纯水压传动技术在船船上的应用初探

浅谈液压推进在船舶中的使用作者：龚厚宽来源：《大东方》2016年第06期现代船舶逐渐向大型化、专业化、高速化方向发展，传统的船舶推进方式——柴油机直接推进逐渐表现出一些不适应。

为此，探寻机动性能良好、综合性能优良的推进方式来迎合现代船舶发展的要求已势在必行。

随着各种先进技术的发展，电子、磁流体等技术已经应用于船舶推进装置中，先后出现了电力推进、超导电磁推进、喷水推进等推进方式。

这些推进方式相对于柴油机直接推进方式各有优点，但都存在不足。

本人在分析各种推进方式的优缺点的基础上，结合液压传动技术在船舶中的应用，提出了一种新的推进方式——船舶综合液压推进，说明其优点。

一、现有推进方式及其特点比较现代船舶所应用的推进方式主要有四种：柴油机直接推进、电力推进、超导电磁推进和喷水推进。

这些推进方式的特点如下：柴油机直接推进虽然结构简单，控制方便，但其推进装置功率体积比过大，并且其主机、轴和推进器要求在同一高度，有效舱容小；电力推进似乎是目前最理想的推进方式，但由于其主要元件物理特性的限制，增大船舶功率比较困难；喷水推进与磁流体推进尚在研究阶段，仍有许多问题需要研究解决。

二、船舶综合液压推进船舶液压推进是通过双向变量液压泵来调节螺旋桨的转速与方向，进而实现船舶前进、后退、变速等动作液压泵是为液压传动提供加压液体的一种液压元件，是泵的一种。

它的功能是把动力机（如电动机和内燃机等）的机械能转换成液体的压力能。

输出流量可以根据需要来调节的称为变量泵，流量不能调节的称为定量泵。

液压系统中常用的泵有齿轮泵、叶片泵和柱塞泵3种。

齿轮泵：体积较小，结构较简单，对油的清洁度要求不严，价格较便宜；但泵轴受不平衡力，磨损严重，泄漏较大。

叶片泵：分为双作用叶片泵和单作用叶片泵。

这种泵流量均匀，运转平稳，噪音小，工作压力和容积效率比齿轮泵高，结构比齿轮泵复杂。

柱塞泵：容积效率高，泄漏小，可在高压下工作，大多用於大功率液压系统；但结构复杂，材料和加工精度要求高，价格贵，对油的清洁度要求高。

新型船舶推进技术——水中喷气推进系统近年来，随着科技的不断发展和航运行业的不断发展，人们对于新型船舶推进技术的需求也越来越高，船舶的推进系统更是成为了研究的重点。

水中喷气推进系统是当前比较先进的推进系统之一，它不仅具有很高的附加值和运输效率，还可以有效地降低环境污染，受到越来越多的航运公司的青睐。

水中喷气推进系统是一种通过将水压进特殊的排气管中产生喷气推进力，从而推动船舶前进的推进系统。

喷气推进系统的核心部件主要由一个发动机、一个涡轮机和喷气管组成。

相比传统的推进系统，水中喷气推进系统有以下优越性：1.提高船舶的运输效率在海上航行时，水中喷气推进系统可以将水压入排气管中，通过涡轮机抽取出多余的水分子，最终将水靠喷气排出并推动船舶前进。

