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船舶動力裝置原理 2012年03月 2020年3月30日星期一 2 主要內(nèi)容 船船動力裝置總論船舶主推進裝置與主機選型主推進裝置的配合特性船舶軸系與后傳動設(shè)備船舶管路系統(tǒng)與輔助裝置船舶動力裝置設(shè)計綜述 2020年3月30日星期一 3 講授方法及考試 課堂講授與自學(xué)相結(jié)合理論講授與實際操作相結(jié)合講與練相結(jié)合大作業(yè)與考試相結(jié)合平時20 考試80 有創(chuàng)新者可加分 2020年3月30日星期一 4 第1章船舶動力裝置總論 船舶動力裝置的含義及組成船舶動力裝置的類型及特點船舶動力裝置技術(shù)經(jīng)濟性能指標船舶動力裝置的設(shè)計原則要求及主要內(nèi)容 2020年3月30日星期一 5 1 1船舶動力裝置的含義及組成 含義 組成 推進裝置輔助裝置機艙自動化船舶系統(tǒng)甲板機械 主發(fā)動機 主鍋爐 推進器傳動設(shè)備 船舶電站輔助鍋爐裝置 保證船舶正常航行 作業(yè) 停泊以及船員 旅客正常工作和生活所必需的機械設(shè)備的綜合體 Tips 船舶動力裝置是一個很復(fù)雜能量綜合體 動力管系船舶管系 錨泊機械操舵機械起重機械 2020年3月30日星期一 6 典型的柴油機動力裝置能量轉(zhuǎn)換系統(tǒng) 重油 柴油 機械能 熱能 電能 余熱 燃油加熱滑油加熱制淡裝置艙室取暖廚房加熱 駁動輔機船舶照明船舶通訊機艙自動化 2020年3月30日星期一 7 1 2船舶動力裝置的基本類型及特點 2020年3月30日星期一 8 基本類型 柴油機推進動力裝置汽輪機推進動力裝置燃氣輪機推進動力裝置核動力推進動力裝置聯(lián)合動力推進動力裝置 052級驅(qū)逐艦首艦 青島 號 053H3級導(dǎo)彈護衛(wèi)艦 型攻擊核動力潛艇 2020年3月30日星期一 9 柴油機推進動力裝置的特點 A 有較高的經(jīng)濟性 耗油率比蒸汽 燃氣動力裝置低得多 B 重量輕 單位重量的指標小 C 具有良好的機動性 操作簡單 啟動方便 正倒車迅速 D 功率范圍廣 A 柴油機尺寸和重量按功率比例增長快 B 柴油機工作中的噪聲 振動較大 C 中 高速柴油機的運動部件磨損較厲害 D 柴油機低速穩(wěn)定性差 E 柴油機的過載能力相當差 2020年3月30日星期一 10 汽輪機推進動力裝置 1 鍋爐2 過熱器3 主蒸汽管路4 高壓汽輪機5 低壓汽輪機6 減速齒輪7 螺旋槳8 冷凝器9 冷卻水循環(huán)泵10 凝水泵11 給水泵12 給水預(yù)熱器 2020年3月30日星期一 11 汽輪機推進動力裝置的特點 單機功率大 轉(zhuǎn)速穩(wěn)定 無周期性擾動力 機組振動噪聲小 工作可靠性高 可使用劣質(zhì)燃料油 滑油消耗率也很低 總重量大 尺寸大 燃油消耗率高 機動性差 Tips 汽輪機推進裝置主要采用的是汽輪機 減速齒輪箱 定距槳的形式 少數(shù)采用汽輪機電力傳動形式 2020年3月30日星期一 12 燃氣輪機推進動力裝置 1 螺旋槳2 減速齒輪3 壓氣機4 燃燒室5 燃氣輪機6 聯(lián)軸器7 起動電動機 1 壓氣機 2 燃燒室 3 燃氣輪機 2020年3月30日星期一 13 輕型燃氣輪機GeneralElectricLM2500GasTurbine 2020年3月30日星期一 14 關(guān)于燃機 