超导磁流体推进技术—动装
海洋工程装备船舶推进系统考核试卷
B.喷水推进系统
C.针对深海环境的特殊推进系统
D.人力推进系统
16.以下哪些因素会影响船舶推进系统的可靠性和耐用性？()
A.材料的选用
B.制造工艺
C.使用环境
D.船舶的航行频率
17.以下哪些推进系统可以减少对海洋生态环境的影响？()
A.电力推进系统
B.风力推进系统
C.燃料电池推进系统
13.以下哪些因素影响船舶推进系统的安全性？()
A.设备的质量
B.操作人员的培训
C.维护和保养
D.船舶的设计寿命
14.海洋工程装备船舶推进系统在极端天气条件下应考虑哪些因素？()
A.推进器的抗冲击能力
B.传动装置的防水性能
C.发动机的加热系统
D.船舶的稳定性
15.以下哪些船舶推进系统适用于深海作业？()
2.喷水推进系统通过水泵产生高速水流，产生推力。相较于螺旋桨，其优势在于噪音小、操纵性好，适用于对机动性和安静性要求高的船舶，如潜水艇或游艇。
3.选型时需考虑船舶用途、吨位、航速等。合理选型应结合实际需求，选择效率高、维护成本低、适应性强且环保的推进系统。
4.维护措施包括定期检查、及时更换磨损部件、使用高品质润滑油等。故障诊断应利用传感器和远程监控系统实时监测，及时发现问题并采取措施。
D.柴油机推进系统
18.以下哪些措施可以提高船舶推进系统的能效？()
A.采用高效的发动机
B.使用节能型推进器
C.优化船舶的航速
D.增加船舶的载重量
19.以下哪些情况可能需要采用多推进器系统？()
A.大型船舶
B.高机动性要求
C.特殊作业需求
D.小型船舶
20.以下哪些技术可以用于船舶推进系统的远程监控和故障诊断？()
进阶中考2020——章节复习(22.1能源) 拓展练习
章节复习（22.1能源）物理拓展练习1．物理学家霍金常提醒人们关注能源和人类生存问题，下列属于可再生能源的是A．煤B．石油C．天然气D．风能2．随着我国经济的持续增长，汽车己进入千家万户。
下列关于汽车的说法错误的是A．汽车使用的汽油属于不可再生能源B．汽车发动机用水作冷却液是因为水的比热容较大C．汽车刹车之后由于受到惯性作用，还会继续滑行一段距离D．轮胎上刻有花纹是为了增大接触面的粗糙程度从而增大摩擦力3．下列能源中属于可再生能源的是A．天然气B．水能C．煤炭D．石油4．下列关于热值的说法正确的是A．燃料燃烧不完时热值变小B．燃料的质量越大，热值越大C．燃料热值越大，燃烧放出的热量越多D．燃料的热值是燃料本身的一种特性，与其他因素无关5．下列有关热和能的说法中正确的是A．0 ℃的冰熔化成0 ℃的水内能变大B．生活烧水，是利用做功的方法增大水的内能C．内燃机的做功冲程，是将机械能转化为内能D．1 t煤炭的热值大于1 g同种煤炭的热值6．关于信息和能源的说法，正确的是A．北斗卫星导航系统通过电磁波提供定位服务B．光缆通信中光在光纤里一直沿直线传播C．石油、风能、可燃冰属于可再生能源D．人类已建成的核电站是利用核聚变发电的7．下列各组能源中，均为不可再生能源的是（）A．煤、石油、天然气B．太阳能、地热能、风能C．电能、地热能、风能D．核能、水能、生物质能8．手机已经成为一种人们沟通和交流的常用工具，下列关于手机说法正确的是A．手机是利用电磁波来传递信息的B．给手机充电时，化学能转化为电能C．使用手机时，消耗的电能是一次能源D．手机掉入水中后，不要立即开机，是因为手机浸入水后电路可能发生断路9．下列能源中，属于可再生能源的一组是：①太阳能；②天然气；③石油；④水能；⑤核燃料A．①②B．①④C．②④D．③⑤10．下列能源中，属于二次能源的是A．电能B．核能C．太阳能D．水能11．新农村建设中正大力推广使用瓶装液化气。
超导磁流体推进技术—动装
结语：
磁流体技术作为新出现的动力装置 技术，近些年取得一定的发展，但是还 不足以灵活应用，还有一些问题，相信 不久在诸多科学家研究下能突破瓶颈， 使其成为未来的最主要动力装置。
