⑴ 船舶動力裝置的介紹
船舶動力裝置是為保證船舶正常營運而設置的動力設備,是為船舶提供各種能量和使用這些能專量,以屬保證船舶正常航行,人員正常生活,完成各種作業。船舶動力裝置是各種能量的產生、傳遞、消耗的全部機械、設備,它是船舶的一個重要組成部分。 船舶動力裝置包括三個主要部分:主動力裝置、輔助動力裝置、其他輔機和設備。
⑵ 動裝之管系
第5章船舶管路系統
1. 何謂船舶管路系統?船舶管路系統有哪幾類?
答:船舶管路系統是船舶為了完成一定任務而專門用來輸送和排出液體或氣體的管路、機械設備和檢測儀表等的總稱,常簡稱為船舶管系。船舶管系分為動力管路和船舶系統,動力管路有:燃油管路;滑油管路;冷卻管路;壓縮空氣管路;排氣管路。船舶系統可分為:艙底水系統;壓載水系統;消防系統;通風系統;供水系統;製冷與空調系統;貨油系統等。
2. 燃油的質量指標有哪些?
答:燃油的質量指標有:十六烷值;密度;粘度;凝點、濁點和傾點;機械雜質和水分;熱值;閃點。
3. 畫簡圖說明燃油管路的功用。
4. 畫簡圖說明日用油櫃的結構特點。
5. 油艙的總容積在理論計算的基礎上,還應考慮哪些系數?
答:容積系數Cr 1.1~1.2、儲備系數Cc 1.1、風浪系數Cf 1.05~1.2。
6. 簡述船舶設計對燃油管路的要求。
答:1各艙櫃間應有管路連通,管路丄應設截止閥,以便關斷保證船舶傾斜時正常供油。2大中型船舶設獨立驅動的燃油輸送駁運泵,小型船舶設手搖泵,保證連續供油。3各油艙油櫃供油管路上的截止閥或旋塞應直接裝設在艙櫃壁上,深油艙日用油櫃出口管路應設置速閉閥,以便在發生火災或危機情況下能在該處外迅速將其關閉。4燃油管路必須與其他管路隔絕,不得布置在高溫處、電氣設備處。5沉澱艙櫃以及專設沉澱艙的燃油艙或日用油櫃,應裝設自閉式放水閥或旋塞。6大型船舶燃用兩種燃油,應設有兩套供油管路,設置燃油回油集合筒以收集回油,並用於兩種燃油的混合和撤換。
7. 簡述滑油管路的功用、組成與種類。
答:功用:滑油管系給柴油機、增壓器等船舶動力裝置設備供應足夠的合乎質量要求的滑油,確保有關摩擦副處於良好的潤滑狀態,避免發生干摩擦,並在潤滑過程中帶走部分熱量,起一定的冷卻作用。組成:滑油管系一般由滑油貯存艙、華油循環櫃、滑油泵、凈化設備及滑油冷卻器等組成。種類:滑油管系根據柴油機的結構型式可分為濕底殼式和干底殼式兩種。
8. 簡述船舶設計對滑油管路的要求。
答:1滑油管系的布置應保持在船舶一定的橫傾和縱傾范圍內可靠地供油。2滑油循環泵的布置影視吸入管長度盡可能短,因此油泵應盡量靠近柴油機或循環油櫃。3為減少管路阻力和管路振動現象,在滑油循環泵到過濾器管路上要使彎頭盡可能少,並縮短此管路長度。4滑油過濾器一般布置在滑油冷卻器前,濾器前後要裝設壓力表,管路中還映射低壓警報器。5滑油貯存櫃要靠近甲板注油口,並有一定高度,以借重力給循環櫃補充滑油或進入駁油泵。6如果增壓器採用強制循環式壓力潤滑,則設置增壓器滑油重力櫃作為應急用,重力櫃的高度必須在增壓器軸線上方約12m處。
9. 簡述冷卻管路的功用和形式。
答:功用:是對主輔柴油機、主輔機的滑油冷卻器、淡水冷卻器等熱交換器、軸系中的齒輪箱、軸承、尾軸管等需要散熱的設備供以足夠的淡水、江水、海水或冷卻油,進行冷卻,以確保其在一定溫度范圍內可靠工作。形式:開式冷卻管路和閉式冷卻管路。
10. 畫簡圖說明開式冷卻管路的原理和特點。
答:原理:海水泵4將海水自海底門1經通海閥2濾器3送至溫度調節器5,在進入滑油冷卻器和主機,冷卻有關部位後匯集於總管,然後推開單向閥排至舷外。溫度調節器自動調節冷卻水的流量,使滑油溫度和進入柴油機的水溫在允許的范圍內。特點:開式冷卻管路設備少、管路簡單、維護方便、水源豐富。不過,冷卻水水質差,雜質造成堵塞或附著在冷卻表面,還是對金屬壁腐蝕,使傳熱條件變壞,使金屬壁過熱受損;舷外水溫度變化大,直接受季節、區域的影響,變化幅度大,不利於進入柴油機冷卻。只適用於小型柴油機和對冷卻水要求不嚴格的各種熱交換器、空氣壓縮機、排氣管、尾軸管等的冷卻
11. 畫簡圖說明閉式冷卻管路的原理和特點。
答:原理:淡水泵1自淡水冷卻器8吸入淡水,進入柴油機3冷卻高溫部件後,又回到淡水冷卻器8,進行閉式循環。海水進行開式循環,只是管路中包括了淡水冷卻器。特點:淡水水質好,不會產生堵塞流道和析鹽現象,積垢少,易於控制柴油機進出水溫度,但這種管路設備多、管路復雜、維修管理不方便,廣泛用於大、中型船舶。
12. 簡述膨脹水箱的作用。
答:閉式冷卻管路中設置膨脹水箱,以適應管路內淡水隨溫度變化而產生的體積變化;在柴油機但水管最高處接出透氣管與膨脹水箱上部相通,讓淡水分離出來的氣體逸入大氣;膨脹水箱置於淡水泵吸入口以上一定高度,使吸入管路保持一定的水壓,防止產生汽化現象;象管路內補充淡水。
13. 為什麼船舶要設高位和低位海底門?有何要求?