燃氣輪機裝置是一種以空氣及燃氣為工質(zhì)的旋轉(zhuǎn)式熱力發(fā)動機 它的結(jié)構(gòu)與飛機噴氣式發(fā)動機一致 也類似蒸汽輪機 主要結(jié)構(gòu)有三部分 1 燃氣輪機 透平或動力渦輪 2 壓氣機 空氣壓縮機 3 燃燒室 其工作原理為 葉輪式壓縮機從外部吸收空氣 壓縮后送入燃燒室 同時燃料 氣體或液體燃料 也噴入燃燒室與高溫壓縮空氣混合 在定壓下進行燃燒 生成的高溫高壓煙氣進入燃氣輪機膨脹作工 推動動力葉片高速旋轉(zhuǎn) 乏氣排入大氣中或再加利用 2020年3月30日星期一 15 關(guān)于燃機 燃氣輪機具有效率高功率大體積小投資省主要用于發(fā)電 交通和工業(yè)動力 燃氣輪機分為輕型燃氣輪機和重型燃氣輪機 輕型燃氣輪機為航空發(fā)動機的轉(zhuǎn)型 如LM6000PC和FT8燃氣輪機 其優(yōu)勢在于裝機快 體積小 啟動快 簡單循環(huán)效率高 主要用于電力調(diào)峰 船舶動力 重型燃氣輪機為工業(yè)型燃機 如GT26和PG6561B等燃氣輪機 其優(yōu)勢為運行可靠 排煙溫度高 聯(lián)合循環(huán)組合效率高 主要用于聯(lián)合循環(huán)發(fā)電 熱電聯(lián)產(chǎn) 2020年3月30日星期一 16 深圳號導(dǎo)彈驅(qū)逐艦 全長153米 寬16 5米 標準排水量5000噸 滿載排水量6600噸 雙軸驅(qū)動 最大航速超過30節(jié)主機 CODOG 48600馬力 2020年3月30日星期一 17 燃氣輪機推進動力裝置的特點 a 單位功率的重量尺寸小 b 啟動加速性能好 c 重量輕 體積小 d 獨立性較強 生命力好 e 振動小 噪聲小 a 主機不能反轉(zhuǎn) b 必須借助啟動機械啟動 c 葉片材料昂貴 工作可靠性較差 壽命短 d 進排氣管道尺寸大 艙內(nèi)布置困難 LM2500 2020年3月30日星期一 18 核動力裝置 nuclearpowerplant 核動力的裝置定義利用原子核反應(yīng)堆內(nèi)核燃料的裂變反應(yīng)產(chǎn)生熱能并轉(zhuǎn)變?yōu)閯恿Φ难b置 核動力裝置結(jié)構(gòu)核反應(yīng)堆 產(chǎn)生動力的系統(tǒng)和設(shè)備 如核蒸汽供應(yīng)系統(tǒng)和核電站汽輪機 以及為保證設(shè)備正常運行 人員健康和安全所需要的系統(tǒng)和設(shè)備 核動力裝置的主要推進方式核反應(yīng)堆 蒸汽輪機核反應(yīng)堆 電機 2020年3月30日星期一 19 核電站的工作原理 中子打入鈾 235的原于核以后 原子核就變得不穩(wěn)定 會分裂成兩個較小質(zhì)量的新原子核 這是核的裂變反應(yīng) 放出的能量叫裂變能 產(chǎn)生巨大能量的同時 還會放出2 3個中子和其它射線 這些中子再打入別的鈾 235核 引起新的核裂變 新的裂變又產(chǎn)生新的中子和裂變能 如此不斷持續(xù)下去 就形成了鏈式反應(yīng) 壓水堆核電站的一回路系統(tǒng)與二回路系統(tǒng)完全隔開 它是一個密閉的循環(huán)系統(tǒng) 該核電站的原理流程為 主泵將高壓冷卻劑送入反應(yīng)堆 冷卻劑把核燃料放出的熱能帶出反應(yīng)堆 并進入蒸汽發(fā)生器 通過數(shù)以千計的傳熱管 把熱量傳給管外的二回路水 使水沸騰產(chǎn)生蒸汽 冷卻劑流經(jīng)蒸汽發(fā)生器后 再由主泵送入反應(yīng)堆 