第六章 船舶动力系统12

船舶动力装置的工作原理
船舶动力装置的工作原理是将能源转化为机械能，使船舶能够行驶。

船舶动力装置由以下部分组成：
1. 主机：主要由柴油机或蒸汽轮机组成，通过提供动力来驱动船舶前进。

2. 船舶螺旋桨：将柴油机或蒸汽轮机输出的能量转化为推进力，使船舶前进。

3. 燃油系统：提供燃油，保障主机正常运行。

4. 冷却系统：使主机的运转温度维持在合适的范围内。

5. 润滑系统：对主机运转的各个部件进行润滑，减少磨损和摩擦力。

船舶动力装置的工作流程如下：
1. 燃油由燃油系统输送到柴油机或蒸汽轮机中，形成能源。

2. 能源被转化为机械能，由主机传递给船舶螺旋桨。

3. 船舶螺旋桨通过浸泡在水中的叶片运转，将机械能转化为推进力，推动船舶前进。

4. 冷却系统和润滑系统不断为主机提供保护，确保主机的正常运转。

总的来说，船舶动力装置的工作原理是将能源转化为机械能，通过船舶螺旋桨将机械能转化为推进力，驱动船舶前进。

同时，燃油系统、冷却系统和润滑系统起到配合作用，确保主机的运转和船舶的安全。

浅析船舶动力定位系统的组成及应用发布时间：2022-12-19T07:56:40.231Z 来源：《科技新时代》2022年12期作者：陈龙韩朋刚刘欢蒙亚东只升震[导读] 船舶动力定位是在船舶需要定在某一坐标点时不在需要传统的定位锚机来固定，而是依靠一定的参考系统，如DGPS、罗经等，利用船舶自身的动力可以自动的维持在地球上的某一坐标点，这时DP控制系统依靠参考系统反馈回来的位置信息，风和流信息以及外力的信息，自动去控制主推进器，舵机，侧推等动力设备，维持在这个设定坐标点，这就是动力定位的简单解释。

（安装公司海洋石油202船）摘要：船舶动力定位是在船舶需要定在某一坐标点时不在需要传统的定位锚机来固定，而是依靠一定的参考系统，如DGPS、罗经等，利用船舶自身的动力可以自动的维持在地球上的某一坐标点，这时DP控制系统依靠参考系统反馈回来的位置信息，风和流信息以及外力的信息，自动去控制主推进器，舵机，侧推等动力设备，维持在这个设定坐标点，这就是动力定位的简单解释。

由于动力定位船舶的机动性、高效性，动力定位系统被广泛应用于海底管线检修，海洋电缆铺设、海洋石油平台守护、海洋钻井船、水下机器人跟踪、海底管线埋设等。

本文对工程船舶动力定位系统组成及作用进行分析。

关键字：动力定位参考系统自动控制工程船舶Abstract：This article is mainly about the Dynamic Position System, this system is different from the traditional position winch system. It depend on the DGPS, Gyro, Reference system, using the ship’s own ability hold a set position. The DP control system using the Reference system, calculate the external result forces, automatic control the thrusters, rudders to generate a opposite force, in order to keep the DP Ship positioning .Because of the better flexible and maneuvering, The DP control system is used more and more in the Marine Engineering construction. This article is mainly about the Dynamic Position System and the function.Key Words: Dynamic Position Reference System Automatic Control Engineering Ship1．动力定位系统工作原理的简单介绍20世纪60年代，随着海洋石油开发的需求，动力定位概念开始出现，美国Honewell公司将动力定位系统于1961年应用于第一条动力定位船舶CUSS1；近年来，随着海洋石油逐步走向深蓝，国际上各海洋石油公司发展目标、战略重心逐步转向深海领域；在海洋工程船舶的投资发展方向都是动力定位船舶，而动力定位系统是必不可少的利器。

船舶动力系统现状与发展趋势一、船舶动力系统种类及产业格局由船舶主机（柴油机、蒸汽轮机、燃气轮机等）、传动系统（轴系、齿轮箱、联轴节、离合器等）和推进器（螺旋桨、全向推进器、侧向推进器等）组成的船舶动力系统，是船舶上最主要和最重要的设备，平均来说，其价值约占全船设备总成本的35%，约占总船价的20%。