答: 船舶機艙至少設兩個海底門,布置在船舶的左右兩舷,低位海底門在機艙底部,高位海底門則設與舭部。對於大型船舶尾機艙,海底門要盡量布置在機艙前部,以避免吸入空氣和污水。 海底門應設隔柵或孔板,以阻擋大的污泥雜質進入海水管路。海水箱上應設透氣管,壓縮空氣管和蒸汽管,以便吹除污物和冰粒等。
14. 海底門結構有何特點?
15. 冷卻水進出柴油機的溫度有和要求?為什麼?
16. 畫簡圖說明溫度調節器的作用。
17. 簡述船舶設計對冷卻管路的要求。
答:1船舶機艙至少設兩個海底門,布置在船舶的左右兩舷,低位海底門在機艙底部,高位海底門則設與舭部。2海底門應設隔柵或孔板,以阻擋大的污泥雜質進入海水管路。海水箱上應設透氣管,壓縮空氣管和蒸汽管,以便吹除污物和冰粒等。3排水口排出用過的污水,通常布置在海底門或吸入口之後,並盡可能使兩者遠離。4除主機自帶水泵外,還必須設有獨立驅動的備用泵,小型船舶可用其它足夠排量的泵代替。5海水管路底布置應在滿足對各種設備底壓力和溫度參數的要求,力求設備能量小、管路短,方便操縱和檢修等。6採用閉式冷卻時,每台主機應有獨立的閉式冷卻管路,並且有海水管路和淡水管路間設連通管。中間設阻隔閥,以便閉式冷卻器管路發生故障時,則可採用直接冷卻方式,用海水進行冷卻。7航行於海洋的船舶,當採用海水直接冷卻時,必須採用在冷卻水套內插鋅棒等防腐措施。
18. 壓縮空氣在船上有哪些用途?
答:柴油機的啟動、換向、操縱;離合器、齒輪箱的操縱;壓力櫃充氣(淡水、海水);吹洗海底門、油渣櫃等;汽笛、霧笛吹鳴;遙控和自動控制系統的能源;滅火劑的驅動噴射;雜用,風動工具等;軍用船舶武器的發射。
19. 空氣瓶上有哪些附件?各有什麼作用?
答:1空氣瓶:用來儲存壓縮空氣以備使用,啟動空氣瓶、汽笛空氣瓶、雜物空氣瓶等;2空氣壓縮機:供主機啟動使用,一般有兩台,一台有主機以外的動力驅動;3汽水分離器;4空氣減壓閥;5安全閥:當工作壓力超過規定值時便自動開啟,壓力復原後有自行關閉,藉以保護管路和設備
20. 簡述船舶設計對壓縮空氣管路的要求。
答:1用壓縮空氣管系啟動的主機,必須有獨立的空氣壓縮機。2空氣瓶的布置,可以直立或卧放,一般放在船體結構較強的部位。3在空壓機向空氣瓶充氣的管路上,應裝氣水分離器。在空壓機、空氣瓶、冷卻器和減壓閥的出口管路上,須裝設壓力表和安全閥。4壓縮空氣管系一般採用集中供氣方式。
21. 簡述氣水分離器的工作原理。
答:空壓機排出的空氣經彎管進入二慮板之間,而後穿過慮板,由排出彎管接頭3送入空氣瓶中,利用急劇改變氣流流動方向,使所帶油水微粒因其慣性相互碰撞而滴入分離器底部,定期通過件6泄放。
22. 排氣管路的功用是什麼?有哪幾種形式?