开端：70年代，七〇二所曾经研究过常规导体的磁 流体推进技术（推进效率极低）
近年成果：
• 超导磁流体推进器回路试验装置的研制 • 螺旋式磁流体推进试验船－“HEMS-1”的研制 • 中日高场强磁流体推进器的试验研究
中国洛神号超导磁流体潜艇试车重 大突破,领先世界。超导电磁流体推进是 把电能直接转换成流体动能，以喷射推 进取代传统螺旋桨推进的新技术，它具 有低噪音和安全性等特点，在特殊船舶 推进应用中具有重大价值。中科院从 1996年开始超导磁流体推进技术的研究， 研制成功世界上第一艘超导螺旋式电磁 流体推进实验船，2000年获中科院科技 进步二等奖。建成了用于磁流体推进器 水动力学研究的海水循环试验装置和用 于试验船综合性能研究的航试水池。
磁流体动力装置技术的特点
操作灵活：
通过改变磁流体推进器中电极的极性或电流的大小即 可改变推力的方向或推力的大小，而改变电极的极性或电 流的大小较机械逆转或变速更容易实现，并容易做到平滑 调速，从而提高了舰船的灵活性，改善了舰船的操纵性能。
磁流体动力装置技术的特点
缺点：
• 当前技术水平下成本高、速度慢； • 需大型发电机，增加船只重量。
磁流体推进原理简图
结构简图
超导磁流体推进器的组成及结构形式
主要组成
超导磁体 通道 电极 电源和控制测量系统
超导磁流体推进器的组成及结构形式
线形通道磁流体推进器
结构形式
螺旋形通道磁流体推进器
环形通道磁流体推进器
应用船舶主要构成部分
2023年中考物理题型专项训练：材料阅读题
材料阅读题1．请阅读《国之重器——综合极端条件实验装置》并回答问题。
国之重器——综合极端条件实验装置从人类第一次仰望星空，到试图用“中国天眼”破译日月星辰等天文现象的奥秘，从探究万物组成到利用扫描隧道显微镜透视物质的微观结构，都得益于实验条件的拓展和技术手段的进步。
在宇宙中，高温、高压、强磁场等极端环境比比皆是，而我们地球上的生活环境是一个相对温和的环境，要发现更多的新现象，就需要建造极端条件实验室，拓展研究空间。
所谓极端条件，指的是在实验室中人为创造出来特别低的温度、特别强的磁场、特别高的压强等(如图所示)实验条件。
通过创造极端条件，可以发现和揭示许多在通常条件下观察不到的奇异物质特性。
例如，某些物质在很低的温度时，电阻就变成了0(如铝在－271.76 ℃——即1.39 K——以下时电阻为0)，这就是超导现象。
肩负原始创新重任的国之重器——国际首个综合极端条件实验装置布局在北京怀柔科学城，并已投入使用。
该项目拥有极低温(可达1 mK)、强磁场(可达32.35 T)、超高压(可达3.8×1011 Pa)和超快光场(时间分辨率可达10－18 s)极端条件实验装置。
科学家们将极端条件进行综合运用，大大拓展了物质科学的研究空间，为发现新物态、探索新现象、开辟新领域，创造了前所未有的机遇。
请根据上述材料，回答下列问题：(1)请写出我国综合极端条件实验装置中的一个极端条件：_________________________________________________________________________________。
(2)我国自主研制的载人潜水器“奋斗者”号成功完成了10 000 m的深潜试验，创造了中国载人深潜的新纪录。
超高压极端条件的压强约为“奋斗者”号在10000 m深海中(海水密度取1.0×103kg/m3)承受压强的________倍。
(填写正确选项前的字母)A．4 B．40 C．4 000 D．400 000(3)强磁场的产生需要大电流，但电流越大，导线的温度就会越高，通常会导致铝导线等熔化，给强磁场的产生带来限制。
浅谈磁流体推进器
题目：浅谈磁流体推进器院系：理学院物理系2017年6月14日浅谈磁流体推进器摘要磁流体推进器是利用局部空间内海水中电流与磁场间的相互作用力使海水运动而产生推进力的一种新型推进装置，可用于船舶、鱼雷、潜艇等水中作业工具。
