哈工程版《船舶动力装置概论》(优质严选)
船舶动力装置概论..课件
简单循环燃气轮机
由压气机、燃烧室和涡轮机组成，结构简单，适用于中小型 船舶。
复合循环燃气轮机
在简单循环基础上增加回热器和再热器，提高能源利用率和 功率输出，适用于大型船舶和豪华游艇。
05
船舶核能动力装置
核能工作原理
核能工作原理
核能动力装置利用核反应释放 出的能量，通过一连串的物理 和化学反应，最终转化为推进
0 控制系统 4控制系统用于监测和控制蒸汽
轮机的运行状态，确保其安全 、稳定地运行。
蒸汽轮机的类型与特点
简单循环蒸汽轮机
简单循环蒸汽轮机是最基本的蒸汽轮机类型，由 锅炉、汽轮机和凝汽器组成，效率较低。
复合循环蒸汽轮机
复合循环蒸汽轮机由两个或多个简单循环组成， 通过增加热力循环提高效率。
热电联产蒸汽轮机
主要用于大型船舶推进和 发电，具有体积大、重量 重、转速低、功率大等特
点。
中速柴油机
介于轻型高速柴油机和重 型低速柴油机之间，具有 较好的通用性和经济性，
广泛应用于各类船舶。
03
船舶蒸汽轮机动力装置
蒸汽轮机工作原理
蒸汽轮机是一种利用蒸汽 推动叶轮旋转的发动机， 其工作原理基于热力学原 理。
高温高压蒸汽进入蒸汽轮 机，通过喷嘴将蒸汽喷射 到叶片上，使叶轮旋转， 将热能转化为机械能。
曲轴连杆机构
包括曲轴、连杆、活塞等部件，将热能转 化为机械能。
配气机构
控制进气和排气的过程，包括气门、凸轮 轴等部件。
燃油系统
包括燃油泵、喷油嘴等部件，负责提供燃 油和喷射燃油。
柴油机的类型与特点
轻型高速柴油机
主要用于小型船舶推进和 辅助机械，具有体积小、 重量轻、转速高、功率大
哈工程版《船舶动力装置概论》
第一章，总论1，船舶的主要性能指标有哪些？答：排水量△：船舶总重量，由空载重量LW和载重量DW组成；容积▽：水面航行船舶的水下部分的体积,也称作容积排水量；航速：1海里=1.852km续航力S：舰船在用尽全部燃料及其他消费品储量前，以恒速所航行过的距离称为续航力，以海里计；自给力T：舰船在海上航行，中途不补给任何储备品所能持续活动的时间称为自给力，以昼夜计；生命力：舰船能抵御战斗破坏或失事破损并保持其运载、战斗能力的性能称为生命力；机动性：舰船起锚开航、改变航速和航向的性能；隐蔽性：舰船在海上航行并完成战斗运输任务而不被敌方发现的性能；耐波性：舰船能在大风浪不良天气下完成任务的性能；2，船舶动力装置是由哪些装置系统组成的？答：推进系统：主机、传动设备、推进器辅助设备：发电副机组、辅助锅炉装置、压缩空气系统机舱自动化系统船舶系统3，船舶对动力装置有哪些要求？答：技术性能和经济性能，对于军用舰船来说着重于战术技术性能；而民用船舶则倾向于经济性能。
4，船舶动力装置的主要性能指标是什么？答：技术指标：功率指示，重量指标，尺寸指标经济指标：动力装置燃料消耗率，主机燃料消耗率，动力装置每海里航程燃料消耗量，动力装置有效热效率，动力装置的建造、运转及维修的经济性运行性能指标：机动性，可靠性，隐蔽性，遥控和机舱自动化，生命力5，高、中、低速柴油机的转速范围如何？答：低速机：300r/min，中速机：300-1000r/min,高速机：>1000r/min6，柴油机的消耗率一般是多少?答：低速机：160-180g/(kw.h)，中速机：150-220 g/(kw.h)，高速机：200-250 g/(kw.h)7，柴油机的优缺点为何？答：优点：有较高的经济性、重量轻、具有良好的机动性缺点：单机功率低、柴油机工作中振动、噪声大，大修期限较短、柴油机在低速区工作时稳定性差，滑油消耗率高8，蒸汽轮机的优缺点为何，为什么主要应用在大型船舶上？答：单机功率很大；汽轮机叶轮转速稳定，没有周期性作用力，因此汽轮机组振动噪声小汽轮机工作时只是转子轴承处有摩擦阻力，故磨损部件少，工作可靠性高可以使用劣质燃油，滑油消耗率低结构简单、紧凑、管理使用方便，保养检修工作量小9，燃气轮机的主要优缺点及其应用场合？答：优点：单位功率重量尺寸小、机组功率较大。