這樣來回循環(huán) 不斷地把反應(yīng)堆中的熱量帶出并轉(zhuǎn)換產(chǎn)生蒸汽 從蒸汽發(fā)生器出來的高溫高壓蒸汽 推動汽輪發(fā)電機組發(fā)電 做過功的廢汽在冷凝器中凝結(jié)成水 再由凝結(jié)給水泵送入加熱器 重新加熱后送回蒸汽發(fā)生器 這就是二回路循環(huán)系統(tǒng) 2020年3月30日星期一 20 核能推進系統(tǒng)的簡單原理 乏 2020年3月30日星期一 21 核能推進系統(tǒng)的簡單原理 2020年3月30日星期一 22 船舶核動力裝置的優(yōu)點 1 核動力裝置使核潛艇能在水下長期連續(xù)航行 核動力裝置以核能為能源 核裂變時不需要空氣 因此核潛艇能在水下長期連續(xù)航行 其隱蔽性遠遠超過常規(guī)動力潛艇 2 續(xù)航力不受限制 核反應(yīng)堆一次裝料 可運行幾年甚至幾十年 如美國建造的 弗吉尼亞 級潛艇上使用的S9G反應(yīng)堆 其壽命可達33年 從而使核潛艇具有 無限 的續(xù)航力 3 功率大 現(xiàn)在已運行的艦艇動力反應(yīng)堆 單堆功率在30 300兆瓦 MW 之間 有的核動力艦艇 如航空母艦 裝有多個反應(yīng)堆 強大的動力使得這些龐然大物能以20 50節(jié)的高航速航行 2020年3月30日星期一 23 核動力推進動力裝置的缺點 a 裝置大 b 操縱管理檢查系統(tǒng)比較復(fù)雜 c 裝置造價昂貴 俄羅斯阿庫拉Akula 鯊魚 級戰(zhàn)略核潛艇 4型攻擊核動力潛艇 2020年3月30日星期一 24 核動力裝置的應(yīng)用概況 美國艦艇核動力生產(chǎn)公司主要是西屋公司和通用電氣公司 西屋公司設(shè)計和建造的是SW系列 包括一座陸上模式堆S1W 及S2W S3W S4W S5W S5Wa S5W S6W等裝艇堆 通用電氣公司設(shè)計和建造的是SG系列 包括S1G S3G 雙堆 S5G S7G S8G六座陸上模式堆和S2G S4G S5G S6G S8G S9G等裝艇堆 美國艦艇核反應(yīng)堆 無論是SW系列還是SG系列都采用板狀燃料元件 2020年3月30日星期一 25 核動力裝置的應(yīng)用概況 俄羅斯 前蘇聯(lián)艦艇核反應(yīng)堆的發(fā)展按時間大致可分為四代 第一代為20世紀50年代至60年代中期 研制船用壓水堆核動力裝置 建造了BM A型陸上模式堆 反應(yīng)堆為雙流程 熱功率為75MW 軸功率1 75萬馬力 采用盤管式管外直流蒸汽發(fā)生器第二代為20世紀60年代至70年代末研制 為緊湊式分散布置 熱功率為177MW 軸功率4萬馬力 反應(yīng)堆改為單流程第三代核動力裝置為20世紀80年代初至90年代末期研制 是第二代的改進完善 初步實現(xiàn)了通用化 模塊化設(shè)計 增加了可 性和可維修性 反應(yīng)堆仍為緊湊布置 熱功率為177 190MW 軸功率為4 4 5萬馬力 采用了列管式直流蒸汽發(fā)生器 20世紀90年代至21世紀初研制 建造的 北德文斯克 級攻擊型核潛艇上使用的反應(yīng)堆仍為緊湊布置壓水堆 采用了直管式高效直流蒸汽發(fā)生器 2020年3月30日星期一 26 核動力裝置的應(yīng)用概況 英國艦艇核動力裝置的發(fā)展 英國于1958年在購買的美國S5W潛艇壓水堆的基礎(chǔ)上 設(shè)計建造了陸上模式堆PWR 1 通過PWR 1模式堆 成功地研制了A B Z三種型號的堆芯 分別裝備于 勇士 級 