由于其具有振动小、噪音低、操作灵活等优点，其在潜艇等军事单位方面的极具研究与应用价值。
本文将浅谈磁流体推进器的基本工作原理，简要分析影响磁流体推进器工作效率的主要因素并试提出改进方向。
磁流体推进器投入使用已有约三十年的历史，一些在世界上对磁流体推进器应用处于领先水平的船舶、潜艇等大都采用超导磁体提供磁场，但磁流体推进技术目前仍尚处于初级阶段，许多关键技术有待深入研究和突破。
关键词：磁流体推进器，推进力，潜艇，超导磁体.一、引言传统机械传动类推进器（譬如螺旋桨、水泵喷水推进器等）主要使用机械动力作为推力，但传统推进器具有机械振动强、噪音大、隐蔽性差等缺点。
磁流体推进是一种综合性很强的高新技术，它涉及电磁学、流体力学、电化学等相互交叉学科的理论，又涉及新结构、新材料、新控制方法等综合性技术。
船舶磁流体推进是近二三十年出现的一种新型的船舶推进方式，它是利用海水中的电流与磁场间的相互作用力使海水运动而产生反作用推进力的一种推进方法。
船舶磁流体推进器具有高速、振动小、噪声低、操纵灵活、布置方便等特点。
【1】1992 年世界第一艘超导磁流体推进船“大和1号”的试航成功,标志着磁流体推进研究进入了一个新阶段,目前许多造船大国纷纷对此技术进行详细研究,并预测此种推进方式将是本世纪最具发展前景的船舶推进方式之一。
1二、相关概念1.磁流体推进器：磁流体推进器（英语：Magnetohydrodynamic Drive，MHD）狭义上是指贯通海水的通道内建有一个磁场，这个磁场能对导电的海水产生电磁力作用，使之在通道内运动，若运动方向指向船艉，则反作用力便会推动船舶前进。
【2】2.磁流体：磁流体又称磁性液体、铁磁流体或磁液，是一种新型的功能材料，它既具有液体的流动性又具有固体磁性材料的磁性。
新型船舶动力装置基本情况和发展趋势
新型船舶动力装置基本情况和发展趋势船舶动力装置是船舶的核心设备，船舶动力装置只有正常运行，才能够为船舶的正常运行以及船员的日常生活提供保障。
船舶动力装置由主动力装置、辅助动力装置和辅机及其设备共同组成,三大部分的相互协调共同为船舶提供源源不断的动力。
在船舶动力装置中,主动力装置是提供推进动力的装置,其主要有蒸汽轮机、柴油机、燃气轮机、电动机和混合动力机几种主要类型，但新型船舶动力装置包括燃气轮机推进，喷水推进，吊舱推进，表面浆推进，超导磁推进，AIP 系统等。
一、柴油机动力装置柴油机动力装置是以柴油为燃料的内燃机,其优点在于启动速度快、运行状态可靠和功率大等。
柴油机动力装置是目前应用最为普遍的船舶动力装置,因此其技术成熟度也相对更高。
柴油机动力装置在上世纪60年代开始全面取代了蒸汽轮机,成为最主流的船舶动力装置。
柴油机动力装置分为四冲程柴油机和两冲程柴油机,其中二冲程柴油机的特点是转速相对较低，可以直接驱动螺旋机进行工作,主要应用于大中型远洋运输船舶上。
而四冲程柴油机转速较高，一般主要应用于小型运输船、客船、军舰和豪华游艇上。
二、燃气轮机动力装置燃气轮机动力装置是以油气作为燃料的动力装置，燃气轮机动力装置其突出的特点在于装置体积较少、重量轻、加速性能强,且燃气轮机动力装置运行过程中所产生的污染物远远少于柴油机动力装置。
但是,燃气轮机动力装置也存在着较多的缺点和不足，如燃气轮机的燃料一一蒸馏油价格非常昂贵、燃气轮机油耗较高、经济性不高等,因此很难在船舶当中得到普及。
目前,只有少部分的高速客船和军用舰艇上配备了燃气轮机动力装置。
三、电力推进装置顾名思义是以电动机做功来推动船舶运行的动力装置，当前在船舶动力装置中被广泛使用的推进装置主要由电动机、原动机、变频器还有就是推进变压器以及控制调节器等构成。
对于操纵性能要求不是特别高的船舰来说，经常使用的轴桨推进装置如可调桨以及定距桨等，对于操作性能要求相对高一点的船舶来说，通常采用的全回转推进器。
超导磁流体推进器
超导磁流体推进器我国代号为“洛神”的“超导磁流体推进器”潜艇研制已经取得了重大突破，开始进入试车定型阶段。
