船舶动力系统ppt课件
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船舶动力学
)] i
[(
[(
dt dp dr 2 2 ru pw ) y ( r p ) z ( qr ) x ( qp )] j dt dt dq dp 2 2 pv qu ) z ( p q ) x ( rq ) y ( rq )] k } dxdydz dt dt
1
cos cos cos sin sin sin cos cos sin cos sin sin
sin cos sin sin sin cos cos sin sin cos cos sin
V i ( u qz ry ) i ( v rx pz ) j ( w py qx ) k
1.2.1 作用于船舶的微元上的速度和加速度
di i ( p i q j rk ) i rj q k dt dj j ( p i q j rk ) j p k r i dt dk k ( p i q j rk ) k q i p j dt
1.1.2 船体坐标系-动坐标系
原点O取船体上任意一点，纵轴Ox平行 于船舶横摇轴并指向船首，横轴Oy平行 于纵摇轴并指向左舷，垂直轴Oz指向船 体。 O-xyz构成一个左手坐标系 常将O取在船舶重心上 Ox 横摇轴 Oy纵摇轴 Oz首摇轴 不是惯性坐标系
船舶六个自由度的运动
沿三个坐标轴的直线运动 围绕三个坐标轴的旋转运动
v
M
p
M
r
0
X H 1 X u 0 YH 1 Z H 1 Z u 0 K H1 M M u H1 N H1 0
《船舶静力学》课件
要点三
现代发展
随着计算机技术和数值计算方法的进 步，船舶静力学的研究手段和方法得 到了极大的丰富和发展。现代船舶静 力学不仅关注理论分析，还注重实验 研究和数值模拟，为船舶设计和建造 提供了更加全面和准确的理论支持。
02
船舶静力学基础知识
浮力与重力平衡
浮力
当物体浸没在流体中时，流体对物体向 上的压力与物体所受的重力之差即为浮 力。
05
船舶静力学案例分析
案例一：某型船的稳性分析
总结词：该案例通过稳性分析
，评估某型船在不同装载和海
况下的稳定性。
01
详细描述
02
确定船只的排水量、重心高度
等参数。
03
使用船舶静力学公式计算初稳
性高度。
04
分析船只在不同风浪条件下的
稳性表现，包括横摇、纵摇和
垂荡运动。
05
提出改进建议，提高船只的稳
04
船舶静力学应用与实践
船舶设计中的静力学应用Fra bibliotek船舶稳定性
船舶在各种工况下的稳定性分析 ，包括横倾、纵倾和首尾摇摆等 ，以确保船舶在各种环境条件下 都能保持稳定。
浮态分析
通过静力学方法计算船舶的浮态 ，包括吃水、排水量、浮心位置 等，以优化船舶的浮态性能。
船体结构强度
利用静力学原理对船体结构进行 强度校核，确保船体结构在各种 载荷下的安全性和可靠性。
船舶静力学主要关注船舶在静态条件 下的受力分析、稳定性、浮态和承载 能力等方面的研究，为船舶设计、建 造和安全使用提供理论基础。
船舶静力学的重要性
船舶安全
船舶静力学是确保船舶安全的重要基础，通过对船舶的受力分析、稳定性等研究，可以预测和避免船舶在各种环境条 件下的倾覆、沉没等危险。
船舶螺旋桨形式ppt课件
叶片裂纹或断裂
由于材料缺陷、超载或交变应力等原 因，导致螺旋桨叶片出现裂纹或断裂 。
螺距误差
由于螺旋桨桨叶的螺距制造误差或运 转时的变形等原因，导致螺旋桨螺距 与设计值不符。
螺旋桨故障的诊断方法
振动分析法
通过分析船舶的振动情况，判断螺旋桨是否 存在故障。
温度检测法
通过检测螺旋桨附近的温度，判断是否存在 过热或异常升温。
创新设计
通过数值模拟和实验研究，探索新型螺旋桨的设计理念和方 法，以适应未来船舶航行需求的变化。
THANKS
感谢观看
螺旋桨的作用
通过旋转螺旋桨，产生向前的推 力，使船舶得以前进、后退或保 持静止状态。
螺旋桨的种类与特点
种类
