船舶动力装置的工作原理
科学轮船知识点总结
科学轮船知识点总结轮船是一种运输工具，具有强大的推进力和载重能力。
在人类的发展史上，轮船一直是重要的交通工具，它为人们的生活和经济活动提供了巨大的便利。
而随着科学技术的进步，轮船的设计和制造也迎来了新的发展。
本文将从轮船的基本原理、结构设计、动力系统、航行技术以及环保和安全等方面，对科学轮船的相关知识点进行总结。
一、轮船的基本原理1. 动力原理轮船的动力来自于船舶主机，通常采用柴油机、蒸汽机或者电动机等作为动力源。
船舶发动机通过带动螺旋桨进行推进。
螺旋桨是轮船的动力装置，其工作原理是利用螺旋桨旋转时所产生的动力来推动轮船前进。
2. 浮力原理轮船的船体设计应满足浮力和稳定性的要求。
船体的设计是根据阿基米德原理，即位于液体中的物体所受的浮力等于所排开液体重量的原理来进行。
通过调整船体的形状和大小，以及各部分的布局，使得轮船在水中能够拥有足够的浮力，保证船只能够浮在水面上并能够承载一定的负荷。
3. 航行原理轮船的航行原理包括船舶航行的力学原理和流体力学原理。
其中力学原理主要是通过受力分析来计算船只的速度、阻力等参数；流体力学原理则是通过对流体流动的分析，来了解达到最佳航行效果的方式。
这些原理在船舶设计和船舶航行过程中起着重要的作用。
二、轮船的结构设计1. 船体结构轮船的船体结构包括船壳、船底、船尾、船头、甲板等部分。
这些部分的设计和制造，需要考虑船舶的自重、荷载、抗风浪、防腐蚀等因素。
船体结构的设计影响着船舶的性能、稳定性、安全性等方面。
2. 舱室结构舱室结构是指船舶内部的舱室间隔和布局。
船舱结构的设计需要考虑船体结构的强度和稳定性，以及船舱内部的使用功能，如货舱、客舱、机舱等，保证船舶内部的空间可以有效利用。
3. 装载设备轮船的装载设备主要包括起重机、船载设备、货箱等。
这些设备的设计和制造需要满足船舶装载、卸载货物的需求，并且在使用中要保证安全、稳定。
三、轮船的动力系统1. 发动机轮船的主要动力源是发动机，一般采用柴油机、蒸汽机或者电动机等作为动力装置。
船发动机工作原理
船发动机工作原理
船发动机是船舶主要的动力装置，它的工作原理是通过燃料的燃烧产生高温高压气体，驱动活塞运动，进而带动曲轴旋转，最终通过传动系统将动力传递到船舶的推进装置上。
船发动机通常采用柴油机作为主要动力装置。
柴油机内部有燃烧室和气缸，燃料从燃油管道进入燃烧室，同时进入燃烧室的还有空气。
然后柴油机将汽缸中的活塞向下移动，使空气被压缩，达到一个较高的温度和压力。
当活塞移动到最低点时，柴油机的喷油系统会喷射一定量的燃油进入燃烧室内。
由于燃烧室内的温度和压力较高，燃油在与空气混合后会迅速燃烧。
燃烧产生的高温高压气体推动活塞向上移动，进而带动曲轴旋转。
曲轴旋转的动能通过连杆与活塞相连的方式传递到曲轴，最终由曲轴将动力传递到推进装置上。
推进装置可以是螺旋桨、喷水推进器或其他形式的推进装置，它们能够将曲轴旋转的动能转化为船舶的推进力，使船舶能够前进或后退。
船发动机的工作原理本质上就是将燃料的化学能转化为机械能，从而为船舶提供动力。
由于船发动机需要在海上、湖泊等水域环境下长时间运行，因此需要具备耐用性、高效性和可靠性等特点。
同时，为了降低对环境的污染，现代船发动机还需要具备低排放和低噪音的特点。
船舶机舱设备原理
船舶机舱设备原理船舶机舱设备是指安装在船舶机舱内的各种设备，包括主机、辅助设备、控制系统等。
这些设备的原理和工作机制对于船舶的运行和安全至关重要。
本文将从主要设备的角度，介绍船舶机舱设备的原理。
一、主机原理主机是船舶的动力来源，常见的主机类型有柴油机、蒸汽机和涡轮机。
主机的原理是将燃料燃烧产生的能量转化为机械能，通过传动系统将机械能传递给船舶的推进装置，从而推动船舶前进。
不同类型的主机原理略有不同，但基本思想是一致的。
例如，柴油机的原理是将燃油在气缸内燃烧，产生高温高压气体，通过活塞的上下运动将气体能量转化为机械能。