我国是个海洋大国，随着大洋经济的到来，我们越来越意识到海洋的重要性。
但是由于我国的海军建设一直以来都是以近岸防御为主，而对保护稍远的海上利益却显得有些力不从心。
于是大力发展远洋海军，对中国来说是势在必行。
可是，一味追赶，一味模仿外国海军的模式,总令中国头头脑脑们陷入极大的被动。
于是在90年代初期，由中国科学院电工所与中国舰船研究院负责，一个称为“剑鱼”（99工程）的计划实施了，其实质便是超导技术在海军舰艇方面的应用研究。
从开始研制到今天试车成功这十几年时间里，我们的科学家们可谓是创造了人类的一个奇迹。
下面我们就以下几个方面对我国的新型潜艇进行了解：中国“洛神”超导磁流体推进器潜艇90年代初期，由中国科学院电工所与中国舰船研究院负责，一个称为“剑鱼”（99工程）的计划实施了，其实质便是超导技术在海军舰艇方面的应用研究。
从开始研制到今天试车成功共花费这十几年时间.1、外型：当初分别参照了俄罗斯K级（“基洛”877-636）型艇，以及美国的“弗吉尼亚”级核潜艇，还有法国“红宝石”核潜艇作为新舰风洞模型。
然而这些在以前的动力装置下，被喻为世界顶尖的水滴型设计的外型，在以超导磁流体作为动力的风洞实验中，其钝型的舰首在高速行驶下会与海水形成一个酷似音障的水障，因此大大影响了航速。
于是，凝聚着中国的设计人员的智慧和力量的鱼形外型出现，并近乎完美的通过了风洞试验。
其首部与尾部各有一对升降舵，在使用中，首升降舵主要用于产生正、负升力，改变或稳定航行深度；而尾升降舵用于产生纵倾或保持已有的纵倾角。
两侧及围壳、舵内壳采用最新的高强度塑钢，它的承受力比目前的潜艇钢高出三倍以上，下潜最深深度可达800―1000米。
而船体则包裹着一层由特殊材料制成的弹性“皮”称为“无回声蒙皮”，这种皮使艇壳对于声纳波几乎无反射.2、动力：“超导磁流体推进”作为一个非常复杂的课题，它由几个部分构成：A、蓄电池舱：作为备用能源，磁流体推进器仍须装备一定数量的蓄电池，该舱*近艇的中部指挥舱下层空间。
超导磁流体推进技术—动装共24页
56、书不仅是生活，而且是现在、过 去和未 来文化 生活的 源泉。 ——库 法耶夫 57、生命不可能有两次，但许多人连一 次也不 善于度 过。— —吕凯 特 58、问渠哪得清如许，为有源头活水来 。—— 朱熹 59、我的努力求学没有得到别的好处， 只不过 是愈来 愈发觉 自己的 无知。 ——笛 卡儿
超导磁流体推进技术—动装
16、人民应该为法律而战斗，就像为 了城墙 而战斗 一样。 ——赫 拉克利 特 17、人类对于不公正的行为加以指责 ，并非 因为他 们愿意 做出这 种行为 ，而是 惟恐自 己会成 为这种 行为的 牺牲者 。—— 柏拉图 18、制定法律法令，就是为了不让强 者做什 么事都 横行霸 道。— —奥维 德 19、法律是社会的习惯和思想的结晶 。—— 托·伍·威尔逊 20、人们嘴上挂着的法律，其真实含 义是财 富。— —爱献 生
拉
60、生活的道路一旦选定，就要勇敢地 走到底 ，决不 回头。 ——左
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
发电机舱
给推进器以及照明等其它设备供电
蓄电池舱
备用能源
磁流体动力装置技术的特点
优点：
• 震动、噪音小、高效； • 高速； • 易于布置机舱；
• 易于控制和操作。
磁流体动力装置技术的特点
震动、噪音小、高效：
由于超导磁流体推进取消了常规的螺旋桨、喷水推进、
泵喷等转动机构，因而可大大降低由转动机构引起的噪声 和振动。尤其在高速船舶中，螺旋桨推进不可避免地会产 生空泡。空泡的产生不仅会引起船舶的振动，产生噪声， 而且严重影响螺旋桨的推进效率，缩短使用寿命。而超导
结语：
磁流体技术作为新出现的动力装置
技术，近些年取得一定的发展，但是还
不足以灵活应用，还有一些问题，相信
不久在诸多科学家研究下能突破瓶颈，