根据不同的分类标准，螺旋桨可分为 多种类型。如按桨叶数目可分为单桨 和双桨；按推进方式可分为前置推进 、后置推进和侧置推进等。
特点
不同类型的螺旋桨具有不同的特点和 应用场景。例如，单桨适用于中低速 航行的大中型船舶，双桨则适用于高 速航行的小型船舶。
在维修或更换螺旋桨时，需遵循相关安全操作规程，确保人员
和设备安全。
04
船舶螺旋桨的故障诊断与排除
螺旋桨的常见故障及原因分析
振动过大
由于螺旋桨桨叶的安装误差、制造缺 陷或螺旋桨运转时的不平衡等原因， 导致船舶振动过大。
效率下降
由于螺旋桨的表面腐蚀、水生物附着 或泥沙磨损等原因，导致螺旋桨的推 进效率下降。
声音诊断法
通过听螺旋桨运转时的声音，判断是否存在 异常。
压力检测法
通过检测螺旋桨附近的水流压力，判断是否 存在异常。
螺旋桨故障的排除与修复
清洗和修复
更换损坏的叶片
对螺旋桨表面的水生物和泥沙进行清洗， 修复腐蚀和磨损部分。
第一章 船舶电力系统图文
15
第二节 船舶电力系统基础
▪五. 船舶电网的分类：（精通）
▪ （1）动力配电网络 ▪ （2）照明配电网络
主电网
▪ （3）应急电网
▪ （4）小应急电网
▪ （5）弱点网络
2020年3月27日6时13分
16
▪ 船舶电网的配电方式&接线方式 (识记)
▪ 电压等级在500V以下的船舶电网,一般采用枝状或
2020年3月27日6时13分
20
第三节 船舶配电装置
主配电板的组成：(精通)
2020年3月27日6时13分
21
应急配 电板
负载屏
发电机 控制屏
并车屏
22
汇流排
23
返回
1. 发电机控制屏
用来控制、调节、监视和保护发电机组。每台发电 机组均配有单独的控制屏。
其上部分装有测量仪表、转换开关、指示灯、主要 电源开关、原动机的调速开关和按钮等 ；
有独立应急电源，他可以是发电机，也可以是蓄电池，作为应急 电源使用的发电机称为应急发电机。
配电装置
负载
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电网
电源
柴油发电机 废气透平发电机 轴带发电机 应急发电机 8 蓄电池
Air circuit breaker
Molded case
breaker
汇流排转换接触器 13
第二节 船舶电力系统基础 ▪三. 船舶电力系统的参数：（精通）
2020年3月27日6时13分
▪ 船舶电站的主要术语： ▪ 船舶主电源&应急电源（识记） ▪ 主配电版&应急配电板（识记） ▪ 一次配电系统&二次配电系统（精通） ▪ 低压&高压系统&供电持续性（了解）
船舶柴油机概述-PPT课件
更换磨损件
油液管理
及时更换磨损严重的部件，如气缸套、活 塞环等，以保证柴油机的正常运转。
合理选用和管理柴油机油和其他润滑油， 确保油液质量和清洁度。
船舶柴油机常见故障与排除
启动困难
检查启动电路、燃油喷射系统、气缸压力等， 确保正常启动条件。
运转异常
检查燃油喷射、气缸压力、排气系统等，找 出运转异常的原因并排除。
废气处理技术
应用SCR（选择性催化还原）技术， 降低氮氧化物排放。
船舶柴油机的发展趋势
高效能
追求更高的热效率和功率密度， 降低能耗。
低排放
降低氮氧化物、硫氧化物和颗粒物 等污染物排放。
智能化
实现远程监控、故障诊断和预测性 维护等功能。
船舶柴油机的未来展望
新能源应用
探索使用燃料电池、混合动力等 新能源技术，替代传统柴油动力。
燃料缓慢燃烧的阶段， 燃烧速度逐渐减缓。
燃烧结束后的阶段，剩 余的燃料继续燃烧。
船舶柴油机的性能指标
功率
表示柴油机在单位时间内所做 的功的大小。
转速
表示柴油机曲轴每分钟的转数 。
燃油消耗率
表示柴油机每输出单位功率所 消耗的燃油量。
排放性能
表示柴油机排放的废气中污染 物的含量和种类。
03
船舶柴油机的类型与结构
船舶柴油机概述-ppt课件
• 船舶柴油机简介 • 船舶柴油机的工作原理 • 船舶柴油机的类型与结构 • 船舶柴油机的应用与维护 • 船舶柴油机的发展趋势与展望
01
船舶柴油机简介
船舶柴油机的定义与特点
总结词