目前，世界上各类船舶的动力系统主要有以下四种推进方式：①蒸汽轮机推进系统—取代往复式蒸汽机，又被柴油机所取代，目前主要在LNG（液化天然气）船和核动力军船上应用，蒸汽轮机的技术发展趋势是：不断增强可靠性、机动性，提高操纵性，简化设备。

②柴油机推进系统—全面取代往复式蒸汽机和蒸汽轮机，成为最主要的船舶动力，目前在各型船舶上应用，作为柴油机推进系统的主要设备。

③燃气轮机推进系统—上世纪50 年代开始在商船上作为主机，但从未得到大规模应用，目前主要在军船上使用，作为燃气轮机推进系统的主要设备。

④电力推进系统—上世纪90年代开始在船舶领域应用，目前除在军船上应用外，还在小型商船上应用，目前采用电力推进的船舶比例还较小。

目前，船舶动力系统的研发、设计，仍然是欧洲、美国、日本等国家或地区居领先和垄断地位，并且，蒸汽轮机及锅炉、燃气轮机、电力推进装置的制造也分别由这些国家的企业掌控。

而占船舶动力系统最大比例的柴油机推进系统的制造已基本转移至韩、日、中三国。

二、推广应用船舶新能源动力系统的意义目前，在船舶动力装置中，95%以上为柴油机动力装置，而船舶柴油机在节能、环保方面的主要缺陷如下：（l）燃用不可再生能源柴油或重油。

在石油资源日见枯竭的情况下，需要寻找替代能源，最好是可再生能源；（2）尽管航运界对船舶柴油机的废气排放控制的十分严格，性能良好的柴油机对大气的污染较小，但毕竟存在着大量的老旧柴油机，其排放性能逐渐恶化；尤其是小型的内河船舶柴油机，基于各方面的因素，如维护费用、维护水平等的不足，其对大气的污染更加严重；（3）柴油机的自身结构和工作原理决定了其振动、噪音问题很难解决，这严重影响着船员的工作质量和生活水平。

