船舶动力装置原理与设计教学大纲20192019
船舶动力装置教案
船舶动力装置教案一、教学目标知识目标：使学生掌握船舶动力装置的基本概念、工作原理和特点。
能力目标：培养学生分析、解决问题的能力，能够针对不同的船舶工况选择合适的动力装置。
情感态度与价值观：培养学生对船舶动力装置的热爱和兴趣，形成良好的职业道德和团队合作精神。
二、教学重点和难点教学重点：船舶动力装置的类型、工作原理和特点。
教学难点：不同类型的船舶动力装置的适用范围和优缺点。
三、教学过程导入新课：通过展示一些常见的船舶动力装置图片和视频，引导学生思考这些装置的用途和特点。
讲授新课：首先介绍船舶动力装置的基本概念、工作原理和特点，然后详细讲解不同类型的船舶动力装置，包括柴油机、蒸汽机、燃气轮机和核动力装置等。
巩固练习：通过一些实例和案例分析，让学生了解不同类型的船舶动力装置的适用范围和优缺点，并练习分析、解决问题的能力。
归纳小结：回顾本节课所学的重点和难点，总结不同类型的船舶动力装置的特性和适用范围，以及如何根据实际工况选择合适的动力装置。
四、教学方法和手段多媒体教学：使用PPT、视频和图片等多媒体资源，生动形象地展示船舶动力装置的类型、工作原理和特点。
实物模型：展示不同类型的船舶动力装置的实物模型，让学生更加直观地了解其结构和特点。
案例分析：通过一些实例和案例分析，让学生了解不同类型的船舶动力装置的适用范围和优缺点，并练习分析、解决问题的能力。
小组讨论：组织学生进行小组讨论，交流彼此的学习心得和体会，加深对船舶动力装置的理解。
五、课堂练习、作业与评价方式课堂练习：在讲解过程中穿插一些小练习，让学生即时回答或进行小组讨论，以检验学生对知识的掌握情况。
作业：布置一些有关船舶动力装置的课后作业，包括计算分析题、问答题和论述题等，以加深学生对知识的理解和掌握。
评价方式：采用平时成绩与期末考试相结合的方式进行评价，平时成绩包括课堂表现、小组讨论和作业完成情况等，期末考试则主要考查学生对知识的理解和应用能力。
六、辅助教学资源与工具教学PPT：提供清晰简洁的教学PPT，包括船舶动力装置的基本概念、工作原理和特点等内容。
船舶动力装置原理与设计
船舶动力装置原理与设计船舶动力装置是指用于推进和驾驶船舶的装置，一般包括主机、辅机、燃油系统、冷却水系统、润滑系统等多个部分。
船舶动力装置的设计原理，要充分考虑船舶的使用环境、载重量、航线、运输要求等众多因素，以最大限度地提高船舶的性能和安全。
1.主机设计原理（1）机械效率和功率。
主机的机械效率和功率是主机设计的两个最重要的因素，需要根据船舶的工作状态来选择。
（2）操作可靠性和控制系统。
良好的操作可靠性和控制系统是主机设计的重要因素之一，直接影响船舶的安全和性能。
（3）船舶排放标准。
随着国际对环保的要求越来越高，船舶的排放标准也在逐渐提高，设计时必须考虑这一因素，采用低排放和节能技术。
（1）容量和功率。
辅机的容量和功率应根据船舶的需求而设计，以确保船舶的正常运行。
（2）可靠性和安全性。
辅机必须具有适当的可靠性和安全性，确保船舶不会发生故障或事故。
（3）能耗和环保。
辅机设计中要考虑能源效率和环保要求，采用适当的节能技术，降低能源消耗和环境污染。
3.燃油系统设计原理（1）燃料的性质和质量。
燃料的性质和质量直接影响到主机的性能和寿命，因此必须确保燃料的合格。
（2）燃料的存量和供应。
燃料的存量和供应必须符合船舶的使用要求，确保能够长时间航行。
（3）燃料的安全。
燃料的存储和使用必须符合安全标准，避免发生火灾和爆炸等危险情况。
（1）冷却水的来源和质量。
冷却水的来源必须符合船舶的使用要求，冷却水的质量必须满足主机使用标准。
（2）冷却水的流量和温度。