船舶柴油机是一种用于船舶推进的柴油发动机，具有高功率、高效率、可靠性和耐久性等特点。
船舶电喷柴油机-瓦锡兰共轨技术PPT课件
伺服油泵由丹尼斯Dynex或者博士
Bosch制造
它们把压力~ 80 -190 bar的伺服油输
送到蓄压块。蓄压块上有两个出口，
它们通过两根高压油管连接到伺服油 共轨。
Servo oil outlet to
燃油泵和伺服油泵数量由主机缸数而
rail 伺服油出
定。
口
Fuel pumps 燃油泵
Servo oil pumps 伺服油泵(图示为博士泵 “Bosch”)
Fork lever 顶撑杆
Torsional springs 扭转弹簧
伺服油供给泵-Servo Oil Pump “Bosch”博士泵
Bosch伺服油泵都是轴向斜盘式柱塞油泵。它们 供油到蓄压块，再通过两根高压油管接到共轨伺 服油管。蓄压块上有个启跳压力为230 bar的安全 阀。 伺服油泵数量根据主机缸数而定。如果某个油泵 故障，主机仍能运行。 当主机反转时，伺服油泵的斜盘也需要翻转。 控制油用来翻转斜盘的位置。
1938年开始进入柴油机领域。 2、瑞士苏尔寿公司(Sulzer Ltd.)成立于1834年，1898年开始与柴油机的发
明者鲁道夫.狄赛尔合作生产柴油机。1990年苏尔寿将其柴油机业务剥 离，成立新苏尔寿柴油机公司(New SulzerDiesel，NSD)。后来新苏尔寿 柴油机公司成为意大利芬坎蒂尼公司的子公司。 3、 1997年，瓦锡兰旗下的瓦锡兰柴油机公司(Wartsila Diesel)与芬坎蒂尼 公司旗下的大部分柴油机业务(包括新苏尔寿柴油机公司)合并，成立 瓦锡兰NSD公司(WArtsila NSDCorporAtion)。 4、 1997年瓦锡兰合并新苏尔寿柴油机公司之后，在原苏尔寿品牌的RTA 系列低速机的基础上，2003年推出智能型电控共轨RT-flex型机。
船舶智能制造ppt课件全文
1.等离子坡口切割机
2.型钢切割机
4.数控加工
1.肋骨冷弯机
2.三维数控弯板机
3.12米三辊弯板机
数字化制造
先行工程物流
生产计划、托盘计划
船体 先
行
内场作业区（切割、
工
加工、部件）
程 ➢入托管理 ➢条码扫描采集信息
物 ➢船体托盘申请
入库
➢接收生产管理部生产计划 ➢将船体零部件托盘计划下发 至生产作业区
物流中心
➢物料存储的规范化管理 ➢船体托盘按需、定点配送 ➢舾装托盘配套性检查与配送
配送
总组搭载 外场作业区 （平直、装焊）
➢规范场地、胎位编码，配送 更加精准 ➢按工序、分道进行物料配送
流
计划与实绩对比、生产准备、托盘跟踪、制造监管看板
先行工程物流
移动终端程序的开 发及应用
数字化制造
数字化移动终端选型 及应用
广义的物联网涵义
利用条码、射频识别（RFID）、传感器、全球定位系统、激光 扫描器等信息传感设备，按约定的协议，实现人与人、人与物、物与物 的在任何时间、任何地点的连接（anything、anytime、anywhere），从 而进行信息交换和通讯，以实现智能化识别、定位、跟踪、监控和管理 的庞大网络系统。
度
知识自动化时代
智能化革命
工业 4.0 智能化 (CPPS)
电气化
20世纪初
CAD物, CA理E, C过AM程, CA→PP, CA数Q,字XD化M, C过IM程S,
PLM, ERP, MES, PLC, …
传统机床 → 数控机床 手工操作 → 机器指令
20世纪后半期
21世纪初
时间
背景——国家政策
2.型钢切割机
4.数控加工
1.肋骨冷弯机
2.三维数控弯板机
3.12米三辊弯板机
数字化制造
先行工程物流
生产计划、托盘计划
船体 先
行
内场作业区（切割、
工
加工、部件）
程 ➢入托管理 ➢条码扫描采集信息
物 ➢船体托盘申请
入库
➢接收生产管理部生产计划 ➢将船体零部件托盘计划下发 至生产作业区
物流中心
➢物料存储的规范化管理 ➢船体托盘按需、定点配送 ➢舾装托盘配套性检查与配送
配送
总组搭载 外场作业区 （平直、装焊）
