚,部分新气将从进气阀排出D.进气阀间隙不适当将影响其定时3 若四冲程柴油机的进气阀提前角为1,关闭滞后角为2,则进气凸轮的作用角c(C )。
A .c =1+180+2B .c=180-(1+2,)C .c =(1+180+2)/2D .c=(180-1-2,)/24 四冲程柴油机气阀重叠角的作用是( D )。
A.有利于新鲜空吸入B.有利于缸内废气排出干净C.实现燃烧室扫气并降低气缸热负荷D.A+B+C5 二冲程直流换气柴油机的优点有( D )。
Ⅰ.换气质量好Ⅱ.缸套下部受热均匀Ⅲ.经济性好Ⅳ.管理方便Ⅴ.适于发展超长行程Ⅵ.利于废气涡轮增压A.Ⅰ+Ⅲ+Ⅳ+Ⅴ+ⅥB.Ⅰ+Ⅱ+Ⅲ+Ⅳ+ⅤC.Ⅰ+Ⅱ+Ⅳ+Ⅴ+ⅥD.Ⅰ+Ⅱ+Ⅲ+Ⅴ+Ⅵ6 通常中小型柴油机的机体是将下述部件制成一个整体(B )。
A.机座与机架B.机架与气缸体C.气缸体与机座D.气缸体与油底壳7 十字头式柴油机采用中隔板将( C)隔开。
A.曲轴箱与油底壳B.气缸与油底壳C.气缸与曲轴箱D.气缸与扫气箱8 在气缸直径与最高气体爆炸压力一定的条件下,采用十字头式柴油机的最大优点是( B )。
A.减少气体力的合力B.使十字头销的直径不受气缸直径的限制C.增大气体力的合力D.使十字头销的直径受到气缸直径的限制9 对活塞的工作条件和要求,下列说法不正确的是( A )。
A.顶板刚度必须靠顶板厚度来保证B.为满足散热和强度要求,顶板多采用“薄壁强背”结构C.活塞尺寸大,热负荷相对就大D.活塞尺寸大,与气缸间的间隙就大10 下列材料中不适于作为活塞环材料的是( A )。
ll第二章船舶振声激励源 柴油机激励力:①运动部件上的惯性力形成的不平衡力和力矩,其主频率是低谐次的。②气缸内气体爆发压力产生的侧推力和倾覆力矩,其频率是高谐次的。 螺旋桨激励力:①螺旋桨回转时作用在它附近的船体表面上的变动水压力,称为脉动压力。它是沿船体表面进行积分得到的,又称表面力。②作用于桨叶上的变动流体力所激起的激励,通过轴系、轴承传给船体,又称轴承力。 载荷效应:随着螺旋桨的旋转,桨叶周期性地时而接近该点,时而远离该点。因此由涡引起该点压力也相应地时大时小周期性地变化,这是产生脉动压力的起因之一;因为涡强度和螺旋桨载荷有关,则称这部分脉动压力为载荷效应。 叶厚效应:圆柱体在流场中运动,流场中某一点P处所受压力必将随着圆柱接近和远离该点而发生周期性变化的效应。 小结:载荷效应和螺旋桨的负荷有关,即与螺旋桨的推力和扭矩有关;而叶厚效应则与螺旋桨的几何尺寸,主要是螺旋桨叶的厚度有关。脉动压力的主要频率成为螺旋桨叶频和叶频的整数倍,其大小主要取决于桨叶的几何要素、船体尾部的线型、伴流特性、桨轴转速、功率、螺旋桨叶梢与尾壳板之间的间隙,以及螺旋桨的叶数等。最主要的影响因素:梢系的大小及螺旋桨的叶片数。梢系↑,脉动压力↓,梢系到一定大小,脉压减小变化很少。螺旋桨叶数↑,脉动压力↓。(表面力、轴承力计算无) 波浪激励源: ①轻载状态时船首底部出水后再入水产生的冲击②满载状态时船首甲板上的冲击③船首部外夹板的外源波浪的冲击。这种冲击引起的船体瞬态响应主要是二节点衰减振动,与风浪的大小、船舶航速、航向及首吃水有关,称为冲荡。 波激振动:在风浪不大的海洋中航行时,船体经常发出持续的垂向二节点振动,形成尾部上层建筑十分剧烈的纵向振动,这种振动是由波浪产生的非冲击准定常激励力引起的,常称为波激振动。(回转激励力:、轴系激励力:轴系自身的质量偏心、联轴节安装不良、排气压力波、舵) 过度振动的后果:①使船员和旅客极度不适,容易疲劳和损害健康,使机器和仪表工作失常,寿命缩短,甚至失灵损害②使高压力区的船体结构等出现裂缝或疲劳破坏③引起噪声,影响人员工作和健康以及舰船作战性能和潜藏隐蔽性 第三章船舶机械及控制 1.