船舶动力装置概论幻灯片PPT
• d. 振动小，噪声小。
• c. 叶片材料昂贵，工作可靠性较差，
寿命短；
• d. 进排气管道尺寸大，舱内布置困难。
• e.生产厂家主要为两家国外公司(英国 的rolls2royce 公司和美国的通用电气公 司)
• 低负荷下耗油率高
LM2500
20
核动力推进动力装置
1—核反应堆 2—反应堆芯 3—控制棒 4—冷却循环泵 5—蒸汽发生器 6—高压汽轮机 7—低压汽轮机 8—辅汽轮机 9—主冷凝器 10—辅冷凝器 11—主给水泵 12—减速器 13—螺旋桨 14—稳压筒
4
典型的柴油机动力装置能量转换系统
重
机械能
油
余 热
热能
燃油加热 滑油加热 制淡装置 舱室取暖 厨房加热
驳动辅机
电能
船舶照明
柴油
船舶通讯
机舱自动化
5
船舶动力装置的基本类型及特点
6
基本类型
• 柴油机推进动力装置 • 汽轮机推进动力装置 • 燃气轮机推进动力装置 • 核动力推进动力装置 • 联合动力推进动力装置
０ ９ 4 型 攻 击 核 动 力 潜 艇
俄罗斯阿库拉Akula(鲨鱼)级战略核潜艇 24
联合动力推进动力装置
• 汽轮机＋加速燃气轮机 （COSOG或COSAG）
• 柴油机＋加速燃气轮机 （CODOG或CODAG）
• 燃气轮机＋加速燃气轮机 （COGAG或COGOG）
尼米兹级航空母舰
（美）“林肯”号1
• C. 具有良好的机动性， 操作简单，启动方便，正 倒车迅速；
• D. 功率范围广。
• A. 柴油机尺寸和重量按功率比 例增长快；
• B. 柴油机工作中的噪声、振动 较大；
船舶动力装置概论第十六次课(第五章)
contents
目录
• 船舶动力装置概述 • 船舶柴油机 • 船舶燃气轮机 • 船舶核动力装置 • 船舶动力装置的未来发展
01 船舶动力装置概述
船舶动力装置的定义与作用
总结词
船舶动力装置是船舶的心脏，为船舶提供所需的动力，以支持船舶的推进、发 电和其他辅助机械的运行。
前景展望
随着科技的发展和环保意识的提高，未来核动力装置的应用领域将更加广泛，例如核动力船舶、核动 力汽车等。同时，随着核安全技术的不断进步，核动力装置的安全性和可靠性也将得到进一步提高。
05 船舶动力装置的未来发展
新技术应用与船舶动力装置的革新
燃料电池技术
燃料电池是一种高效、环保的能源转换装置，具有高能量 密度和零排放的优点，可用于船舶动力装置，减少对化石 燃料的依赖。
感谢您的观看
核反应堆是实现核反应并控制反应速 度的装置，它由反应堆芯、冷却系统、 控制调节系统和保护系统组成。
核动力装置的主要部件
反应堆芯
反应堆芯是核反应发生的地方，由核 燃料、慢化剂、冷却剂和反射层组成。
02
蒸汽发生器
蒸汽发生器利用核反应产生的热能将 水转化为蒸汽，蒸汽可以用来驱动涡 轮机发电或推动船舶前进。
体。
高温高压气体推动涡轮 叶片旋转，输出机械能。
用于调节燃气轮机的运 行参数，确保稳定和高
效的运行。
燃气轮机的类型和应用
轻型燃气轮机
主要用于船舶动力装置，具有较高的功率密 度和效率。
工业燃气轮机
主要用于工业领域，如发电、Fra bibliotek工等，具有 较高的热效率和可靠性。
重型燃气轮机
主要用于大型船舶和海洋工程设施的动力装 置，具有较大的功率和较低的油耗率。
《船舶动力装置》课件
PART 06
船舶动力装置的未来发展
新技术应用与展望
燃料电池技术
随着环保意识的增强，燃料电池作为一种清洁能源，在船舶动力 装置中的应用前景广阔，可有效降低碳排放。
电力推进系统
相较于传统的机械推进方式，电力推进系统具有更高的能效和灵活 性，未来可能成为大型船舶的首选动力形式。
数字化与智能化技术
通过引入先进的传感器、控制系统和大数据分析技术，实现对船舶 动力装置的智能监控、预测性维护和优化管理。
汽轮机
利用蒸汽做功，驱动船舶前进。