相比传统的推进系统，水中喷气推进系统的推进效率更高。

由于水中喷气推进系统的推进器不会受到水流的阻力，船速更高且行驶更稳定。

这也就意味着船舶的运输效率将得到极大提高。

2.减少环境污染相比传统的推进系统，水中喷气推进系统在运输时不会排放大量的废气和废水，也就意味着它是一种更为环保的船舶推进系统。

同时，水中喷气推进系统还可以避免因为船舶鬼泣产生的噪声和震颤可能对海洋生态和鱼群造成的危害。

这种“绿色船舶”的理念正是现代航运行业所秉承的。

3.更强的安全性能水中喷气推进系统在狭窄的水域、强风浪和其他船舶碰撞时能够快速反应，缓解船舶操纵困难的情况。

同时，它的排气管可以避免水中产生的射流，使得船体没有旋转表面，减少了卡在水下物体上的可能性。

这就保证了船舶在行驶过程中的稳定性和安全性能。

4.更节省维护成本相比传统的推进系统，水中喷气推进系统的故障率低，维护成本较低，使用寿命也较长。

由于水中喷气推进系统不需要安装复杂的传动系统，所以可以降低维护工作中的人工成本。

同时，由于喷气推进系统所需要的维护和修理比传统推进系统要少得多，这就使得用户能够更快地回收其投资成本。

总的来说，水中喷气推进系统是一种先进的船舶推进系统，不仅可以提高船舶的运输效率，还可以减少环境污染，提高船舶的安全性能，并且节约了维护成本。

纯水液压的应用及研究的主要课题张康智,柴光远The Using of Hydraulic System of Pure Water and its Main ResearchZH ANG K an2zhi,CH AI G uang2yuan(西安科技大学,陕西西安　710054)摘　要:用淡水作为工作介质的液压传动技术是近来国内外液压领域普遍关注的研究方向之一,也是前沿课题。

文中描述了水液压传动技术的优缺点,并重点论述了水压传动技术发展应重视的主要研究课题。

关键词:水液压;关键技术;主要研究课题中图分类号:TH137　文献标识码:B　文章编号:100024858(2005)10200092031　引言早期的液压系统使用水作为传动介质,只是由于其润滑和腐蚀问题,以及工作温度的限制,在20世纪20年代被矿物油取代之后,矿物油一直是大多数液压系统的工作介质。

近年来,由于对液压系统的安全性、环保性、节能性以及可持续发展的要求不断增加,用水代替矿物油作为液压系统的工作介质又引起人们的极大的关注。

美国、日本等西方发达国家自20世纪70年代中期开始研究开发水液压技术,部分产品已经在工业中得到应用。

如美国的R.H oward Strasbaugh公司生产的用于半导体集成电路的加工设备,就采用纯水液压技术代替伺服电机及一套机械传动装置。

日本的通产省工业学院及法国的Bronzavia Vir-equipment公司于20世纪80年代研究开发出用于海洋作业的海水液压系统。

我国20世纪90年代开始进行这方面的研究工作。

华中理工大学从20世纪80年代初承担“六五”,“七五”高水基液液压传动重点科技攻关项目的研究, 20世纪90年代以来在此基础上展开海水液压传动技术的研究,于1992年底研制出一台单柱塞式海水液压泵样机。