快速 級和 特拉法爾加 級攻擊型核潛艇和 決心 級彈道導(dǎo)彈核潛艇 法國艦艇核動力的發(fā)展 法國1960年開始建造PAT陸上模式堆 PAT型分散布置壓水堆通過蒸汽透平 減速齒輪帶動螺旋槳 軸功率為1 6萬馬力 新研制的K 15型自然循環(huán)一體化壓水堆 單堆功率為150MW 軸功率為4 1萬馬力 該堆已裝備 凱旋 級彈道導(dǎo)彈核潛艇和 戴高樂 號核動力航母 1971年開始建造攻擊型核潛艇上使用的CAP型陸上模式堆 燃料元件采用棒狀 1983年開始服役的 紅寶石 級攻擊型核潛艇裝備了CAS 48一體化壓水堆 熱功率為48MW 軸功率為9500馬力 燃料元件采用板狀 2020年3月30日星期一 27 核動力裝置技術(shù)的發(fā)展趨勢 1 提高核安全可靠性 核動力裝置的安全性有待提高 各國核潛艇已發(fā)生過136起嚴重事故 其中13起沉沒事故 反應(yīng)堆的自然循環(huán)能力尚不夠理想等提高核反應(yīng)堆的安全性是各國發(fā)展的重點 技術(shù)困難主要有以下幾個方面 1 提高反應(yīng)堆的固有安全性 2 提高反應(yīng)堆的自然循環(huán)能力 目標是在額定功率下 可在全船斷電 冷卻劑斷流等情況下 保證堆芯的安全 并可在停堆后依然循環(huán)導(dǎo)出堆芯余熱 3 應(yīng)用非能動安全系統(tǒng) 徹底解決安全系統(tǒng)只能依靠艇上電力才能投入使用的問題 使核動力裝置在各種事故條件下 不需人為操作 能自動保證反應(yīng)堆的安全 4 提高反應(yīng)堆的自動控制水平 減少誤操作 2 增長堆芯壽命增長壽命堆芯的關(guān)鍵是設(shè)計長壽命燃料元件 研制耐腐蝕 耐輻照材料 國外潛艇普遍采用高濃鈾 鋯包殼 片狀和板狀元件 燃料元件采用稠密柵布置 精心設(shè)計元件結(jié)構(gòu)等措施 美國研制的S9G反應(yīng)堆的壽命已達33年 2020年3月30日星期一 28 核動力裝置技術(shù)的發(fā)展趨勢 3 減振降噪核潛艇輻射噪聲主要有機械噪聲 螺旋槳噪聲水動力噪聲 從核動力裝置本身降低噪聲 主要是降低機械噪聲 主要措施有 1 采用自然循環(huán)壓水堆 2 采用活筏式整體減振裝置 3 采用合理的隔聲減振和吸聲結(jié)構(gòu) 4 降低管路產(chǎn)生的噪聲 5 降低齒輪噪聲 4 二回路采用雙機單缸 雙機單缸是指二回路系統(tǒng)推進主汽輪機由兩臺獨立的單缸汽輪機并聯(lián)所組成 配有兩臺主冷凝器等輔助設(shè)備 兩臺汽輪機可并聯(lián)運行 也可單獨運行 簡稱為雙機方案 二回路采用雙機方案的優(yōu)點是 1 提高二回路系統(tǒng)的生命力 兩臺汽輪機并聯(lián)或獨立運行 一臺出現(xiàn)故障時 系統(tǒng)仍能運轉(zhuǎn) 2 提高二回路的機動性 兩臺汽輪機可并聯(lián)運行 也可單獨運行 對于調(diào)節(jié)艇的航速非常有利 2020年3月30日星期一 29 聯(lián)合動力推進動力裝置 汽輪機 加速燃氣輪機 COSOG或COSAG 柴油機 加速燃氣輪機 CODOG或CODAG 燃氣輪機 加速燃氣輪機 COGAG或COGOG 美 尼米茲級航空母艦 美 林肯 號 2020年3月30日星期一 30 聯(lián)合動力推進動力裝置的特點 a 重量尺寸小 b 操縱方便 備車迅速 c 自巡航到全速工況加速迅速 d 具有多機組并車的可靠性 e 管理與檢修費較低 a 必須配備不同燃料及相應(yīng)的管路及貯存設(shè)備 b 主減速器的小齒輪數(shù)目多 結(jié)構(gòu)復(fù)雜 c 在減速器周圍布置有難度 英 無敵 號 意 加里博迪號 2020年3月30日星期一 31 尼米茲級航空母艦?zāi)壳笆澜缟蠂嵨蛔畲?