➢规范场地、胎位编码，配送 更加精准 ➢按工序、分道进行物料配送
流
计划与实绩对比、生产准备、托盘跟踪、制造监管看板
先行工程物流
移动终端程序的开 发及应用
数字化制造
数字化移动终端选型 及应用
广义的物联网涵义
利用条码、射频识别（RFID）、传感器、全球定位系统、激光 扫描器等信息传感设备，按约定的协议，实现人与人、人与物、物与物 的在任何时间、任何地点的连接（anything、anytime、anywhere），从 而进行信息交换和通讯，以实现智能化识别、定位、跟踪、监控和管理 的庞大网络系统。
度
知识自动化时代
智能化革命
工业 4.0 智能化 (CPPS)
电气化
20世纪初
CAD物, CA理E, C过AM程, CA→PP, CA数Q,字XD化M, C过IM程S,
PLM, ERP, MES, PLC, …
传统机床 → 数控机床 手工操作 → 机器指令
20世纪后半期
21世纪初
时间
背景——国家政策
船舶电喷柴油机瓦锡兰共轨技术PPT课件
Wartsila柴油机发展历程
瓦锡兰公司：瓦锡兰公司(WartsilaCorporation)是全球领先的船用动力装 置及陆上电站设备的供货商和服务商，目前在全球70多个国家拥有160家 分支机构，总部位于芬兰赫尔辛基。世界船用中速机的领头羊 。 1、1834年瓦锡兰公司在芬兰卡累利阿(Karelia)成立时仅仅是个锯木厂，
of a “peanut”. 腰行孔
例如 RT-flex96C
燃油共轨管为一整段
Connecting piece between fuel rail and ICU 燃油共轨管和ICU 的连接块
第17页/共77页
(fuel) Injection Control Unit (ICU)
Servo (control) oil supply 200 bar
Servo oil rail 共轨伺服油
第13页/共77页
VCU 排气阀控制单元
Servo oil return pipe 伺服油回油管
Rail Unit Piping共轨管系, Size 0
Fuel oil rail 共轨燃油
Trace heating伴热管 ICU喷射控制单元
Servo oil rail 共轨伺服油
Local position
indication (0-10).
No load indicator !! 刻度板显示0-10刻度 但不是负荷指示器！
Fork lever 顶撑杆
Additional spring to push the rack, in case of failure, to full position 当执行器失效时，该弹簧能把油 门尺条推到最大位置。 第10页/共77页
与集控室通讯连 接箱（E90）在 主机自由端
瓦锡兰公司：瓦锡兰公司(WartsilaCorporation)是全球领先的船用动力装 置及陆上电站设备的供货商和服务商，目前在全球70多个国家拥有160家 分支机构，总部位于芬兰赫尔辛基。世界船用中速机的领头羊 。 1、1834年瓦锡兰公司在芬兰卡累利阿(Karelia)成立时仅仅是个锯木厂，
of a “peanut”. 腰行孔
例如 RT-flex96C
燃油共轨管为一整段
Connecting piece between fuel rail and ICU 燃油共轨管和ICU 的连接块
第17页/共77页
(fuel) Injection Control Unit (ICU)
Servo (control) oil supply 200 bar
Servo oil rail 共轨伺服油
第13页/共77页
VCU 排气阀控制单元
Servo oil return pipe 伺服油回油管
Rail Unit Piping共轨管系, Size 0
Fuel oil rail 共轨燃油
Trace heating伴热管 ICU喷射控制单元
Servo oil rail 共轨伺服油
Local position
indication (0-10).