答:功用:排氣管的功用是將主、輔柴油機及輔鍋爐的廢氣排到機艙外的大氣中去,使機艙保持良好的環境。此外,還要考慮降低排氣雜訊、余熱利用和滿足特殊要求(熄滅廢氣中的火星)。柴油機的排氣形式有水上排氣和水下排氣兩種。水下排氣用在軍用船上較多。形式:1柴油機的廢氣直接由排氣管經消聲器排至大氣;2在消聲器和柴油機集氣管之間裝設熱膨脹補償器,補償排氣管路因受熱而引起的管子變形;3管路上裝有廢氣鍋爐,柴油機的廢氣經膨脹接頭、廢氣鍋爐排至大氣;4對以上3的形式,旁通管路不裝消聲器;5對以上3的形式,用廢氣燃油混合式鍋爐替代廢氣鍋爐,利用廢氣調節閥控制鍋爐蒸汽產量。
23. 艙底水系統的布置設計有何特點?
答:全船艙底水管系應根據船舶的特點和安全要求來布置,以保證有效地抽除艙底水。管系布置應保證船舶在正浮或向任何一舷傾斜不超過5°時皆能抽干艙底積水,且不允許舷外水或任何水艙中的水經該系統進入艙內。故在艙底水的管路中,只允許水流單向流動,是「只出不進」。
24. 艙底油水分離器應滿足哪些要求?
答:艙底水中含有大量污油,直接排放至舷外將造成航行水域和港口的污染,所以必須裝設艙底油水分離器。船用艙底油水分離器滿足下列要求:艙底水經處理後應達到所規定的排放標准;在15度傾斜下仍能正常工作;能自動排油;構造簡單、體積小、重量輕、易於檢修。
25. 壓載系統的主要功用是什麼?
答:壓載水管系的功用是對壓載水艙注入或排除壓
載水,達到:保持適當的排水量、吃水和船體縱、橫向平衡;維持適當的穩心高度;減小過大的彎曲力矩和剪切力;減輕船體振動的目的。
26. 壓載系統的布置設計有何特點?
答:對壓載水管系的要求 1)壓載水在管內的流動是「有進有出」。即要通過同一管道將壓載水注入某壓載水艙和自該艙排出壓載水.因此在管系中不可設置止回閥,而要通過截止閥箱調駁。2)在大型船舶上,為防止海水自壓載水管泄漏至貨艙,壓載水管都敷設在雙層底艙中央的管弄內。其吸入口在各艙的布置,應有利於壓載水的排出。3)首尖艙和尾尖艙的壓載水管穿過首、尾隔艙時,最好設有可在上甲板啟閉的閘閥,以便在船體首尾部撞破時立即關閉閘閥,防止舷外水進入壓載水系統。布置形式:支管式、總管式、管隧式。
27. 淡水壓力櫃的容積如何計算?
答:淡水壓力櫃容積與所需消耗的水量有關,是水櫃內壓縮空氣最小容積V1、有效容積V2和無效容積(死容積)V3之和。因此必須先算出V1V2V3才能確定淡水壓力櫃的容積。
28. 管路系統的管徑如何確定?與哪些因素有關?
答:管徑是根據管內流體流經管子的能量損失來決定的,在流量一定的情況下,管徑主要取決於管內流體的流速。影響因素:流體的容積流量、管內流體的流速、流體的質量流量和流體的密度。
29. 從總體上說,管路的布置應滿足哪些要求?
答:管路布置既要考慮各管系內機械設備、管子及其附件之間的相對位置,又要處理好各管系之間、管系與其他機械設備以及與船體之間的相互關系。在管系設計和布置時應慢速機艙布置要求和充分考慮管系設備的工作特點,以保證整個動力裝置可靠、方便和經濟性地進行運轉。可靠性、操縱性、經濟性。
第6章船舶動力裝置設計
1. 船舶設計一般分為哪幾階段?畫出其流程圖。
答:初步設計 詳細設計 生產設計和完工文件編制
2. 扼要說明技術任務書中船舶動力裝置的主要內容。
答:主機型號 傳動方式 航區和續航力 耗油量或節能要求 電制 發電機台數和功率 起貨機太熟 驅動方式和功率 機艙自動化和遙控要求 甲板機械台數和功率 通風空調冷藏設備功率 等等。
3. 決定機艙位置的主要因素有哪些?
答:一是船舶的總布置規劃要求 二是動力裝置本身的要求。
4. 機艙布置有哪幾種形式?比較其特點。
答:機艙布置的形式 機艙位於中部時 優點是船舶滿載或空載時不會產生縱傾或縱傾很小 缺點是貨艙容積減少 軸系效率降低。 機艙位於尾部時 優點縮短了傳動軸系的長度降低建造費用及簡化維修工作 缺點是滿載或空載時 會產生較大的縱傾
5. 簡述機艙布置的原則及要求。
答:1傾斜搖擺2平衡與重心3各機械設備間的相對位置4操作管理與維修
6. 簡述船舶電站負荷的估算方法
答:需用系數法 統計回歸經驗公式法和三類負荷法 其中三類負荷法較准確
7. 船用鍋爐的作用
8. 舶動力裝置設計的主要內容是什麼?從設計觀點、設計方法、評判要求論述船舶動力裝置的現狀與發展趨勢。
答:船舶動力裝置設計的主要內容是 可靠性與機動性 經濟性輔鍋爐與電站 振動與雜訊
⑶ 船舶主機配置及匹配的相關問題
1何為軸線?理論軸線是如何確定的?為什麼有些船舶的軸線具有傾斜角和偏斜角?