浙江大学主要开展自来水为介质的相关技术。

由此可见,纯水液压技术的研究已成为国际液压界的一大前沿研究课题。

液体力学在船舶设计中的应用研究在船舶设计领域中，液体力学是一个至关重要的学科。

液体力学研究了液体在静态和动态情况下的行为，包括压力、流动速度、湍流等。

在船舶设计中，液体力学的应用研究可以帮助工程师更好地理解船体和液体环境的相互作用，从而优化船舶性能和安全性。

一、船体稳定性船体稳定性是船舶设计中最基本和最重要的考虑因素之一。

液体力学可以用来研究船体的浮力和重心之间的关系，从而确保船只在各种工作条件下保持稳定。

通过理解船体的形状和受到的浮力、液体压力以及液体的动力特性，设计师可以采取相应的措施来确保船体的稳定性。

二、水动力性能水动力性能是船舶设计过程中需要重点关注的另一个方面。

液体力学提供了研究水动力性能的理论和方法。

工程师们利用液体力学的原理来评估船体在不同速度和航行条件下的阻力、推进力、操纵性以及船舶的航行性能。

通过优化船体的外形、船体尺寸和液体流动的控制，可以大幅提升船舶的速度和燃油效率。

三、抗压性和结构强度船舶长时间在海洋中航行，会受到来自外部液体环境的不同压力。

液体力学可以用来分析和计算船体在不同水深、水压和水动力条件下的受力情况，以确保船体的抗压性和结构强度。

工程师可以根据液体力学的原理和方法，确定船体的结构设计和材料选择，以保证船体在恶劣海况下的耐力和耐久性。

四、抗倾覆和抗风浪能力船只在恶劣天气条件下的抗倾覆和抗风浪能力是船舶设计中需要特别关注的因素。

通过液体力学的研究，设计师可以了解船只在受到侧风、浪涌和洋流等外部环境作用力时的倾斜和动态行为。

这有助于设计师优化船体的造型和船舶系统，确保船只在恶劣天气下依然保持稳定和安全。

总结起来，液体力学在船舶设计中的应用研究涵盖了船体稳定性、水动力性能、抗压性和结构强度、抗倾覆和抗风浪能力等方面。

通过运用液体力学的理论和方法，工程师们能够更好地设计和优化船舶，提高船舶的性能、安全性和经济性。

在未来的船舶设计中，液体力学将继续发挥关键作用，推动航海技术的发展和进步。

纯水压传动技术在船舶上的应用初探摘要:纯水压传动技术是直接以纯水为液压传动介质的技术。

纯水介质较之传统的液压油介质,具有环保、价廉、安全等显著优点。

本文主要阐述了纯水压传动技术在船舶机械上应用的优点及关键问题。

并对该技术取代传动液压油在船舶上的应用和推广进行了分析。

纯水压传动技术在船舶机械上具有广阔的应用前景。

关键词:纯水压传动船舶液压液压元件18世纪末英国Joseph Bramah根据帕斯卡提出的静压传递原理制成了世界上第一台水压机,它是最早出现的具有真正意义的液压传动技术,当时所采用的工作介质就是天然淡水,可以说是水压传动技术发展的开端。

纯水压传动技术是直接以纯水(天然淡水或海水,不添加添加剂)为液压传动介质,纯水介质不同于传统的液压油介质,它具有环保、价廉、安全等显著优点。

利用纯水来取代液压油不仅能够缓解未来因石油枯竭带来的能源危机,而且能够避免因液压油泄漏和排放带来的环境污染问题,纯水是一种非常理想的工作介质。

早在近年来,随着绿色设计的兴起和对环境保护与日俱增的关注导致人们重新对现代水压传动产生了浓厚的兴趣。

特别是纯水固有的安全性和清洁性使得人们不用为废油处理、清洗、燃烧和工人的安全而担心,同时,纯水液压传动的性能特征已经在世界工业领域起着日益扩大的作用,它已经成为液压领域新的重要发展方向之一。

目前液压油在船舶机械上得以广泛应用,但其本身对环境具有一定污染性。

随着科技及经济发展,人们对环境的保护,尤其是对海洋环境的保护提出了更高的要求,这集中体现在IMO(国际海事组织)对其成员国在海洋环境保护的要求和MARPOL公约上。

这也就要求远洋船舶对船舶机械中使用的各类油,要严格控制,决不允许将各类油直接入海,这无疑给纯水压传动技术的发展带来了难得的机遇。

纯水压传动技术具有众多的优点,当然要把纯水压传动应用到船舶机械上也面对很多挑战,但纯水压传动技术的应用是大势所趋,现在欧美的一些发达国家都在积极地研究和设计纯水压元件和纯水压系统,我们国家也在积极地研究纯水压传动技术。