冷却水的流量和温度必须根据主机的需求来设计，达到最佳冷却效果。
（3）冷却水的处理和循环。
冷却水循环必须顺畅和完整，通过适当的处理确保冷却水的质量。
（1）润滑油的质量和特性。
润滑油的质量和特性必须与主机和其他部件要求相适应，保证主机的顺畅运转。
（2）润滑系统的压力和流量。
润滑系统的压力和流量必须根据主机和其它机械部件的要求进行设计。
船舶动力装置还必须符合国际航行和运输规则，以确保船舶的安全和可靠性。
船舶动力装置原理与设计讲义第1章
目录11绪论 (1)1.1船舶动力装置的含义及组成 (1)1.2船舶动力装置的技术、经济及性能指标 (2)1.2.1技术指标 (2)1.2.2经济指标 (3)1.2.3性能指标 (3)1.3船舶动力装置的基本类型及特点 (4)1.3.1基本类型 (4)1.3.2柴油机推进动力装置 (4)1.3.3汽轮机推进动力装置 (5)1.3.4燃气轮机推进动力装置 (5)1.3.5核动力推进动力装置 (6)1.3.6联合动力推进动力装置 (6)1绪论1.1船舶动力装置的含义及组成船舶动力装置的主要任务是：为船舶提供各种能量和使用这些能量，以保证船舶正常航行与安全，人员的正常生活与安全，以及完成各种作业等。
船舶动力装置中的机械、设备和系统，包括动力机械、工作机械、传动设备、滤清和存储设备、热交换器以及动力管系、全船管系和机舱自动化设备。
根据动力装置中各种能量的形式和特点，船舶动力装置的组成见表1－1。
表1－1Ⅰ. 推进装置 a. 主机：蒸汽机、柴油机和燃气轮机等。
b. 轴系：传动轴、轴承和密封件等。
c. 传动设备：离合器、联轴器和减速齿轮箱等。
d. 推进器：螺旋桨和喷水推进等。
Ⅱ. 辅助装置 a. 船舶电站：发电机组、配电板及其它电气设备组成。
b. 辅助锅炉装置：辅助锅炉及其配套设备组成。
Ⅲ. 船舶管路系统 a. 动力管路：有燃油、滑油、冷却水、压缩空气、排气及废气利用管路等。
b. 船舶系统：有舱底、压载、消防、生活供水、施救、冷藏、空调、通风及取暖系统等。
Ⅳ. 船舶甲板机械 a. 锚泊设备：锚机、绞盘等。
b. 操舵设备：舵机及操纵机械、执行机构等。
c. 起重设备：起货机、吊艇机及吊杆等。
船舶动力装置Ⅴ. 机舱机械设备的遥控及自动化对主、辅机和有关机械设备等的远距离控制、调节、检测和警报系统等。
图1－1 船舶推进装置示意图1-遥控操纵台 2-主机(柴油机) 3-传动设备 4-轴系 5-推进器(螺旋桨)图1－1所示主机（柴油机）、传动设备、轴系及螺旋桨的连接情况。
《船舶动力装置课程设计》课程教学大纲
engineering major during the final semester . The course aims at developing learners’
modern methods of marine power plants design. Students enrolled in this course will *课程简介（Description） study the process design and construction of marine shafting system and shafting centering
Materials)
其它 （More）
备注 （Notes）
论文 30%，大作业 40%，组内互评 10%，答辩 20%
1） 《船舶设计实用手册—轮机分册》 中国船舶工业总公司编 国防工业出版 社 2）船舶动力装置 徐筱欣 上海交通大学出版社 3）船舶动力装置设计 高鹗 任文江编 上海交通大学出版社 4）船舶与海洋工程动力装置设计指南 李建光编 华中科技大学出版社
《船舶动力装置课程设计》课程教学大纲