答:(1)、軸線是指主機(或齒輪箱)輸出法蘭端面中心至螺旋槳槳轂端面中心間的連線。
(2)、先確定首尾基準,然後用下述方法確定:
拉線法:在規定的位置安裝拉線架,並拉一根直徑0.5—1.0mm的鋼絲調整鋼絲位置使其通過首尾基準點,此時鋼絲就代表理論軸線。
光學法:利用光在均勻介質中直線傳播的原理測定。先將光學儀器按兩個基準光靶調好位置,使光軸同時通過光靶上的十字線中心,此時主光軸就代表理論軸線位置。
(3)、有時為保證螺旋槳浸入水中有一定的深度,而主機位置又不能放低,只能使軸線向尾部有一傾斜角,軸線與基線的夾角α,一般限制在0一5°之間。雙軸線時除α角外,其與船舶縱中垂面偏角β,一般限制在0-3 °。從而保證軸系有較高的推力,不會因α、β角太大而使推力損失過多。
2中間軸軸承跨距的確定受哪些因素的影響?
答:不宜過小:對軸的彎曲變形、柔性和應力影響大(牽制多,附加負荷大);
不宜過大:(1)、軸系迴旋振動和橫向振動限制,若過大,易共振;
(2)、軸系間距過大,會使相應軸段的撓度因其重量的增加而增大,造成軸承負荷分配的不均勻性;(3)、軸承間距太大,受製造與安裝工藝的限制。
2 賽龍軸承的特點
賽龍軸承具有耐磨性高、低摩擦、抗沖擊性能好、加工性好安裝簡便的優點。
3 簡述冷卻管路的功用和形式。
答: 功用:冷卻管路的功用是對船舶上需要散熱的機械設備供以足夠的液體(淡水、海水、江水和冷卻油)進行冷卻,以保證其正常工作。
形式:a.開式冷卻管路:冷卻液體為舷外水(海水、江水),舷外水由船外吸進,冷卻機械設備後,仍排出船外,進行開式循環,又叫直接冷卻。
b. 閉式冷卻管路:由淡水泵吸入淡水對主輔機進行冷卻,舷外水則通過淡水冷卻器帶走淡水的熱量,又叫間接冷卻。
c. 集中式冷卻管路:用一個中央冷卻器取代管路中服務於不同冷卻對象的各分冷卻器,進行海水和淡水的熱量交換。
d. 舷外冷卻管路:將淡水冷卻器裝在船舶水線以下船殼的外板上,利用舷外水進行自然冷卻。
6 溫度調節器的作用
答當溫度調節器和淡水冷卻器並連在柴油機的冷卻水出口管路上時,就能夠使柴油機出來的熱水有一部分不經過冷卻器,而直接排到淡水泵的進口。冷卻水在某一溫度時,波紋管內的蒸汽壓力與彈簧壓力平衡,調節閥處於一定位置。當水溫升高時,波紋管內液體汽化蒸汽壓力增高,推動調節閥上升,使流經冷卻器的水量增加,旁通水量相應減少。反之,旁通水量增加。這樣,通過溫度調節器即可控制此旁通水量,從而控製冷卻水在一定的溫度范圍內
8 船舶設計一般分為哪幾階段?畫出其流程圖。
答:報價設計→方案設計→技術設計→施工設計;
初步設計→詳細設計→生產設計→完工文件編制。
7、船用鍋爐的作用。
答:在一般干貨船(散貨船、雜貨船、集裝箱船)的蒸汽用途
寒冷季節的艙室取暖; 2)加熱生活用熱水;3)廚房各種需要;4)粘性油的加熱;5)蒸汽滅火系統;6)製造淡水;7)特殊用途及雜用。
客船的蒸汽用途與干貨船大致相同,只是生活用蒸汽量比重大。
油船的蒸汽用途
貨油加熱;2)蒸汽驅動的貨油泵;3) 洗艙;4)錨機、絞盤等規范規定使用蒸汽動力機;5)貨艙的蒸汽滅火系統
77 終結匹配設計 :已知主機的功率與轉速、船舶的有效功率曲線、傳動設備與軸系的傳送效率ηs,、槳的收到功率Pd、船身效率ηh等,計算船舶所能達到的航速、螺旋槳的最佳要素(螺旋槳直徑、螺距比及螺旋槳效率)
12.為什麼柴油機要設最低穩定轉速線? 答 a.調速器與柴油機的配合 隨著曲軸轉速的降低,調速器與柴油機在配合中可能出現較大的波動,最終導致柴油機不能穩定運行,或因不均勻度過大而不能正常工作。B.熱力循環的正常運行 曲軸轉速過低時,各缸供油的不均勻度加劇;供油壓力下降,導致柴油霧化不良、混合質量較差;缸內溫度偏低,柴油不能完全燃燒,且各缸燃燒情況差別很大,使轉速波動加劇;缸壁溫度偏低還會加速燃氣對燃燒室組件特別是缸套的銹蝕
C.建立油膜的需要 在軸與軸承及活塞與缸套等有相對運動的機件之間建立保護油膜,相對運動速度是個決定因素。曲軸轉速過低,就不能保證建立連續的油膜。通常,最低穩定轉速nmin=(30%~50%)neb。
20.畫出系泊工況的配合特性圖,並加以說明。