在役數(shù)量最多的一級核動力航空母艦 其首制艦于 年服役 目前該級艦10艘全部加入美國海軍服役 該級航空母艦滿載排水量在 噸以上 從第 艘起由于加裝了幾千噸重的裝甲防護板 使其滿載排水量增至 噸 成為世界有史以來最大的軍艦 艦長 米艦寬 米艦高76米 飛行甲板最寬 米吃水 米 為 米 自 以后為 米 動力裝置 核動力 座壓水堆 臺蒸汽輪機 臺應(yīng)急柴油機 軸推進功率 兆瓦 萬馬力 航速 節(jié)以上續(xù)航力 萬 萬海里 該級艦現(xiàn)有10艘在役 是美國海軍現(xiàn)役航空母艦的中堅 10艘艦分別是 尼米茲 號 CVN68 德懷特 D 艾森豪威爾 號 CVN69 卡爾 文森 號 CVN70 西奧多 羅斯福 號 CVN71 亞伯拉罕 林肯 號 CVN72 喬治 華盛頓 號 CVN73 約翰 C 斯坦尼斯 號 CVN74 哈里斯 S 杜魯門 號 CVN75 羅納德 里根 號 CVN76 布什 號 CVN77 2020年3月30日星期一 32 意大利加里博迪號航空母艦該艦于1987年服役滿載排水量 13850噸艦長 180米 艦寬 33 4米 吃水 6 7米 動力裝置 常規(guī)動力 4臺燃氣輪機 2軸推進功率 60兆瓦 8 1萬馬力 航速 30節(jié) 續(xù)航力 7000海里 20節(jié)英國無敵號航空母艦標準排水量16 970噸滿載排水量20 710噸全長209米 吃水8米動力系統(tǒng)COGOG動力四套Olympus總功率112000馬力 雙軸雙槳最高速度28節(jié) 巡航速度為18節(jié) 續(xù)航距離7 000海里 2020年3月30日星期一 33 新型船舶動力裝置 噴水推進吊艙推進全電力推進超導(dǎo)磁流體推進表面驅(qū)動對轉(zhuǎn)螺旋槳高效一體舵槳 2020年3月30日星期一 34 新型船舶動力裝置 2020年3月30日星期一 35 EfficiencyRudder 2020年3月30日星期一 36 全新的導(dǎo)彈艇 中國2208艇 2208艇采用了新的雙體型船型 其推進系統(tǒng)采用了噪聲很低的噴水推進系統(tǒng) 從而使2208艇具備了全面的隱身性能 2020年3月30日星期一 37 全新的導(dǎo)彈艇 中國2208艇 1 3船舶動力裝置的技術(shù) 經(jīng)濟及性能指標 2020年3月30日星期一 39 船舶動力裝置的技術(shù) 經(jīng)濟及性能指標 技術(shù)指標標志動力裝置的技術(shù)性能和結(jié)構(gòu)特征的參數(shù) 包括功率指標 質(zhì)量指標和尺寸指標 經(jīng)濟指標代表燃料在該動力裝置中的熱能轉(zhuǎn)換率 有燃料消耗率 裝置總效率 推進裝置熱效率 每海里航程燃料耗量及動力裝置的運轉(zhuǎn) 維修經(jīng)濟性 性能指標代表動力裝置在接受命令 執(zhí)行任務(wù)中的服從性 堅固性和對外界條件 工作人員的依賴性 因此它包括機動性 可靠性 自動遠操作性能 牽曳性能以及噪聲振動的控制等指標 2020年3月30日星期一 40 技術(shù)指標 功率指標它表示船舶作功的能力 為了保證船舶具有一定的航行速度 就要求推進裝置提供足夠的功率 而動力裝置的功率是按船舶的最大航速來確定的 