课程基本信息（Course Information）
课程代码 （Course Code）
*课程名称 （Course Name）
NA413
学时 （Credit Hours）
32
船舶动力装置课程设计
Curriculum Design of Marine Power Plant
备注说明：
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
1．带*内容为必填项。 2．课程简介字数为 300-500 字；课程大纲以表述清楚教学安排为宜，字数不限。
（A5.1，A5.4） 5． 掌握推进轴系的流程设计、较中设计方法；（A5.1，A5.4） 6． 掌握船舶供热系统、船舶电站设计方法和流程；（A5.1，A5.4） 7． 掌握船舶管路设计和设备选型的设计方法；（A5.1，A5.4） 8． 掌握机舱规划布置的内容和方法，；基本掌握机舱布置计算机辅助设计方法；
《船舶动力装置》课程教学大纲
本科生课程大纲课程属性：公共基础/通识教育/学科基础/专业知识/工作技能，课程性质：必修、选修一、课程介绍1.课程描述船舶动力装置是轮机工程专业的一门专业课程。
本课程的教学内容主要包括船舶轴系及传动装置设计、管路系统设计、主机与螺旋桨选型设计、推进轴系的振动及控制、船舶动力装置总体设计等。
通过本课程的学习，使学生能够掌握船舶动力装置设计的基本原理、基本内容和方法。
2.设计思路船舶动力装置是轮机工程专业一门实践性和综合性较强的专业课程。
本课程的开设旨在培养学生具备正确的设计思想和观点，掌握船舶动力装置设计的基本原理、基本内容和方法，灵活应用过去所学的数学、物理基础知识和专业知识，解决设计的问题，为今后从事船舶动力装置设计打下坚实的基础。
本课程的教学任务是重点讲授船舶动力装置的原理与设计，使学生掌握：船舶动力装置的基本组成；船舶推进装置、船舶传动设备等的构造及工作原理；船舶管路系统的原理、组成及布置设计原则；船舶推进装置的特性与配合的基本知识。
学生通过本课程的学习，对船舶推进系统、轴系、管系、船、机、桨工况配合，机舱布置与规划等有较为系统的认识，为以后从事的工作打下良好的基础。
本课程教学内容编排如下：- 1 -（1）船舶动力装置引论：船舶动力装置的基本概念、形成与发展，常用船舶动力装置的组成原理及特点，介绍推进装置的配置形式。
要求掌握船舶动力装置的组成和类型、柴油机动力装置；理解蒸汽动力装置、燃气轮机动力装置；了解联合动力装置等。
（2）主柴油机原理与选型：船用主柴油机的基本原理和特性，主机选型论证方法。
要求掌握主柴油机的工作原理和特性；理解柴油机推进装置的选型分析；了解柴油机推进装置功率传递过程。
（3）船舶轴系设计：轴系的任务和组成，轴系零部件的选型与设计方法。
要求掌握轴系的布置设计、传动轴机构与设计、尾轴管装置的结构与设计；理解轴系部件的结构与选型；了解轴系负荷与合理校中。
（4）后传动设备原理与选型设计：传动设备的结构原理与特点，以及选型要求。
船舶动力装置总论
图1-2-1(代) 船舶蒸汽轮机动力装置的基本组成
1-锅炉；2-蒸汽过热器；3-空气预热器；4-高压汽轮机；5-低压汽轮机；6-主冷凝 器；7-凝水泵；8-给水预热器；9-给水泵；10-减速齿轮；11-螺旋桨；12-循环水
汽轮机动力装置具有如下优点： （1）单机功率大 由于汽轮机工作过程的连续性有 利于采用高速工质和高转速工作轮，因此单机功率远比 活塞式发动机大。现代舰用汽轮机的单机组功率已达 7.5万kw以上，若不受推进器尺寸和制造的影响，像陆 用电站汽轮机一样可做成60万~100万kw的巨型动力装 置。正因为于此，主机本身的单位重量尺寸指标优越。 （2）机组振动小、噪声低 汽轮机叶轮转速稳定， 无周期性扰动力，因此机组振动小、噪声低。 （3）可靠性好、寿命长 摩擦部件少，工作可靠性 大，使用期限高达100万h以上。 （4）比较经济 可使用劣质燃料油，滑油消耗率也很 低，仅0.1~0.5g/（kw·h）（柴油机的滑油消耗率为 3~10g/（kw·h）。