在船舶系泊(不動)的情況下運轉主機和螺旋槳的工況。
船速進速系數均為零,故推進特性較陡,即在同一n時將吸收較大的功率。I是設計狀態下的推進曲線;II為系泊時的,OA為主機額定外部特性;A額定設計工況配合點;B為系泊工況的機槳配合點,在系泊時配合點B處的功率要不額定值Pmc小很多,其轉速也比額定n低,故作系泊實驗時不能把主機n開到額定值,否則將使主機超負荷運行
21.畫簡圖說明船舶減速時的特性。
曲線I 為槳在某一等速航行工況時的推進特性曲線;II、 III 為加、減速時槳的推進曲線,曲線1、2為主機不同供油量時的外特性線;欲使船減速,要求減小槳推力,主機減油,假定以外特性2的b點為起始點,主機供油量減小後,外特性從2變為1,住機遇將的n都減小,而此瞬間,船速由於慣性尚未減小,使得Vp/n增大,故在b點以下的減速線III低於I,平衡點從b轉向b』,在b』點出主機求大於供(供油少了,實際船速高),故使工作點沿曲線1到達a點才穩定下來。(加速情況反過來,從a-a』-b)
22.畫簡圖說明推進裝置附帶負荷的配合特性。
推進裝置附帶負荷是指主機的功率除了用於帶動螺旋槳外,還通過齒輪箱的功率分支軸或傳動軸帶動其它負荷(如發電機、泵等)。
這時主機的供給功率必須等於或大於螺旋槳和附帶負荷的功率之和。
按標定轉速選配時,OA』為主機額定外特性,OB』A為槳推進曲線,n(min)是主機最低運轉轉速。在配合點A』出,主機供給功率=槳吸收功率+附帶負荷所需功率,面積A』ABB』為主機相對槳剩餘功率,按這種方案設計時,在一般常用n內,均可帶動附帶負荷,且仍有剩餘功率(ACB』);
按常用轉速配合時,n0為常用轉速,Ps為n=n0時主機剩餘功率,好處是剩餘功率應用好,但如果按額定航速運行時,主機功率不能附帶負荷了,需要採取彌補措施。
⑷ 船舶動力裝置的含義指的是什麼輪機工程和船舶動力裝置的英文名稱
船舶動力裝置指推動船舶運行的裝置,現今泛指柴油機,英文Marine diesel engine,也包括保證船舶運行的回其他設備:答發電機(generator engine)、分油機(centrifugal)、空壓機(air compressor)泵浦(pump)等。
輪機工程:marine engineering
船舶動力裝置:marine diesel engine。
⑸ 柴油機考試
動力裝置原理與設計復習
第一章、船舶動力裝置概論
1、如何理解船舶動力裝置的含義?它有那些部分組成?
答:含義:保證船舶正常航行、作業、停泊以及船員、旅客正常工作和生活所必需的機械設備的綜合體。
組成:a.推進裝置:主發動機,主鍋爐,推進器,傳動設備b.輔助裝置:船舶電站,輔助鍋爐裝置c.機艙自動化d.船舶系統:動力管系,船舶管系e.甲板機械:錨泊機械,操舵機械,起重機械。
2、船舶動力裝置的技術、經濟及性能指標
答:技術指標代表整套動力裝置技術裝備總指標。包括功率指標、質量指標和尺寸指標。
經濟指標代表燃料在該動力裝置中的熱能轉換率。有燃料消耗率、裝置總效率、推進裝置熱效率、每海里航程燃料耗量及動力裝置的運轉-維修經濟性。
性能指標代表動力裝置在接受命令,執行任務中
的服從性、堅固性和對外界條件、工作人員的依賴性。因此它包括機動性、可靠性、自動遠操作性能、牽拽性能以及雜訊振動的控制等指標。
3、柴油機動力裝置、蒸汽輪機動力裝置、燃氣輪機動力裝置、核動力裝置的特點。
答:(1)柴油機動力裝置的特點:(柴油機沒說,但是附上)
優點:A. 有較高的經濟性,耗油率比蒸汽、燃氣動力裝置低得多;B. 重量輕(單位重量的指標小);C. 具有良好的機動性,操作簡單,啟動方便,正倒車迅速;D. 功率范圍廣。
缺點:A. 柴油機尺寸和重量按功率比例增長快;B. 柴油機工作中的雜訊、振動較大;C. 中、高速柴油機的運動部件磨損較厲害;D. 柴油機低速穩定性差;E. 柴油機的過載能力相當差。
(2)汽輪機推進動力裝置的特點:
優點:A. 單機功率大;B. 轉速穩定,無周期性擾動力,機組振動雜訊小;C. 工作可靠性高;D. 可使用劣質燃料油,滑油消耗率也很低。