No load indicator !! 刻度板显示0-10刻度 但不是负荷指示器！
Fork lever 顶撑杆
Additional spring to push the rack, in case of failure, to full position 当执行器失效时，该弹簧能把油 门尺条推到最大位置。 第10页/共77页
与集控室通讯连 接箱（E90）在 主机自由端
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二、船舶运动所消耗的功率
推进 系数
C P P P M E T R A sM v T vQ A w v M M Q w M Q P Q M w w HPRS
桨本身效率
桨盘损失(
(敝水效率)
相对效率)
船桨配合损
轴系损失(
失(船身效 率)
轴系效率)
.
各种推进器的CP
各种推进器的统计数值
推进器种类
推进器效率 ηP
放量少）可以
单独将发动机
取出进行岸上
维修。缺点：
燃烧效率低，
要以价格更为
昂贵的汽油作
为燃料；发动
机制造成本高
，维护费也高
.
船舶动力装置系统：
1 船舶动力装置的组成与分类 2 船用柴油机 3 动力装置的传动 4 船舶轴系 5 船舶动力系统
.
船舶动力装置的组成
主机 传动设备和轴系 辅助机械设备 动力管路系统 机舱自动化设备
排量,有益于环境保护, 港口冒黑烟的问题得
.
到解决
计算机介 入控制系 统,使喷 油微量、 定时、精 准，使其 动力性能 极大提高 ，也节能 ，也减排
。
.
较少有专门 为船舶开发 燃气涡轮机 ，所以将飞 机发动机改 装到船上
燃气涡轮 机与蒸气 涡轮机工 作原理相 同，都是 喷射高速 流体到涡 轮上，带 动涡轮轴 转动变成 机械能
轴系传动效率 ηS
推进系数CP
推进器重量 （kg/0.735kw）
螺旋桨 明轮 竖轴推进器 喷水推进器
0.6-0.75 0.4-0.65 0.55-0.70 0.55-0.6
0.95-0.98 0.70-0.85 0.85-0.95 0.90-0.95
0.50-0.70 0.30-0.50 0.45-0.60 0.50-0.55
经济性
安全可靠性
运转管理
.
25
4船舶轴系
4.1轴系的组成 4.2轴系的布置
两冲程发动机
适用于大型船
.
舶
四冲程发动机 工作原理：进 气、压缩、做 功、排气，推 动活塞做直线
运动
两冲程发动机工
作原理：压缩、
做功、排气，推
动活塞做直线运
.
动
内燃机按工作循环分 为：
四冲程、二冲程
内燃机按曲轴转数
分为：
低速机（转数
<300/min)、
中速机（转数
300~1000/min)
、
高速机（转数
高速环保 船、军舰 等应用
燃气涡轮机优点：构造简单、重 量轻、功率大、环保（Nox,Sox 等排放量少）可以单独将发动机 取出进行岸上维修。缺点：燃烧 效率低，要以价格更为昂贵的汽 油作为燃料；发动机制造成本高
，维护费也高。
.
燃气涡轮机工
作原理
燃气涡轮机优
点：构造简单
、重量轻、功
率大、环保（
Nox,Sox等排
0.5-2 15-30 4.0-8.0 棗
.
马力的定义
船本身需要的马力 =船的阻力X船速( 有效马力(EHP)= 主机的马力*CP( 由主机到船行之间
的能量损失)
.
傻大、笨重、噪声 、黑烟的柴油机期 待改善,节能减排的 科学研究一直在路
上,任重面道远.