柴油机装置存在如下几个缺点： (1)由于柴油机的尺寸和重量按功率比例增长快， 因此单机组功率受到限制，低速柴油机也仅达到 4×104KW左右，中速机2×104KW左右，而高速机仅在 8×103KW或更小，这就限制了它在大功率船上的使用的 可能性，大功率舰艇希望有3×104~5×105KW，故其无法 胜任。 (2)柴油机工作中的噪声，振动较大。 (3)中、高速柴油机的运动部件磨损较厉害，高速 强载柴油机的整机寿命仅1000~2000h。 (4)柴油机在低转速时稳定性差，因此不能有较小 的最低稳定转速，影响船舶的低速航行性能。另外，柴 油机的过载能力也较差，在超负荷10%时，一般仅能运 行1h。
二、汽轮机动力装置 汽轮机动力装置是由锅炉、汽轮机、冷凝器、 轴系、管系及其他有关机械设备等组成。在这种装 置中，燃料的燃烧是在发动机的外部，即在锅炉中 进行的。汽轮机动力装置的基本组成与工作原理， 如图1-2-1所示。 在大功率船舶动力装置中，汽轮机占有一定的 优势，资料统计表明，功率小于2× 10 4 kw的船舶， 4 10 多采用柴油机动力装置，而大于 2× kw的多采 用汽轮机。所以，高速客船和集装箱船以及大型油 船多采用汽轮机动力装置。
船舶动力装置原理与设计
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。
船舶动力装置课程教学大纲
《船舶动力装置》课程教学大纲一、课程基本信息1、课程代码：NA4142、课程名称（中/英文）：船舶动力装置/Mrine Power Plant3、学时/学分：51/34、先修课程：《工程热力学》《船舶主机》《船舶辅机》等5、面向对象：船舶与海洋工程轮机方向。
6、开课院（系）、教研室：船舶海洋与建筑工程学院船舶动力装置及自动化研究所7、教材、教学参考书：《船舶动力装置》，徐筱欣主编，上海交通大学出版社，2007。
《船舶设计实用手册·轮机分册》，中国船舶工业总公司编，国防工业出版社，2002。
《船舶动力装置原理与设计》，国防工业出版社,朱树文，1980年9月相关法规和船级社入级规范。
二、课程性质和任务《船舶动力装置》是船舶与海洋工程专业动力装置及自动化（轮机）方向的核心专业课程。
通过该门课程的学习，期望学生能全面地了解船舶动力装置的基本组成、基本类型及特点、总体设计思想和技术发展；掌握推进轴系和传动装置的组成、结构原理及特性，轴系布置原理、计算和主要部件的设计方法；船-机-桨工况配合性能分析；船舶动力装置的经济性分析；船舶主机选型步骤与方法；动力装置经济性分析以及设计的综合评估方法等。
本课程各教学环节对人才培养目标的贡献见下表。
三、教学内容和要求《船舶动力装置》教学内容分为七部分，对不同的内容提出不同的教学要求。
第一章绪论1．1船舶动力装置的任务及组成1．2船舶动力装置的评价指标1．3船舶动力装置基本类型及特点1．4船舶动力装置总体设计思路要求：了解并熟悉船舶动力装置的任务及组成、评价指标和设计思路；基本掌握船舶动力装置评价指标的定义和影响因素、基本类型及特点。
第二章船舶推进轴系2．1 推进轴系的功能、组成2．2 轴系的布置原理和校中设计2．3 轴系主要部件的结构原理、性能2．4 船舶推进轴系的设计要点要求：基本掌握推进轴系的功能、组成、轴系主要部件的结构原理和性能特点；牢固掌握轴系的布置方法及校中设计方法；掌握轴系的设计要点。