缺點:A. 總重量大,尺寸大;B. 燃油消耗率高;C. 機動性差。
(3)燃氣輪機推進動力裝置的特點:
優點:A. 單位功率的重量尺寸小;B. 啟動加速性能好;C. 重量輕,體積小;D. 獨立性較強,生命力好;E. 振動小,雜訊小。
缺點:A. 主機不能反轉;B. 必須藉助啟動機械啟動;C. 葉片材料昂貴,工作可靠性較差,壽命短;D. 進排氣管道尺寸大,艙內布置困難
(4)核動力推進動力裝置的特點:
優點:A. 極少的燃料釋放巨大的能量;B. 功率大;C. 無需空氣。
缺點:A. 裝置大;B. 操縱管理檢查系統比較復雜;C. 裝置造價昂貴。
4、經濟航速、續航力的含義。
答:經濟航速:指在規定的裝載狀態及航行條件下,主動力裝置及輔助設備部分工作,船舶每海里燃油消耗量最少時所達到的航速。
續航力:指船舶不需要到基地或港口去補充任何一種物質(如燃油、滑油、淡水及備件等)所能航行的最大距離或最長時間。
5、畫簡圖說明推進裝置功率傳遞過程,並解釋各個效率的含義。
a.指示功率:pi
表示柴油機氣缸中氣體作功的能力
b.主機最大輸出功率:pn
c.最大持續功率:pmc
在規定的環境狀況(不同航區有不同的規定,如無限航區環境條件:絕對大氣壓為0.1Mpa;環境溫度為45℃;相對濕度為60%;海水溫度「中冷器進口處」為32 ℃
和轉速下,柴油機可以安全持續運轉的最大有效功率。
d.軸功率:ps
指在扣除傳動設備、推力軸承和中間軸承等傳動設備後的輸出功率。
e.螺旋槳收到功率
是指ps扣除尾軸承及密封填料損失後所輸出的功率。(槳前)
f.推力功率pT
是螺旋槳產生使船航行的功率。
g.船體的有效功率pR
5、主推進裝置的基本組成。
答:推進裝置由主機、傳動設備、軸系、及推進器所組成。
6、主推進裝置的型式及特點。
答:推進裝置的形式有:
(1)直接傳動推進裝置
優點:結構簡單, 使用壽命長, 燃料費用低, 維修保養方便, 雜訊低, 傳動損失少, 推進效率高。
缺點:重量尺寸大, 倒車必須利用可逆轉發動機, 機動性差經濟性差,低速和微速航行受到最低轉速的限制。
(2)間接傳動推進裝置
優點:重量尺寸小, 主機轉速不受限制, 軸系布置方便, 帶到側順離合器時可選用不可逆轉的主機, 有利於採用多機並車、單機分車與軸帶發電機布置。
缺點:結構復雜, 傳動損失大, 效率低。
(3)特殊傳動推進裝置包括
A、可調螺距螺旋槳推進裝置
優點:經濟性機動性操縱性較好, 適應船舶阻力變化, 主機或減速齒輪箱不必設換向裝置, 有利於驅動輔助負載。
缺點:機構比較復雜, 保養困難, 造價較高, 尺寸大, 設計工況下效率比定距槳低。B、電力傳動推進裝置
優點:機組配置和布置比較靈活, 艙室利用率高, 機動性和操縱性好, 發電機轉速不受螺旋槳轉速的限制, 具有良好的拖動性能。
缺點:損失大, 傳動效率低, 增加了發電機和電動機, 重量和尺寸較大, 造價和維修費用高。
7、主推進裝置的選擇應考慮的問題。(重點)(按自己需要精簡)
答:(1)船舶用途、種類、要求:沿海貨船、遠洋貨船、油船其航行工況比較穩定,主機採用大型低速柴油機,推進裝置多是單機單槳直接傳動,使用定距槳,設計工況下推進效率較高。客船的重要技術指標是快速性,較高的航速,吃水相對較小,同時對安全性、機動性、操縱性要求很高,因此,推進裝置一般採用雙機(多機)雙槳(多槳)。如主機採用中速機或高速機,必採用間接傳動以降低螺旋槳轉速。渡船、拖船、漁船等船舶由於工況變化頻繁,機動性要求高,而且機艙尺寸有限,故主機採用中或高速柴油機,多機多槳,並採用間接齒輪減速倒順離合器傳動箱或多速齒輪箱,有的為解決多工況問題也可採用可調螺距螺旋槳以適應多變工況的要求。港口的港作船對其操縱性要求高,可採用中、高速柴油機與雙機(多機)雙槳(多槳)或Z 型全回轉推進裝置。對於特殊的工程船如挖泥船、破冰船等可採用液力傳動或電力傳動裝置等。
(2).主機總功率的大小:考慮主機類型與數目、軸系與槳的數目。大型低速柴油機單機功率大、耗油率低、耐用可靠,並可較大幅度降低運輸成本和提高運輸量,但重量大、尺寸大,適宜大型沿海和遠洋運輸船舶選用,一般採用單機單槳直接傳動。若要求更大的主機總功率,則可採用雙機單槳(單軸)、雙機雙槳(雙軸)或多機多槳(多軸)等型式。此時主機大多是採用中速或高速柴油機,重量輕、尺寸小,便於機艙布置。