2020年3月30日星期一 41 1 船舶有效功率已知船舶的航行速度為Vs m s 運動阻力 則推進船舶的有效功率2 主機的輸出功率又稱為主機的制動功率或有效功率 推進效率 螺旋槳相對旋轉(zhuǎn)效率 敞水效率 船身效率 軸系傳動效率 功率指標 2020年3月30日星期一 42 海軍系數(shù)法估算主機所需功率的方法 式中 排水量 t 排水體積 航速 kn C 海軍系數(shù) 與船型有關(guān) 若已知母型船的航速 排水量和功率 則有 功率指標 2020年3月30日星期一 43 推進裝置功率傳遞過程 推力功率 收到功率 軸功率 最大持續(xù)功率Pmc 指示功率Pi 主機最大輸出功率 船舶有效功率 主機摩擦損失及帶動輔機所消耗的功率 考慮持久系數(shù)及溫濕度修正后的功率 傳動設(shè)備及各種軸承所消耗的功率 尾軸承及其密封裝置所消耗的功率 螺旋槳與水的摩擦及尾流動能所損失的功率 由推力減額及伴流等船體影響所損失的功率 2020年3月30日星期一 44 推進裝置功率 1 指示功率表示柴油機氣缸中氣體作功的能力 主機燃油消耗量 柴油的發(fā)熱值 取 柴油機的指示效率 主要考慮燃燒 排氣及冷卻等損失 四沖程機 二沖程機 2 主機最大輸出功率 柴油機的機械效率 2020年3月30日星期一 45 推進裝置功率 3 最大持續(xù)功率 額定功率 MCR在規(guī)定的環(huán)境狀況 不同航區(qū)有不同的規(guī)定 如無限航區(qū)環(huán)境條件 絕對大氣壓為0 1Mpa 環(huán)境溫度為45 相對濕度為60 海水溫度 中冷器進口處 為32 和轉(zhuǎn)速下 柴油機可以安全持續(xù)運轉(zhuǎn)的最大有效功率 持久系數(shù) 取0 9左右 溫度 濕度修正系數(shù)4 軸功率指在扣除傳動設(shè)備 推力軸承和中間軸承等傳動設(shè)備后的輸出功率 2020年3月30日星期一 46 推進裝置功率 5 螺旋槳收到功率是指扣除尾軸承及密封填料損失后所輸出的功率 槳前 6 推力功率是螺旋槳產(chǎn)生使船航行的功率 相對旋轉(zhuǎn)效率 敞水螺旋槳效率7 船體的有效功率 船體影響系數(shù) 船身效率 推力減額系數(shù) 伴流系數(shù) 2020年3月30日星期一 47 3 相對功率 即每噸排水量所需的主機有效功率kW t令可知 相對功率與航速的三次方成正比 與排水量的立方根成反比 因此 高速船每噸排水量所需功率大 kW t 功率指標 2020年3月30日星期一 48 重量指標 主機單位重量 裝置單位重量 主機相對重量 裝置相對重量 重量指標 是相對于主機功率或者船舶的排水量而言 動力裝置重量有三個不同的內(nèi)涵 即動力裝置干重 代表所有的機器 設(shè)備和管系的重量 不包括內(nèi)部的工質(zhì)和消耗物品及其存儲量 濕重 包括其內(nèi)部所裝工質(zhì)和消耗物品重量 但不包括消耗品存儲量 和總重 包括上述全部重量 計算時常用濕重 2020年3月30日星期一 49 絕對指標機艙總長度 占用面積 占用空間 相對指標1 面積飽和度 每平方米機艙面積所分配的主機有效功率2 容積飽和度 每立方米機艙容積所分配的主機有效功率 尺寸指標 對于不同的船舶 對機艙尺寸要求也不統(tǒng)一 為了表征機艙的面積和容積利用率的情況 2020年3月30日星期一 50 主機燃料消耗率 動力裝置燃料消耗率 推進裝置的有效熱效率 每海里航程的燃料消耗量 經(jīng)濟指標 指在單位時間內(nèi)主機單位有效功率所消耗的燃料量 主機 輔機 