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《船舶动力装置原理与设计》课程教学大纲
一、课程名称：船舶动力装置原理与设计
The Principle and Design of Marine Power Engineering
二、课程编号：0802011
三、学时与学分：48h/3+3w/3
四、先修课程：船舶柴油机、船舶原理、轮机工程导论
五、课程教学目标:
1. 掌握船舶动力装置原理、特点及选型方法，学会为给定船舶选择动力装置型式。
2. 掌握船舶柴油机推进装置总体设计步骤，重点学会主要设备选型与设计的方法。
3. 熟悉船舶柴油机动力装置性能，基本具备分析动力装置的工况特性的能力。
4. 掌握船舶管路系统的原理与计算方法，学会为给定船舶配置必须的管路系统。
六、适用学科专业
轮机工程
七、基本教学内容与学时安排
●船舶动力装置总论（4学时）
船舶动力装置的含义及组成
船舶动力装置的类型及特点
船舶动力装置的基本特性指标
对船舶动力装置的要求
●推进装置设计（10学时）
推进装置设计的内容
推进装置型式的确定与选型分析
轴系的任务，组成与设计要求
轴系的布置设计
传动轴的组成与设计
支承轴承与轴系附件
轴系零部件的材料
轴系合理校中设计
●船舶后传动设备（8学时）
概述
船用摩擦离合器
船用减速齿轮箱
船用液力偶合器
船用弹性联轴器
可调螺距螺旋桨装置
●船舶管路系统（12学时）
燃油管路
滑油管路
冷却管路
压缩空气管路
排气管路
舱底水系统
压载水系统
消防系统
供水系统
机舱通风管路
船舶空调系统
管路附件，管路计算和布置
●船舶推进装置的特性与配合（10学时）
概述
船、机、桨的基本特性
机桨匹配
典型推进装置的特性与配合
船、机、桨在变工况时的配合
●船舶动力装置设计（4学时）
船舶动力装置设计的观点、内容与程序
船舶动力装置设计发展概况
总体设计应考虑的几个问题
机舱中机械设备的布置与规划
●课程设计（3周）
（一）题目：船舶艉轴艉管装置的设计与计算
（二）目的：
通过课程设计，熟悉船舶艉轴艉管装置的结构型式；掌握艉轴艉管装置设计与计算的方法；了解艉轴艉管装置与船舶总布置、型线和船体结构的相互关糸；学习主要零部件材料选取及相关标准应用的方法；学习推进装置主要配套设备的. 选型步骤。
（三）要求：
1、独立完成课程设计的各项任务。
2、按照工程图标准，用计算机绘图，并标注相关尺寸，选取主要零部件的
材料，注明技术条件。
3、设计报告内容充实，结构完整，层次分明，有所创新；报告书用计算机
打印。
4、严守纪律，按时完成任务。
（四）已知条件：
1、艉轴基本轴径为：50、55、60、65、70、----------------170
2、艉轴材料：35#
3、密封型式：接触式或非接触式
4、艉轴管轴承型式：金属轴承或橡胶轴承
5、艉轴管结构型式：整体式或连接式
6、配套设备：柴油机和齿轮箱
（五）任务：
1、设计以某一档艉轴基本直径为基础的艉轴艉管装置，用计算机绘制其总
装配图，标注相关尺寸，选取主要零部件的材料，注明技术条件。
2、确定与艉轴艉管装置配套的柴油机和齿轮箱的型号。
3、对主要零部件进行强度校核。
4、编写设计报告书。
（六）验收内容：
1、艉轴艉管装置总装配图。
（计算机绘制）
2、课程设计报告书。
（计算机打印）
（七）时间安排：
总时间为3周，其中：
1、任务“1”占总时间的三分之二；
2、任务“2”-“3”占总时间的六分之一；
3、任务“3”占总时间的六分之一。
八、教材及参考书
1、民用船舶动力装置, 商圣义. 人民交通出版社, 1996年9月
2、船舶动力装置原理与设计, 朱树文. 国防工业出版社, 1980年9月
九、考核方式
书面考试十讨论、作业十课程设计。