(3).按船舶航區的吃水深度:單機單槳直接傳動的傳動損失小,推進效率較高,但須選用可逆轉的低速柴油機,吃水相對較深。採用雙槳(多槳)可減小螺旋槳的直徑,其舵的轉向效果好,能提高機動性,減少船舶的吃水深度。有時根據特殊需要可在傳動機組方面採用並車或分車裝置等以適應船舶航區的吃水深度。
(4).按推進裝置的經濟性:在選擇不同的推進裝置型式時,應考慮其初投資,運輸費用的大小和初投資回收年限等涉及到經濟性與綜合效益的因素。直接傳動比間接傳動的傳動損失少,效率高。間接傳動可降低螺旋槳的轉速,提高推進效率,但要增加傳動設備,初投資高。近年來,中速機單機功率不斷增大,又成功地解決了燒重油的問題,耗油率有很大降低,可靠性和使用壽命大為改善。此外,其重量輕、尺寸小,有利於機艙布置。大型低速柴油機目前世界上日趨於採用B&W-MAN 與SULZER 兩種,熱效率高、燃料費用低的高效節能機。世界上有一些大型船舶,為了進一步節約能源,出現了超低速螺旋槳船舶,中間利用大型減速齒輪箱,獲得槳的高效率,從而進一步提高經濟性。再如電力傳動,其操縱靈活,機動性好,效果與調距槳相似,從初投資費用看造價比調距槳大,推進效率較低。綜上所述,在考慮推進裝置型式時,要抓住主要矛盾,從全局的經濟性出發,權衡利弊,優化方案,採用最佳的推進裝置型式。
8、機槳匹配的兩個階段:初步匹配與終結匹配。
答:機槳匹配初步設計可分兩類:
(1)在螺旋槳直徑D 給定的情況下,已知船的航速v、有效功率Pe,在一定轉速范圍內,令機槳功率匹配,確定螺旋槳的最佳轉速n、螺距比P/D、主機的功率Pb 以及敞水效率η0。
(2)在螺旋槳轉速n 給定的情況下,已知航速v、有效功率Pe,在一定直徑范圍內,令機槳功率匹配,確定螺旋槳的最佳直徑D、螺距比P/D、主機的功率Pb 以及敞水效率η0.
終結匹配設計:
是根據初步匹配設計所選定主機的功率與轉速,傳動設備與軸系的傳送效率ηs,算得槳的收到功率Pd、槳的效率η0、船身效率ηh 等,計算船舶所能達到的航速和螺旋槳的最佳要素;即已知主機功率、轉速和船舶的有效功率曲線,確定船舶所能達到的最高航速、螺旋槳直徑、螺距比及螺旋槳效率。
9、課件98、99頁110—121頁MANB&W、Wartsila公司的Sulaer看一下。
10、何謂柴油機的推進特性?有何實用意義?
答:當柴油機作為船舶主機帶螺旋槳,按螺旋槳特性(P = c ⋅n3)工作時,為柴油機的推進特性。
推進特性的實際意義:首先是根據柴油機的工作能力合理的設計、選用螺旋槳;其次是確定使用中功率與轉速的配合點;第三是確定推(拖)船舶在各種工況下的負荷;第四是用以確定船舶的經濟航速。
11、畫簡圖說明柴油機的允許使用范圍。
由限制特性線限定允許工作范圍:
最高負荷限制特性線
最低負荷限制特性線
最高轉速限制特性線
最低轉速限制特性線
13、指出圖中各線的含義,並說明I、II、III區的意義。
答:A點(MCR點100%功率、轉速)C點(可作為實際設計負荷點功率儲備)
D點(可作為實際設計負荷點轉速儲備)
AA』線:設計狀態理論推進線(P= c )
EE』和 CC』 :槳過重或過輕時的推進線
Pe%線是平均有效壓力pe的分數線
DD』:極限轉速線 區域I:安全工作區 (A-D) 區域II :短時工作區 (B-A)槳過重 區域III:超轉速工作區(D-F)試航時為達到設計航速使其能在100%pe條件下作超轉速運轉。
14、簡述單機直接帶槳的特點,畫簡圖說明其配合特性。
答:PD=Pd,QD=QP,nD=nP
用柴油機不經過傳動機組,直接帶動一隻螺旋槳。
(D主機,p螺旋槳);
只要改變柴油機油門,就會破壞機槳平衡,使二者獲得新的配合,並使n增高或下降,得到不同轉速。
I、 II 、III是螺旋槳推進曲線
I:設計推進曲線;II:槳重;III 槳輕
無論槳重槳輕,主機都不能發出全功率
15、何為軸線?理論軸線是如何確定的?為什麼有些船舶的軸線具有傾斜角和偏斜角?