船舶动力装置原理与设计船舶动力装置是船舶的核心部件之一，负责提供足够的动力以驱动船舶前进。

本文将介绍船舶动力装置的原理与设计，包括主要构成部分、工作原理、设计要点等。

一、主要构成部分1. 发动机：发动机是船舶动力装置的核心部分，可以是柴油发动机、蒸汽涡轮机、气轮机等。

其主要作用是将化学能、热能或气体能转化为机械能，进而驱动船舶运行。

2. 传动系统：传动系统将发动机产生的动力传递给船舶的推进装置，主要包括传动轴、传动齿轮、传动带等。

传动系统需具备高效率、可靠性和平稳性，以确保动力的传递不受阻碍。

3. 推进装置：推进装置是将发动机提供的能量转化为推进力的装置，包括螺旋桨、喷水推进器等。

推进装置的设计要兼顾高效率、稳定性和适航性，以实现船舶的高速、低噪音和低燃油消耗。

二、工作原理船舶动力装置的工作原理是将发动机产生的动力通过传动系统传递给推进装置，进而产生推进力推动船舶前进。

当发动机启动后，其燃料燃烧产生的高温高压气体通过活塞的上下运动转化为机械能。

该机械能由发动机的曲轴转化为旋转运动，并通过传动轴传递给传动系统。

传动系统根据船舶的需要，经过齿轮传动或皮带传动，将发动机的转速适应到推进装置所需的转速。

传动系统需要根据实际情况进行调整和优化，以提高能量传递效率。

推进装置将传动系统传递过来的动力转化为推进力，推动船舶前进。

最常见的推进装置是螺旋桨，其通过细致设计的螺旋桨叶片在水中产生推进力。

而喷水推进器通过喷射来产生反作用力，从而推动船舶前进。

三、设计要点1. 动力匹配：船舶动力装置的设计要根据船舶的尺寸和用途来确定合适的发动机功率和推进装置类型。

过大或过小的动力装置都会影响船舶的性能和燃油消耗。

2. 效率优化：在设计船舶动力装置时，应考虑传动系统和推进装置的优化，以提高整个系统的能量传递效率。

例如采用高效率的齿轮传动和气动外形优化的螺旋桨设计，可以减少能量损失。

3. 环保节能：随着环保意识的增强，船舶动力装置的设计也要考虑节能减排。

船舶电力推进系统Edited by 阳光的cxf 第一章1. 电力推进系统的优缺点P10优点：（1）机动性能好（2）机舱小，布置灵活可增加船舶的载货载客能力（3）推进效率高（4）节能，有利于环保（5）适合于特种船舶的应用P47优点：（1）通过减少燃料消耗和维护费用减少生命周期成本，尤其是在负载变化大的地方（2）增强了系统对单一故障的抵抗性，使优化原动机负载分配成为可能（3）中高速柴油机重量轻（4）占用空间少，甲板空间利用更加灵活（5）推进器位置布置更加灵活（6）更好的机动性（7）更小的推进噪声和震动缺点：（1）初始投资增加（2）原动机和推进器之间有额外的器件，增加了满负荷运行时的损耗（3）新型设备需要不同的操作，维护策略2. 不同推进方式船舶操纵性能对比项目机械推进常规电力推进POD推进回转直径120% 100% 75%零航速回转180 度所需时间118% 100% 41%全速回转180 度所需时间145% 100% 42%全速到停止所需时间280% 100% 42%零航速至全速所需时间210% 100% 90%第二章3. 电力推进系统类型（1）可控硅整流器+直流电动机。

应用：船舶推进所应用的直流推进电机的容量，在2～3MW 之间。

优点：1）启动电流和启动转矩接近零2）动态响应快缺点：1）转矩控制不精准2）换向器易发生故障3）谐波污染较大4）直流电动机结构复杂，成本高，体积大，维护困难，效率低（2）交流异步电动机+可调螺距螺旋桨模式。

应用：这种推进方式只适合于中、小功率船舶，或1000kW 以下的侧推装置，因为微软起动器目前还只有中、小功率的低压产品。

优点1）几乎没有谐波污染2）转矩稳定没有脉动3）设计点运行效率高缺点：1）启动电流大2）启动瞬间机械轴承受转矩大3）功率因数低4）功率及转矩动态响应慢5）反转慢，制动距离长6）变矩桨结构复杂，价格贵，可靠性差7）变距桨液压控制系统复杂（3）电流型变频器CSI (Current Source Inverter) + 交流同步电动机。

船舶动力系统的研究与开发第一章：船舶动力系统的概述船舶动力系统是指驱动船舶运行的一种动力装置，其作用是转换和传输能量。

一般而言，船舶动力系统包括发动机、传动系统和螺旋桨。

船舶动力系统的性能直接影响到船舶的航行速度、稳定性、耗油率、运行效率等方面，因此，对于船舶动力系统的研究与开发显得十分重要。

第二章：船舶动力系统的研究进展随着科技的发展和人类对于船舶运输行业的不断需求，船舶动力系统也得到了不断的完善。

目前，船舶动力系统的研究主要分为以下几个方面。

2.1 发动机技术的发展发动机是船舶动力系统的核心部件，也是最重要的部件之一。

目前，虽然传统燃油发动机仍然是主流，但是随着环保意识的不断增强和燃油价格的不断上涨，人们对于发动机技术提出了更高的要求。

新型发动机技术的出现，例如涡轮增压技术、高压共轨喷油技术、燃气轮机技术等，使得发动机在效率、燃油消耗、排放等方面都得到了巨大的改进。

2.2 传动技术的创新传动系统是船舶动力系统的另一个核心组成部分，主要用于将发动机的动力传递到螺旋桨上。

在传统的机械传动系统基础上，出现了更加高效、更加紧凑的液压传动技术、电气传动技术和涡轮传动技术等新型传动技术，这些技术对船舶动力系统的效率和可靠性都有很大的提升。

2.3 螺旋桨技术的革新螺旋桨的设计、布局和制造都直接影响到船舶的航行性能。

现如今，螺旋桨技术的发展主要集中在流场的数值模拟、非线性组合优化算法、快速制造技术以及螺旋桨形状的最优化设计等方面。

这些技术的应用可以提高螺旋桨的效率和减少噪声，进一步提升船舶的航行性能。

第三章：船舶动力系统的研究重点3.1 转速控制技术的研究船舶发动机的转速控制是船舶动力系统中一个非常关键的问题。

在船舶的不同工况下，需要合理地控制发动机的工作转速，才能更好地保证船舶的稳定性、可靠性和经济性。

因此，转速控制技术的研究便成为了船舶动力系统研究的一大重点。

3.2 能源管理技术的应用能源管理技术可以使船舶动力系统的能源利用更为合理，在能源利用效率和船舶工作性能方面得到很好的平衡。