二、辅助设备原理辅助设备是为主机提供运行所需的各种系统和设备，包括冷却系统、润滑系统、起动系统等。
这些设备的原理是为了保证主机的正常运行和维护。
例如，冷却系统的原理是通过循环流动的水或者其他冷却介质，将主机产生的热量带走，保持主机的工作温度在正常范围内；润滑系统的原理是通过润滑油或者其他润滑剂，在主机各个摩擦部位形成一层润滑膜，减少摩擦和磨损，延长主机的使用寿命。
三、控制系统原理控制系统是为了控制和调节船舶机舱设备的运行状态和参数，保证船舶的安全和效率。
控制系统的原理是通过传感器和执行器等装置，将设备的状态和参数转化为电信号，经过控制器的处理和判断，再通过执行器对设备进行控制。
例如，自动控制系统的原理是通过传感器感知设备的状态和环境信息，控制器根据设定的参数进行判断和决策，再通过执行器对设备进行自动调节和控制。
四、安全系统原理安全系统是为了保障船舶机舱设备的安全运行和人员的安全，主要包括火灾报警系统、泵防错装置、紧急停机装置等。
安全系统的原理是通过感知和监测设备的运行状态和环境信息，及时发出警报并采取相应的措施。
例如，火灾报警系统的原理是通过火焰传感器或者烟雾传感器感知火灾，发出警报信号，同时触发灭火系统进行灭火。
船舶机舱设备的原理涉及到多个方面，包括机械、电气、热力等知识。
了解和掌握这些原理，对于船舶工程师和船员来说非常重要，可以帮助他们更好地理解设备的工作原理，提高设备的运行效率和安全性。
轮船发动机的工作原理
轮船发动机的工作原理轮船发动机是船舶的核心动力装置，它的工作原理是如何实现船舶的推进力的。
本文将详细介绍轮船发动机的工作原理，包括燃油供给系统、燃烧过程、供气系统和动力传递系统等方面。
以下是对轮船发动机工作原理的逐点分析：1. 燃油供给系统：轮船发动机的燃油供给系统通常由燃油过滤器、燃油泵和燃油喷嘴组成。
燃油泵负责将燃油从燃油箱输送到燃油喷嘴，在此过程中经过过滤器的过滤，以保证燃油的纯净度和质量。
2. 燃烧过程：轮船发动机的燃烧过程主要包括燃油气化、点火和燃烧三个阶段。
首先，燃油经过喷嘴喷出并气化成细小的雾状颗粒，然后在气缸内与空气混合。
当达到一定条件时，点火系统会引发燃油的燃烧，产生高温和高压气体，驱动活塞运动。
3. 供气系统：供气系统是为燃烧过程提供足够的氧气。
在船舶上通常采用空气压缩机来将外界空气压缩并供给发动机使用。
通过供气系统，发动机能够获得高浓度的氧气，使燃料得到充分燃烧。
4. 动力传递系统：轮船发动机通过动力传递系统将发动机产生的动力传递给螺旋桨，从而推动船舶前进。
动力传递系统通常由曲轴、连杆和减速器组成。
当发动机活塞上下运动时，通过连杆将直线运动转化为旋转运动，再通过减速器的作用将转速降低，从而提高螺旋桨的效率。
5. 冷却系统：轮船发动机长时间运行会产生大量热量，需要通过冷却系统来控制发动机的温度。
冷却系统通常由水泵、散热器和水箱组成。
水泵将冷却水循环供给发动机各个部位，经过散热器的散热作用后，将热量释放到外界。
这样能有效保持发动机的工作温度，防止过热。
6. 润滑系统：轮船发动机内部各个运动部件之间需要保持良好的润滑状态，以减少摩擦和磨损。
润滑系统主要由润滑油泵、滤油器和油箱组成。
润滑油泵负责将润滑油供给到各个润滑点，滤油器则保证润滑油的清洁度。
7. 控制系统：轮船发动机的控制系统用于控制发动机的启动、运行和停止。
控制系统通常由控制台、传感器和执行机构等组成。
通过控制系统，船员可以实时监控发动机的运行参数，调整相关参数以保证发动机的稳定运行。
第一章 船舶动力装置概述
任务
提供能量 利用能量 转换能量
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船舶装置动力概论
第一节 船舶动力装置的含义及其组成
二、船舶动力装置的组成
推进装置 辅助装置 管路系统 甲板机械 自动化设备 防污染设备
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船舶装置动力概论