船舶机械有害振动的控制措施:防振和减振两种,防振是在船体设计阶段考虑到振动的容许标准而采取降低振动的措施;减振是在船舶使用阶段使营运船舶的振动下降到容许标准。 2.防振减振基本原理:⑴避免共振:改变固有频率或激励频率;⑵减小激励力;⑶减小振动的传递 3. 减小激励力:对于存在外部不平衡力或不平衡力矩的柴油机,加装平衡装置和平衡器来减小激励力和激励力矩。平衡补偿装置是使偏心质量以和主机激振频率相同的转速旋转,产生补偿力或力矩以抵消柴油机不平衡力,减少它们对振动的影响。有离心力平衡重、平衡轴系、电动平衡器来抵消柴油机不平衡力。按平衡激励形式有:一次力矩平衡器、二次力矩平衡器、组合式平衡器。按运转驱动形式可分为:电动机驱动(电动平衡器)、由曲轴驱动直接附装在主机上。 4.隔振器:在机座下部装设,使主要用于副机。目前国内常用的减振器有:⑴橡胶减振器:结构简单、有较好的隔声、缓冲和减振效果,但易老化。⑵金属弹簧减振器:性能稳定,但内阻小、高频震动及声振动的隔绝性能差。 5.防振支撑:针对长冲程和超长冲程主机的,有3种:机械式支撑、摩擦式支撑、液压式支撑 6. 螺旋桨振动控制:改善伴流、改进螺旋桨设计、减小激励传递。 7.改善伴流:①尾部设计根据船模试验,单桨船U型尾的轴向伴流较V型尾均匀。球型尾和开式尾间隙大,伴流变化小,脉动压力小,推力系数较高。用尾垂线前0.1L(L为船长)处的船体横剖面的形状参数 τ=a/b来判别U型和V型,它表示船体剖面在水线处的斜率。U型尾可明显改善伴流;单桨船采用U型尾或球型尾;双桨船采用V型尾。 ②加装尾鳍V型与U型的差别仅在于缺少阴影部分,以两个三角形构架充实该部分也能起到上述特征的作用,实现由V向U的转化。恰当设计这种构架在横向和纵向的形状和尺寸,便是所谓的导流鳍。水滴型导流帽(舵上):改善螺旋桨去流的不均匀性;导流鳍:起整流作用,使伴流场均匀;③控制去倒角:去流角是船体纵剖面与后体水线之间的夹角,增加去流角会导致平均伴流和船舶阻力增高,从而使螺旋桨的载荷加大。单桨船去流角<200。否则,在水流与船体间形成死水区。 9.改进螺旋桨设计:①叶数:螺旋桨的设计应该尽量避免空泡。在无空泡的情况下,螺旋桨所激励起的表面力的大小,随页数的增加而减少。所以从减振角度出发,应尽可能地选用多叶螺旋桨。但随着叶数的增多,推进效率有可能降低。叶数的增加还可能引起上层建筑结构的共振。此外,叶数还须与柴油机的缸数相匹配,如八缸四冲程柴油机不宜用四叶桨。故叶数的选择必须全面考虑(叶片数↑,→表面力↓、→推进效率↓、→引起高频激励)。②侧斜螺旋桨:大侧斜螺旋桨可以减小螺旋桨轴承力和表面力;③卸载螺旋桨:适当减小桨叶梢部和毂部的载荷,即采用卸载螺旋桨,可以有效地减小螺旋桨激励力。采用某些形式的特种螺旋桨,如导管螺旋桨,对转螺旋桨、串列螺旋桨也起一定的减振作用。喷水推进可提高桨盘面伴流的均匀度,与同类船型相比,尾振较小。串列螺旋桨则可解决激励,从而减小船体的振动,实船测试也证明其减振效果良好。 10.减小激励传递:①调整间隙:间隙适当增大,表面力减小,螺旋桨激励适当改善。②设置避振穴利用橡皮膜及空气室吸收螺旋桨传来的脉冲压力,减少激励; 或设凹穴,填以海绵、橡胶。通常取开孔面积为D×D,其中纵向开孔尺寸不要小于0.7D。避振穴的主要作用是利用橡皮膜及空气室吸收螺旋桨传来的脉动压力,以减小对船体的激励。在螺旋桨上方船壳板上设凹穴,填以海绵、橡胶等弹性物,其外表可与船壳构成一光顺曲面或略向内凹(也称钟形避振穴)以增加梢隙。 11. 