蒸汽发生器
将反应堆产生的热量传递给水，产生蒸汽。
循环泵
将冷却剂循环流动，将热量从反应堆带出。
核动力装置的运行与维护
启动与停机
按照规定的操作程序启动和停机，确保安全运行。
维护与检修
定期对核动力装置进行维护和检修，确保设备正常运行。
辐射防护
采取措施降低辐射对人员和环境的影响，确保安全运行。
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《船舶动力装置》 PPT课件
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目 录
• 船舶动力装置概述 • 船舶柴油机 • 船舶燃气轮机 • 船舶蒸汽轮机 • 船舶核动力装置 • 船舶动力装置的未来发展
PART 01
船舶动力装置概述
船舶动力装置的定义与作用
定义
船舶动力装置是指为船舶提供推 进动力和辅助动力的所有设备、 设施和系统的总称。
船舶动力装置的市场趋势
市场竞争格局
01
全球船舶动力装置市场呈现寡头竞争格局，市场份额主要由几
家大型企业占据。
技术创新驱动
02
船舶动力装置的技术创新是市场发展的重要驱动力，拥有先进
船舶动力装置概论第十六次课第五章
4
第五章 船舶核动力装置
5.2核反应堆
2、沸水堆 以沸水堆为热源的核能装置。采用低浓（铀-235浓度约为3％）的二氧化
铀作燃料，沸腾水作慢化剂和冷却剂，并在反应堆压力容器内直接产生饱和 蒸汽的动力堆。沸水堆与压水堆同属轻水堆，都具有结构紧凑、安全可靠、 建造费用低和负荷跟随能力强等优点。它们都需使用低富集铀作燃料。
B紧凑式布置
俄罗斯“北极”号破冰船 蒸汽发生器、主泵、稳压器紧靠反应堆周 围布置，主管道很短 布置较为紧凑 有利于提高自然循环能力
C一体化布置
日本MRX 蒸汽发生器、主泵、稳压器与反应堆集成一体，无主管道 布置紧凑 有利于提高自然循环能力 无大失水事故
新型船用组合式进气
滤清器性能研究
22
第五章 船舶核动力装置
新型船用组合式进气
滤清器性能研究
5
第五章 船舶核动力装置
5.2核反应堆
3、重水堆
重水堆是以重水作慢化剂的反应堆， 可以直接利用天然铀作为核燃料。重水 堆可用轻水或重水作冷却剂，重水堆分 压力容器式和压力管式两类。
目前达到商用水平的只有加拿大开 发的坎杜堆，我国正建一座重水堆核电 站。
新型船用组合式进气
5.2核反应堆
1、压水堆 以压水堆为热源的核能装置。它主要由核岛和常规岛组成。核岛中的
四大部件是蒸汽发生器、稳压器、主泵和堆芯。在核岛中的系统设备主要 有压水堆本体，一回路系统，以及为支持一回路系统正常运行和保证反应 堆安全而设置的辅助系统。常规岛主要包括汽轮机组及二回等系统。
新型船用组合式进气
滤清器性能研究
新型船用组合式进气
滤清器性能研究
17
第五章 船舶核动力装置
5.3核动力装置
船舶动力装置概论第十一次课(第四章)
环保技术
废气处理技术
对船舶动力装置产生的废气进行净化处理，减少对大气环境的污染。
油污水分离技术
对船舶产生的油污水进行分离处理，实现油污水的回收再利用或达标排放。
噪声控制技术
通过减震、消声等措施，降低船舶动力装置产生的噪声污染。
垃圾分类与处理技术
对船舶上产生的垃圾进行分类处理，减少对海洋环境的污染。
优化目标
提高推进效率，减小振动和噪音 ，降低能耗。
推进器的安装与调试
安装步骤
确定安装位置，进行基座制作和安装， 调整水平度和同心度。
调试内容
检查电机和控制系统的运行状况，测 试推进器的性能参数。
推进器的使用与维护
使用注意事项
避免超载，定期检查润滑系统，注意 冷却水温度。
维护保养
定期清洗和检查，更换磨损件，保持 推进器良好状态。
THANKS FOR WATCHING
感谢您的观看
随着科技的不断进步，船舶动力装置也在不断更新换代。现代化的推进
技术包括燃气轮机、柴油机、电动机等，为船舶提供了更加高效、环保
的动力选择。