使其成为未来的最主要动力装置。
磁流体推进原理简图
结构简图
超导磁流体推进器的组成及结构形式
超导磁体
通道 电极 电源和控制测量系统
主要组成
超导磁流体推进器的组成及结构形式
线形通道磁流体推进器
结构形式
螺旋形通道磁流体推进器
环形通道磁流体推进器
应用船舶主要构成部分
名称 作用
核反应堆舱
提供能量
操控舱和推进器 舱
装有液氮制冷装置、推进器装置和仪表台等
• 中日高场强磁流体推进器的试验研究
中国洛神号超导磁流体潜艇试车重 大突破,领先世界。超导电磁流体推进是 把电能直接转换成流体动能，以喷射推 进取代传统螺旋桨推进的新技术，它具 有低噪音和安全性等特点，在特殊船舶 推进应用中具有重大价值。中科院从 1996年开始超导磁流体推进技术的研究， 研制成功世界上第一艘超导螺旋式电磁 流体推进实验船，2000年获中科院科技 进步二等奖。建成了用于磁流体推进器 水动力学研究的海水循环试验装置和用 于试验船综合性能研究的航试水池。
对超导磁体的结构和舰船上安装磁流体推进器的结构型 式进行了广泛的研究，其中大型磁体的磁感应强度可达6～8 T， 提出了潜艇上应用的环状式结构将具有最高的效率，并作了 全面的试验研究，得到许多有益的结果。
俄罗斯磁流体推进研究
主要参与单位：科学院高温物理所、列宁格勒 造船学院和克雷洛夫研究院等。
取得成就：
超导磁流体推进技术
大和一号
磁流体推进是近四十年出现的一 种新型推进方式。1992 年世界第一艘 超导磁流体推进船“大和一1”号的试 航成功,标志着磁流体推进研究进入了 一个新阶段,目前许多造船大国纷纷对 此技术进行详细研究,并预测此种推进 方式将是本世纪最具发展前景的船舶 推进方式之一。
基本原理 ： 贯通海水的通道内建有一个磁场，这个 磁场能对导电的海水产生电磁力作用， 使之在通道内运动，若运动方向指向船 艉，则反作用力便会推动船舶前进。
完成了50 kW超导磁流体推进样机的原理性研究，包 括理论和试验，并开始研制1 200 k W的超导MHD推进器。 大大降低磁体线圈的绕制难度，有效地提高磁场强度， 同时可解决磁体支撑内壁的强电磁应力。
日本磁流体推进研究
日本的神户商船大学最早进行超导磁流体推 进的研究。日本亦是世界上研制成第一艘超导磁 流体推进船的国家，其研究目标是水面船舶。
磁流体动力装置技术的特点
缺点：
• 当前技术水平下成本高、速度慢； • 需大型发电机，增加船只重量。
目前应用范围
• 军用船舶、潜艇、鱼雷（中国、美国、俄罗
斯等）
• 民用船舶（日本为主）
美国磁流体推进的研究
美国海军水下系统中心 戴维· 泰勒舰船研究中心
夫可公司
取得成果：
取得成就：
解决了众多的实用化问题，如超导磁体的绕制及重 量减轻；推进器的整体构型及与船体的配合安装；低温 容器的效率及轻量化；电极材料及电解气泡等等。
中国磁流体推进的研究
开端：70年代，七〇二所曾经研究过常规导体的磁 流体推进技术（推进效率极低） 近年成果：
• 超导磁流体推进器回路试验装置的研制
• 螺旋式磁流体推进试验船－“HEMS-1”的研制
磁流体推进将不受此种危害，使舰船真正实现安静航行。
同时摩擦损失的减小使得效率进一步提高。
磁流体动力装置技术的特点
高速：
由于超导磁流体推进的动力输出装置，如磁体、电极
等都是相对静止的，这样就可大大提高船舶主机的功率级， 不再受转动机械的功率限制，从而可制造出超大功率的高 航速舰船。
磁流体动力装置技术的特点
易于布置机舱：
由于超导磁流体推进器的一切设备无固定地安装在机
舱内某个位置的要求，因此可以在舰船的设计中有效地利 用舱室空间，供给设备安装的灵活性。
磁流体动力装置技术的特点
操作灵活：
通过改变磁流体推进器中电极的极性或电流的大小即
可改变推力的方向或推力的大小，而改变电极的极性或电 流的大小较机械逆转或变速更容易实现，并容易做到平滑 调速，从而提高了舰船的灵活性，改善了舰船的操纵性能。