一种电控喷射的智 能控制柴油机诞生 了,改善了原有傻重 噪黑柴油机的弊病. 电控喷射代替了机 控喷射,减少NOX的
>1000/min)
.
大型商船使用低速机（ 烧重油汽缸大体积大较
沉重震动）
车客渡船使用中速机 （烧重油）
高速轻量的船使用高 速机（烧汽油）
.
“马力”是船舶发动机的 输出的功率。由船的阻
力和推进效率决定
1马力=75公斤米/秒 =0.735kw
船的马力=RV/75
主机要发出多少马力来 推船前进呢?
.
第3章 船的发动机（引擎）
发动机是船舶动力的输出设备 相当于船舶的心脏
.
1
船舶动力装置的分类
（以主机的形式来分类）
1. 蒸汽动力装置
2.内燃机动力装置
3. 核动力装置
.
2
主机
热能转化为机械能 的装置， 或产生 动力的机械装置。
任何发动机都要 燃烧燃料，后产 生热能再转化为
动能。
发动机的主要种
小型船舶，如港作船。
1-柴油机；2-联轴节；3-带万向接头的传 动筒；4-上锥齿轮；5-蜗杆；6-传动轴； 7-尾管；8-滚动轴承；9-下锥齿轮；10舵叶；11-滚动轴承；12-螺旋桨；13-蜗 轮；14-支架
.
24
选择传动方式需要考虑的因素
船舶的大小
船舶的用途
船舶的航区
发动机的形式和发展
传动设备的形式和发展
推动船舶航行的动力机械
(燃气轮机、内燃机<柴油机、燃气轮机>、 推进电机组、核动力等)
主机至螺旋桨之间传动设备
(减速箱、离合器、推力轴承、轴系)
保证主机工组的辅机、装置
(空压机、发电机组、燃油泵、滑油泵、冷却水泵 )
保证主机工组的系统
(燃油、滑油、冷却水、压缩空气、排气管路系统 )
实现主机、辅机遥控集控的设备
(自动控制、. 调节系统、自动操纵、集中监测、20报警 )
3 动力装置的传动
直接传动
间接传动
Z型传动
电力传动
液力传动
可调距螺旋桨
.
21
1、直接传动
直接通过轴系
主机
（低速机）
优点：
1）结构简单，维护管理方便，不易出现故障 2）经济性好，传动损失少，传动效率高 3）工作可靠，寿命长 4）振动噪声小 缺点：
类：蒸汽机、涡
轮机、内燃机。
.
3
能量转换过 程
蒸汽机 、涡轮 机、内 燃机
.
蒸汽涡轮机的 工作原理：高 速汽流喷射叶 片带动轴转动
为避免空泡现 象，船舶加设
减速器
蒸汽涡轮机 已退出历舞
台，只有 . LNG船在用
蒸汽涡轮的工 作原理
蒸汽涡轮的工 作结构
减速器使螺旋 桨减速而避免
空泡 .
当前普遍使用 的是“柴油机 ”。与汽车发 动机都是内燃 机，但有不同 ：汽车是“点 燃”，而船舶 是“压燃”
1）动力装置重量、尺寸大 2）主机必需可反转 3）非设计工况经济性差 4）船舶微速航行航速受到主机最低稳定转速的限制
应用范围：
低速机→远洋和沿海货轮、油轮、舰
.
22
2、间接传动
中、高速机 轴系以及离合器、减速器等
优点： 1）主机不需换向，且转速不受螺旋桨要求低转速的限制 2）主机结构简单，工作可靠，管理方便，机动性好 3）轴系布置自由 4）利于多机并车运行，也利于设置轴带发电机
缺点： 1）轴系结构复杂 2）传动效率低
应用范围： 冰区航行船舶 内河航行中小型船舶
.
23
3、Z型传动
显著特点：螺旋桨可绕垂直 轴座360o回转。
优点：
1）操纵性好 2）可以不设舵、尾柱和尾 轴管等结构
3）不需要单独的减速齿轮 装置、不需要主机换向机构 、延长柴油机使用寿命
4）修理桨，不需进坞 应用范围：