02 船舶柴油机
柴油机的工作原理
柴油机工作原理
柴油机是一种内燃机，通过燃 烧柴油产生高温高压气体，推 动活塞运动，从而产生机械能
。
燃油喷射与燃烧
柴油以高压喷入燃烧室，与空 气混合后燃烧，释放出能量。
使用注意事项
确保使用符合要求的燃油、润滑油和水，定期检 查冷却水、机油和燃油的液位和质量。
定期维护保养
按照制造商推荐的保养计划进行更换机油、空气 滤清器、燃油滤清器等保养工作。
ABCD
启动与停车操作
按照规定程序启动和停车柴油机，注意预热和暖 机过程。
船舶动力装置概论第四次
现代化发展
随着科技的不断进步，船舶动力 装置逐渐向智能化、环保化和高 效化方向发展，新型推进系统如 电力推进、燃料电池等也逐渐得 到应用。
船舶动力装置的未来趋势
智能化
通过引入智能化技术，实现船舶动力装置的远程监控、故障诊 断和自动控制等功能，提高船舶的安全性和运营效率。
环保化
随着环保意识的提高，未来船舶动力装置将更加注重环保性能 ，如使用清洁能源、降低排放等措施，以减少对环境的影响。
压缩空气系统主要负责向船舶上的气瓶和各种气动设备提供压缩空 气。
压缩空气系统的组成
压缩空气系统通常包括空压机、干燥器、过滤器和管路等部件。
压缩空气系统的维护与管理
为了确保压缩空气系统的正常运行，需要定期检查气瓶和各种气动 设备的压力和气动设备的运行状况等。
04 船舶动力装置的维护与管 理
维护保养制度
优化船舶设计
通过优化船舶线型、降低阻力，以及合理布置动力装置和辅助设备，可以提高船舶的运 行效率，减少能源消耗和排放。
排放监测与控制
建立严格的排放监测与控制体系，确保船舶动力装置的排放符合相关法规标准。同时， 加强排放控制技术的研发和应用，推动船舶行业的可持续发展。
THANKS FOR WATCHING
03
船舶运营效率
船舶动力装置的经济性还体现在对船舶运营效率的影响。高效的船舶动
力装置能够提供足够的推进力，使船舶在预定时间内完成运输任务，提
高运营效率。
环保性分析
排放控制
船舶动力装置的环保性主要表现在对排放的控制上。严格 的排放控制标准要求船舶装备有效的尾气处理装置，减少 废气、废水和固体废物的排放。
进排气系统
01
进排气系统的作用
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第一章，总论
1，船舶的主要性能指标有哪些？
答：排水量△：船舶总重量，由空载重量LW和载重量DW组成；
容积▽：水面航行船舶的水下部分的体积,也称作容积排水量；
航速：1海里=1.852km
续航力S：舰船在用尽全部燃料及其他消费品储量前，以恒速所航行过的距离称为续航力，以海里计；
自给力T：舰船在海上航行，中途不补给任何储备品所能持续活动的时间称为自给力，以昼夜计；
生命力：舰船能抵御战斗破坏或失事破损并保持其运载、战斗能力的性能称为生命力；
机动性：舰船起锚开航、改变航速和航向的性能；
隐蔽性：舰船在海上航行并完成战斗运输任务而不被敌方发现的性能；
耐波性：舰船能在大风浪不良天气下完成任务的性能；
2，船舶动力装置是由哪些装置系统组成的？
答：推进系统：主机、传动设备、推进器
辅助设备：发电副机组、辅助锅炉装置、压缩空气系统
机舱自动化系统
船舶系统
3，船舶对动力装置有哪些要求？
答：技术性能和经济性能，对于军用舰船来说着重于战术技术性能；而民用船舶则倾向于经济性能。
4，船舶动力装置的主要性能指标是什么？
答：技术指标：功率指示，重量指标，尺寸指标
经济指标：动力装置燃料消耗率，主机燃料消耗率，动力装置每海里航程燃料消耗量，动力装置有效热效率，动力装置的建造、运转及维修的经济性运行性能指标：机动性，可靠性，隐蔽性，遥控和机舱自动化，生命力
5，高、中、低速柴油机的转速范围如何？
答：低速机：300r/min，中速机：300-1000r/min,高速机：>1000r/min
6，柴油机的消耗率一般是多少?