鍋爐每小時燃料總耗量 推進裝置有效功和所消耗的熱之比 節(jié)能投資的經(jīng)濟標準 經(jīng)濟指標 2020年3月30日星期一 51 4 每海里航程的燃料消耗量指船舶航行1海里 nauticalmile 裝置所消耗的燃料量 每海里航程的燃料消耗量 2020年3月30日星期一 52 圖1 3 1和隨Vs變化的特性曲線稱為節(jié)能航速 它不等于最大盈利航速 Tips 此項經(jīng)濟指標與船舶營運管理水平和輪機管理水平密切相關(guān) 每海里航程的燃料消耗量 2020年3月30日星期一 53 性能指標 性能指標 動力裝置的性能指標由多方面因素綜合而成 主機形式燃料種類發(fā)動機工作參數(shù)動力裝置熱線圖形式推進傳動形式主要輔助設(shè)備形式等 2020年3月30日星期一 54 對船舶動力裝置的要求 機電設(shè)備安全可靠經(jīng)濟性好具有一定的續(xù)航力是指船舶不需要到基地或港口去補充任何物資所能航行的最大距離或最長時間與動力裝置的經(jīng)濟性 每海里航程燃料消耗及其它物質(zhì)的貯備等有關(guān)與用途 航區(qū)有關(guān) 良好的操縱性主輔機選型合理其他 機槳匹配 自動化 建造成本 重量與結(jié)構(gòu)尺寸 檢測與維修 各種規(guī)范要求等 2020年3月30日星期一 55 設(shè)計的特點 須符合船舶的特殊使用條件 船用條件 包括環(huán)境條件 空間條件 須設(shè)計成具有必要的目標任務(wù)條件和合適的保障條件 包括營運條件 作業(yè)條件 研究條件及工作條件 生活條件和生存條件 須全面地綜合地進行設(shè)計 進行通盤考慮 包括動力裝置與總體性能 動力裝置與其他專業(yè) 動力裝置內(nèi)部各子系統(tǒng)之間的綜合平衡和匹配 以實現(xiàn)預(yù)定的技術(shù)經(jīng)濟指標 須全面掌握動力裝置所覆蓋的各技術(shù)領(lǐng)域 如船舶推進技術(shù) 熱能轉(zhuǎn)換技術(shù) 電氣技術(shù) 安全技術(shù) 消防技術(shù) 防污染技術(shù) 冷藏技術(shù) 通風和空調(diào)技術(shù) 仿真技術(shù)以及人員生活 生存技術(shù)等 受控于國際公約 規(guī)則 船級社規(guī)范 船旗國法規(guī)等要求和約束 須根據(jù)市場經(jīng)濟的特點 對設(shè)備的選用和配套應(yīng)在目標成本的控制下進行 1 4船舶動力裝置設(shè)計的特點 主要要求 主要內(nèi)容 2020年3月30日星期一 56 原則要求 營運經(jīng)濟性可靠性 冗余度 操縱性 操縱簡單 管理方便 可維性 設(shè)備的結(jié)構(gòu)形式 系統(tǒng)與管路的布置應(yīng)使維修方便簡捷 建造經(jīng)濟性重量 尺寸指標振動 噪聲指標 1 4船舶動力裝置設(shè)計的特點 主要要求 主要內(nèi)容 2020年3月30日星期一 57 具體要求 符合任務(wù)書或規(guī)格書或合同文本對動力裝置的要求 符合船舶總體性能對動力裝置的要求 符合該船所入船級的船級社規(guī)范的要求 符合該船登記國 船旗國 的有關(guān)法規(guī) 如掛中國旗 應(yīng)符合 船舶和海上設(shè)施法定檢驗規(guī)范 符合該船受控的國際公約 規(guī)則的要求 Solas公約 MARPOL公約 符合該船營運中所涉水域或港口的有關(guān)規(guī)定 