第一节 船舶动力装置的含义及其组成
1．推进装置 推进装置的作用：产生和提 供船舶推进动力的成套动力 设备，以满足船舶正常航行 需要。 组成：它由船舶主机、传动 设备、船舶轴系和推进器以 及为这些推进设备服务的辅 助设备、管路系统和仪表所 组成。如图1-1所示。
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船舶装置动力概论
第二节 船舶动力装置的类型及特点
一、蒸汽动力装置
2．蒸汽动力装置的主要特点
• 蒸汽动力装置的缺点： ➢ （1）结构复杂，重量尺寸大。蒸汽动力装置由于装备锅炉、冷凝
器以及辅机和设备，故整个动力装置比较复杂，装置重量尺寸大。 动力装置单位重量为24～26kg/kw，占去了船舶许多营运排水量。 ➢ （2）热效率较低,燃油消耗率大。蒸汽动力装置热效率较低，约为 25％～35％，燃油消耗率较高，一般为232～313g/KW·h，经济性 较差。 ➢ （3）机动性差。由于起动前要加热滑油冷凝器，主机暖机时蒸汽 参数达到规定值才能起动，故起动前准备时间大约为30～35 min， 缩短暖机过程后也需要10～15 min。另外从一种工况变换到另一种 工况的过渡时间也较柴油机长2～3倍。
一、蒸汽动力装置
2．蒸汽动力装置的主要特点
蒸汽动力装置的优点： ➢ （1）单机功率大。蒸汽轮机的转子在高温、高压、高速流动的蒸
汽作用下连续工作，转速较高（船舶推进主机一般为3×103～ 7×103r/min，汽轮发电机大多≥3×103r/min），而且可采用高压、 低压几级汽轮机，因此，单机功率很大。现代蒸汽轮机单机功率 可达1.2×103MW，因此，主机本身的单位重量尺寸指标优越。 ➢ （2）蒸汽轮机运行平稳，工作可靠。蒸汽轮机工作时，由于没有 周期性作用力，因此噪声和振动小，可靠性高，使用寿命长。蒸 汽轮机的使用期限高达105小时以上。 ➢ （3）蒸汽轮机对所采用燃料要求比较低，可使用劣质燃油。
船舶动力装置原理与设计_第1章
Tips:汽轮机推进装置主要采用的是汽轮机+减速齿轮箱+定距桨的形式；少数采 用汽轮机电力传动形式。
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燃气轮机推进动力装置
• • • • • 优点: a. 重量尺寸小； b. 操纵方便，备车迅速； c. 自巡航到全速工况加速迅速； d. 具有多机组并车的可靠性； • 缺点: • a. 必须配备不同燃料及相应的 管路及贮存设备； • b. 主减速器的小齿轮数目多， 结构复杂； • c. 在减速器周围布置有难度。
• e. 管理与检修费较低。
• 潜艇蓄电池也是一种电力推进装置
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目前舰艇电力推进装置的发展动向
• 以交流（交流发电机和交流电动机）电力推进装置取代 直流（直流发电机和直流电动机）电力推进和交直流 （交流整流发电机和直流电动机）电力推进装置
– 交流电力推进装置具有极限功率大，效率高和可靠性好的优点， 根据推进电机的类型，可分为异步电动机和同步电动机交流推 进装置；而根据电流交换器的结构形式不同分为晶闸管变频交 流电力推进装置、电力晶体管和可关断晶闸管交流电力推进装 置. – 是以超导电机（超导发电机和超导电动机）为功率元件的电力 推进装置，与普通电力推进相比，具有重量轻、体积小、效率 高、噪声低的特点。由于超导材料必须工作在相应的临界温度 以下，要有一套复杂的液氮设备，所以在一定程度上制约了它 的广泛应用。近年来，随着低温技术的迅速发展，特别是低温 技术的小型化，为超导电力推进在舰艇上的应用提供了良好的 条件。。
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船舶主推进动力装置课件
03
船舶主推进动力装置的维护 与保养
船舶主推进动力装置的日常维护