答：低速机：160-180g/(kw.h)，中速机：150-220 g/(kw.h)，高速机：200-250 g/(kw.h)
7，柴油机的优缺点为何？
答：优点：有较高的经济性、重量轻、具有良好的机动性
缺点：单机功率低、柴油机工作中振动、噪声大，大修期限较短、柴油机在
低速区工作时稳定性差，滑油消耗率高
8，蒸汽轮机的优缺点为何，为什么主要应用在大型船舶上？
答：单机功率很大；
汽轮机叶轮转速稳定，没有周期性作用力，因此汽轮机组振动噪声小
汽轮机工作时只是转子轴承处有摩擦阻力，故磨损部件少，工作可靠性高可以使用劣质燃油，滑油消耗率低
结构简单、紧凑、管理使用方便，保养检修工作量小
9，燃气轮机的主要优缺点及其应用场合？
答：优点：单位功率重量尺寸小、机组功率较大。
良好的机动性能。
缺点：主机本身不能自行反转
叶片所使用的耐高温合金钢材料价格昂贵，工作可靠性差，寿命短
燃气轮机耗油率比柴油机高
由于燃气轮机的工作时空气流量大，因此进排气管道尺寸较大，给机
舱布置带来困难，甲板上较大的管路切口影响船体强度。
10，简述核动力装置的工作原理。
答：核动力装置是以可控核裂变链式反应所产生的巨大热能，通过加热工质来推动汽轮机工作的一种动力装置，现有的核动力舰船或核电站几乎全部采用压力水型反应堆。
核反应堆中有反应堆芯存放着核燃料，燃料元件吸收中子后能直接产生裂变并放出新中子和巨大能量，用压力水作为中子的慢化剂和堆芯的冷却剂，裂变时释放出的能量被压力水带走，并经蒸汽发生器（热交换器）将能量传递给另一回路中的水使之成为蒸汽，压力水放热降温后再进入冷却剂循环泵，重新被送入反应堆加热，因此压力水形成一个闭合回路。
由于蒸汽发生器产生的蒸汽一路进入高压汽轮机和低压汽轮机膨胀作功，通过减速器驱动螺旋桨或主发电机，另一路蒸汽进入辅汽轮机膨胀作功驱动副发电机供全船使用。
做过功的乏汽分别经主冷却器和辅冷却器凝结成水、再由主给水泵送入蒸汽发生器，完成一个工作循环，称为二回路。
11，联合动力装置的优缺点及其应用场合。
答：优点：在保证足够大功率情况下，动力装置尺寸重量小
操纵方便，备车迅速，紧急情况下可用燃气轮机立即开车
自巡航到全速工况加速迅速
两机组共用一个减速齿轮箱，具有多机组并车的可靠性缺点：舰船上和基地需准备两种机型的备件
应用场合：电力推进躲在潜艇及特种船舶上使用
12，特种动力装置有些什么型式？
答：（1）喷水推进装置
（2）不依赖空气推进系统：用于水下潜器的小型核能装置，不依赖空气的闭。