设备的隔振:隔震是在振源与结构之间装设减振装置,减少振动传递。隔振器类型:⑴橡胶隔振器:橡胶隔振器可用天然橡胶或合成橡胶,其特点是结构简单、三向刚度可通过结构予以调整,但对环境要求高、寿命有限。⑵橡胶隔振垫: 橡胶隔振垫是一种表面有不同凸起的橡胶板,具有弹性,故有隔振功能。结构简单,对环境要求高;使用温度范围是-5~50℃。⑶金属弹簧隔振器:不受温度影响,适用温度范围宽,对环境影响不敏感,寿命长。较低的固有频率,但阻尼小;⑷钢丝网隔振器:一组特殊压制的钢丝网;其阻尼是由于隔振器变形时在钢丝之间产生摩擦形成的,具有库仑阻尼性质,使共振响应降低。⑸钢丝绳隔振器:一种新型的纯金属隔振器。弹簧元件用不锈钢钢丝绳绕成,绳圈的上下两面用夹板夹住,夹板就作为隔振器上下的安装平面,具有库仑性质。⑹隔振吊架:吊架可用金属作弹性元件,也可用橡胶或钢丝网垫作阻尼元件。在管路和船体结构之间应用隔振吊架联接,对于高温介质的管路应选用金属型吊架。 12. 隔振设计 ⑴确定隔振对象的激励力频率fc 主动隔振:取隔振对象的最低激振力频率,对平衡性良好的柴油机、电动机、发电机等可取标定转速。 被动隔振:船上激振力频率范围较广,应根据隔振对象安装处所的隔振要求及所遇干扰的特性综合分析决定。 ⑵确定隔振器刚度 为获得满意的隔振效果,首先按沿垂向即Z轴方向平移的系统固有频率 f=fe/(3--5),确定沿Z轴的减振器总刚度K
每只隔振器的Z向刚度k P隔振对象重量(kg);fc最低激振力频率(Hz);f系统固有频率(Hz); n隔振器个数;g重力加速度,9.8(m/s2)。 ⑶选择隔振器型号 隔振器类型、数量和安装位置应视隔振对象的特点而定,类型可查产品目录,数量用下式确定 (4-3) 式中,G----隔振器上方的设备质量,kg; P----一个隔振器的额定静载荷,N。 ⑷预估隔振对象的重心位置 按各隔振器的变形一致并应使每只隔振器在X、Y、Z三个方向的刚度对隔振对象的力矩为零确定隔振器的布置。 ⑸验算共振频率 验算共振系统的六个固有频率及隔振效率。若有某一方向达不到满意的隔振效果,则应重新布置隔振器,重复3--5个步骤。 由于作用于隔振系统的周期性激振力的频谱分布于较宽的频率范围内,为保证较高的隔振效率,隔振系统的六个固有频率,或至少那些在共振时能导致不良后果的频率,应力求彼此相等或接近。 ⑹绘制隔振布置和安装图 凡与隔振对象联接的管路、轴系均应有足够柔度的柔性接头。不够软的柔性接头将增加共振系统的刚度,降低共振效率,并且可能使这些联接本身产生激烈振动,甚至断裂。 第四章轴系扭振及控制 1.船舶轴系振动类型:扭转振动、横向振动、纵向振动 2.扭转设计:①计算自振频率以避免减振②计算振幅以求得振动产生的附加应力,从而检验是否超过许用值。 3.单质量系统:只考虑螺旋桨质量,其他质量都不考虑;双质量系统:将螺旋桨作为一个质量,将主机和飞轮等作为另一个质量;三质量系统:将螺旋桨作为一个质量,将主机和飞轮作为另外两个质量。 4.激励力矩:引起轴系振动的原动力,是柴油机中气缸压力变化、活塞连杆机构惯性力以及其他接受功率的部件(如螺旋桨、发电机、压气机等)形成不均匀干扰扭矩而产生的。 5.振幅计算:放大系数法----将激励力矩作为静力作用在系统上,从而求出一个所谓的平衡振幅(也称静振幅),实际振幅为放大系数乘以平衡振幅。放大系数与系统中的阻尼成反比例,阻尼大放大系数小,系统中不同阻尼的部件就有不同的放大系数。 6.轴系扭振控制措施:简单回避法、调整频率法(改变刚度K、改变转动惯量J)、降低激励力矩法。 第五章噪声及控制理论 1.声波:声源的机械振动通过周围介质向四周由近及远的传播。按波阵面的形状不同可将声