船舶流体动力学研究的前沿进展与应用探索船舶在人类的历史长河中扮演着至关重要的角色，从最初的简单木筏到如今的现代化巨轮，船舶的发展见证了人类文明的进步。

而船舶流体动力学作为研究船舶在水中运动规律的科学，一直是船舶设计、建造和运营中的关键领域。

随着科技的不断发展，船舶流体动力学研究也取得了诸多前沿进展，并在各个领域得到了广泛的应用探索。

船舶流体动力学的基本原理是研究船舶在水中运动时，水流与船体之间的相互作用。

这包括水流对船体的阻力、升力、漩涡的产生和消散，以及船舶运动引起的水流变化等。

这些相互作用直接影响着船舶的性能，如速度、稳定性、操纵性和燃油效率等。

在过去的几十年里，计算流体动力学（CFD）技术的发展为船舶流体动力学研究带来了革命性的变化。

CFD 能够通过数值模拟的方法，对复杂的船舶流场进行精确的预测和分析。

它不仅可以大大减少物理模型试验的次数和成本，还能够在设计阶段就对船舶的性能进行评估和优化。

例如，在新船型的开发中，设计人员可以利用 CFD 技术对不同的船体形状和结构进行模拟，快速筛选出最优的设计方案。

另一个重要的前沿进展是多相流研究。

船舶在航行过程中，经常会遇到气泡、水雾等多相流现象。

这些多相流会对船舶的阻力、噪声和结构强度产生影响。

通过深入研究多相流的特性和机理，我们可以更好地理解这些影响，并采取相应的措施来减少其负面影响。

例如，在船舶螺旋桨的设计中，考虑多相流的作用可以提高螺旋桨的效率和可靠性。

船舶流体动力学的研究在船舶设计领域的应用最为直接和显著。

通过对船舶流场的精确分析，设计人员可以优化船体的外形，减少阻力，提高船舶的航行速度和燃油经济性。

比如，采用流线型的船体设计可以降低水流的分离和漩涡的产生，从而减少阻力。

同时，对船舶的附体，如舵、螺旋桨等的优化设计，也能够提高船舶的操纵性和推进效率。

在船舶运营方面，船舶流体动力学的研究可以帮助船舶运营商制定更加合理的航行策略。

例如，根据不同的海况和水流条件，选择最佳的航速和航线，以降低燃油消耗和运营成本。

水液压技术优势及应用前景【摘要】水液压技术是一种新兴的液压传动技术，具有很大的发展潜力。

本文首先对水液压技术进行了概述，并介绍了研究背景。

接着分析了水液压技术的优势，包括高效能、环保性和节能性等方面。

然后详细讨论了水液压技术在不同领域的应用，包括工程机械和航天航空领域。

通过案例分析，展示了水液压技术在工程中的应用效果。

对水液压技术在航天航空和海洋工程领域的前景进行了展望。

总结了水液压技术的未来发展趋势，并展望了其应用前景。

水液压技术的不断创新和发展将为各个领域的工程应用带来更多可能性。

【关键词】水液压技术、优势、应用前景、工程机械、航天航空、海洋工程、发展趋势、展望。

1. 引言1.1 水液压技术概述水液压技术是一种利用水作为工作介质的液压传动技术，它具有许多优点和特点，逐渐成为工程领域中广泛应用的新技术。

水液压技术相比传统的液压技术有着更高的工作效率、更环保的特点，受到越来越多领域的关注和应用。

水液压技术的基本原理是利用水作为传动介质，通过液压系统将机械能转换成水的压力能，从而驱动液压执行器完成各种工作。

水液压系统具有操作简便、运行稳定、维护成本低等优点，尤其适用于一些对环境要求苛刻的地方。

水液压技术的应用范围非常广泛，可以用于工程机械、航天航空、海洋工程等领域。

在工程机械中，水液压技术可以提高设备的性能和效率，减少能源消耗和环境污染；在航天航空领域，水液压技术的应用可以提高飞行器的可靠性和安全性；在海洋工程中，水液压技术可以应对海水环境的腐蚀和高压问题，可以更好地完成各种工作任务。

水液压技术具有很大的发展前景和应用潜力，随着技术的进步和应用领域的拓展，水液压技术的优势将会得到更广泛的认可和应用。

1.2 研究背景水液压技术在发展初期受到了一定的限制，如水本身的不可压缩性和化学活性容易导致密封材料的损耗等问题。

但是随着材料科学和控制技术的进步，这些困难逐渐被克服，水液压技术的应用范围也得到了扩大。