每日检查
检查船舶主推进动力装置的外观、油位、冷却液位等是否正常。
运行监控
在船舶运行过程中，密切关注船舶主推进动力装置的运行状态，如 出现异常声音或振动，应及时停机检查。
紧固件检查
定期检查船舶主推进动力装置的紧固件，确保无松动现象。
船舶主推进动力装置的定期保养
详细描述：豪华游艇通常注重舒适性，因此 船舶主推进动力装置需要具备良好的静音性 能。这意味着设备需要采用低噪音设计和隔 音材料，以减少噪音对船上乘客的影响。此 外，为了提高舒适性，船舶主推进动力装置
还需要与船体的减震和减噪设计相配合。
船舶主推进动力装置在科考船上的应用
总结词：高可靠性
详细描述：科考船通常需要在各种复杂的环境下进行 长时间的科学考察任务，因此船舶主推进动力装置需 要具备高可靠性的特点。这意味着设备需要经过严格 的质量控制和耐久性测试，以确保在各种恶劣环境下 都能够正常工作。此外，为了确保设备的可靠性，还 需要定期进行维护和保养。
环保要求
随着环保意识的不断提高，船舶主推进动力装置的排放标 准和能效要求也越来越严格，推动了绿色能源和清洁燃烧 技术的发展。
02
船舶主推进动力装置的工作 原理
船舶主推进动力装置的工作流程
启动
船舶主推进动力装置在启动阶段，需要完 成润滑系统、冷却系统、燃油系统的准备 工作，确保各系统正常工作。
停车
总结词：高可靠性
详细描述：大型货船通常在海上长时间航行，因此船舶主推进动力装置需要具备高可靠性。这意味着设备需要经过严格的质 量控制和耐久性测试，以确保在各种恶劣环境下都能够正常工作。此外，为了确保设备的可靠性，还需要定期进行维护和保 养。
简述船舶推进装置的几种方式
简述船舶推进装置的几种方式船舶推进装置是指用于提供船舶运动动力的设备。
根据不同的技术原理和应用领域，船舶推进装置可以分为多种类型。
本文将从以下几个方面对船舶推进装置进行详细介绍。
一、螺旋桨推进螺旋桨是目前最常见的一种船舶推进装置，其工作原理是将功率转化为水流动能，从而产生向后的推力。
根据螺旋桨的结构形式和安装位置，可以将其分为固定式、可调式和缩水式三种类型。
1. 固定式螺旋桨：这种螺旋桨的叶片角度无法调整，在安装时需要根据预先计算好的设计参数进行固定。
由于受到水流阻力等因素影响较大，因此其效率相对较低。
2. 可调式螺旋桨：这种螺旋桨可以通过调整叶片角度来改变推力大小和方向。
相比固定式螺旋桨，可调式螺旋桨具有更高的效率和灵活性。
3. 缩水式螺旋桨：这种螺旋桨在停泊或航行时可以将叶片缩回船体内部，从而减少水阻和噪声。
当需要推进时，叶片会自动展开。
二、水喷推进水喷推进是一种通过向后喷出高速水流来产生推力的船舶推进方式。
它主要应用于速度较快的高速艇和游艇上。
根据喷嘴结构和排列方式的不同，可以将其分为单个喷嘴、多个聚流式喷嘴和环形喷嘴三种类型。
1. 单个喷嘴：这种水喷推进方式只有一个向后喷射的喷嘴，通过调整其角度来改变推力方向。
2. 多个聚流式喷嘴：这种水喷推进方式有多个小型聚流式喷嘴组成，可以产生更大的推力。
3. 环形喷嘴：这种水喷推进方式是在船体周围安装环形的多个小型聚流式喷嘴，可以实现全向运动。
三、气浮式推进气浮式推进是一种通过向后排放压缩空气来产生推力的船舶推进方式。
它主要应用于低速平底船和浅水船上。
根据气浮装置的结构形式和排列方式，可以将其分为气垫式、气囊式和喷气式三种类型。
1. 气垫式：这种气浮推进方式是在船体底部安装多个小型喷嘴，通过向下喷射压缩空气来产生气垫，从而减少水阻和摩擦力。
2. 气囊式：这种气浮推进方式是在船体两侧安装多个充气的橡胶气囊，通过调整充气量来控制推力大小和方向。
3. 喷气式：这种气浮推进方式是在船体底部安装一个大型喷嘴，通过向后喷射压缩空气来产生推力。
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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。