如進入美國水域或?qū)俳?jīng)濟區(qū)則應(yīng)符合美國海岸警衛(wèi)隊USCG的規(guī)則 巴拿馬運河規(guī)則等 符合設(shè)備廠規(guī)定或推薦的系統(tǒng)設(shè)計要求 或與其協(xié)調(diào) 以最終滿足具體船舶的要求 1 4船舶動力裝置設(shè)計的特點 主要要求 主要內(nèi)容 2020年3月30日星期一 58 主要內(nèi)容 1 主推進系統(tǒng)設(shè)計 包括主機選型 主機及齒輪箱配套 主機及齒輪箱和調(diào)距槳配套等 2 軸系設(shè)計 3 電站設(shè)計 主電站及應(yīng)急電站 4 熱源系統(tǒng)設(shè)計 蒸汽 熱媒油等 5 動力系統(tǒng)設(shè)計 燃油 滑油 冷卻水 壓縮空氣 進排氣 加熱蒸汽或熱媒油等系統(tǒng) 和輔助設(shè)備選擇 6 船舶系統(tǒng)設(shè)計 疏排水系統(tǒng) 注入 測量 空氣系統(tǒng) 供水系統(tǒng) 艙底水系統(tǒng) 壓載水系統(tǒng) 消防系統(tǒng)等 以及油船 液化氣船和化學(xué)品船的專用系統(tǒng) 7 自動控制 監(jiān)測 報警系統(tǒng)設(shè)計 8 防污染系統(tǒng)設(shè)計 機艙防油污系統(tǒng) 油船防油污系統(tǒng) 生活污水防污染系統(tǒng)及防止有毒液體物質(zhì)污染系統(tǒng)等 9 機艙通風系統(tǒng)設(shè)計 1 4船舶動力裝置設(shè)計的特點 主要要求 主要內(nèi)容 2020年3月30日星期一 59 船舶動力裝置設(shè)計的階段劃分 1 4船舶動力裝置設(shè)計的特點 主要要求 主要內(nèi)容 2020年3月30日星期一 60 報價設(shè)計與合同設(shè)計 合同設(shè)計 方案設(shè)計初步設(shè)計 報價設(shè)計合同設(shè)計 1 4船舶動力裝置設(shè)計的特點 主要要求 主要內(nèi)容 2020年3月30日星期一 61 復(fù)習(xí)思考題 基本思考題及作業(yè)題 標 的不交 3月14日星期三交 如何理解船舶動力裝置的含義 它有那些部分組成 列出柴油機動力裝置相對燃氣輪機與蒸汽輪機的優(yōu)缺點 簡述船舶動力裝置的技術(shù)指標 畫簡圖說明推進裝置功率傳遞過程 并解釋各個效率的含義 請查閱 船舶原理 書 給出螺旋槳的敞水效率 相對旋轉(zhuǎn)效率 船身效率的定義及含義 如何理解節(jié)能 經(jīng)濟 航速的含義 上網(wǎng)收集資料 了解目前世界上與國內(nèi)已建造的最大的船用柴油機 柴油機 燃氣輪機與蒸汽輪機的燃油消耗率范圍 簡述船舶動力裝置的設(shè)計的主要內(nèi)容 畫簡圖說明動力裝置能量轉(zhuǎn)換過程 簡述船舶動力裝置設(shè)計的特點 創(chuàng)新作業(yè) 課堂討論 專業(yè)論文 查閱相關(guān)圖書或網(wǎng)站 了解新型船舶動力裝置基本情況和發(fā)展趨勢 燃氣輪機推進 噴水推進 電力推進 吊艙推進 表面槳 超導(dǎo)磁流體 AIP等 并就某一動力裝置形式論述其基本原理 特點 應(yīng)用范圍及世界上著名的供應(yīng)商 注 要求PPT頁數(shù)不少于20頁 第6周四交 查閱相關(guān)資料 針對船舶動力裝置所涉及的內(nèi)容 寫出中英文專業(yè)詞匯100個 課程的最后一周交 2020年3月30日星期一 62 希望同學(xué)提問題