答:(1)、軸線是指主機(或齒輪箱)輸出法蘭端面中心至螺旋槳槳轂端面中心間的連線。
(2)、先確定首尾基準,然後用下述方法確定:
拉線法:在規定的位置安裝拉線架,並拉一根直徑0.5—1.0mm的鋼絲調整鋼絲位置使其通過首尾基準點,此時鋼絲就代表理論軸線。
光學法:利用光在均勻介質中直線傳播的原理測定。先將光學儀器按兩個基準光靶調好位置,使光軸同時通過光靶上的十字線中心,此時主光軸就代表理論軸線位置。
(此問答案不確定)
(3)、有時為保證螺旋槳浸入水中有一定的深度,而主機位置又不能放低,只能使軸線向尾部有一傾斜角,軸線與基線的夾角α,一般限制在0一5°之間。雙軸線時除α角外,其與船舶縱中垂面偏角β,一般限制在0-3 °。從而保證軸系有較高的推力,不會因α、β角太大而使推力損失過多。
16、中間軸軸承跨距的確定受哪些因素的影響?
答:不宜過小:對軸的彎曲變形、柔性和應力影響大(牽制多,附加負荷大);
不宜過大:(1)、軸系迴旋振動和橫向振動限制,若過大,易共振;
(2)、軸系間距過大,會使相應軸段的撓度因其重量的增加而增大,造成軸承負荷分配的不均勻性;
(3)、軸承間距太大,受製造與安裝工藝的限制。(此題需斟酌)
17、畫簡圖說明螺旋槳軸尾部結構各部分的作用。
螺旋槳軸的尾部是供安裝螺旋槳所用,並傳遞和承受以下的負荷:
(1)、錐形部分用來承受正車推力;
(2)、倒車推力出固定螺母來承受;
(3)、主機的轉矩則靠其鍵槽中所裝的鍵或者液壓安裝螺旋槳過盈配合錐面的摩擦力傳給螺旋槳。
18、簡述白合金軸承、橡膠軸承、鐵梨木軸承和賽龍軸承的特點。
答:(1)、白合金耐熱性好,不傷軸頸;抗壓強度較高。散熱性好,不易發生摩擦發熱而
致燒軸的事故,適用於各類船舶軸系。其缺點是製造修理復雜,而且價格昂貴。
(2)、橡膠尾管軸承:
優點:a.具有一定的彈性,可吸振,對安裝誤差及沖擊的敏感性小,安裝方便,工作平穩。
b.結構簡化,毋須後密封,摩擦功的損失少,對水域無污染,運轉費用低,管理方便。
c.對水中泥沙有一定的適應能力。軸系回轉過程中硬砂粒被壓入橡膠,避免砂粒對軸的磨損,面積存於縱向槽內的砂粒可被水流沖走。
d.由於橡膠有彈性,其接觸面積較大,負荷分布合理。
缺點:a.製造比較麻煩,硫化工藝要求高需要加工精確的模具。
b.橡膠軸承中含有硫分,對軸有一定的腐蝕性。
c.橡膠的傳熱性差,溫度超過65—70℃時易老化失效。
(3)、鐵梨木木製組織細密堅硬,重量大,具有抗腐蝕性,順纖維方向抗壓強度高。浸於水中能分泌出一種粘液,可作為潤滑劑;和青銅摩擦時,摩擦系數小,幾乎不傷青銅軸套;耐磨性尚好,運轉可靠。但當乾燥時容易裂開和彎曲,在水中工作時會被泡漲,故加工安裝前要浸泡。
(4)、樺木層壓板材質堅實,強度較高、耐磨、耐水、耐腐蝕、電氣絕緣性能好。取材方便,工藝簡單,水漲性比鐵梨木小,不會乾裂,價格便宜。但是硬度高,材質較脆,切削性差,磨損量大,產生的摩擦熱較大,在混濁水區銅套磨損量大。
(5)賽龍軸承具有耐磨性高、低摩擦、抗沖擊性能好、加工性好安裝簡便的優點。
19、何為軸系的合理校中?有哪幾種計算方法?(附加可能是軸系校中)
答:軸系合理校中是指根據軸系的機構要素,按允許的約束條件,用計算方法求出軸承的高低位置來調整軸系,使軸繫上各軸承的負荷和軸截面上彎矩得以合理分配。計算方法有三彎矩法、有限單元法、力矩分配法。
20、簡述多片式離合、倒順、減速齒輪箱的原理。(重點)
答:書p130 此題有圖較復雜。
21、推進軸系中彈性聯軸器有那些作用?如何選擇彈性聯軸器?
答:彈性聯軸器的作用
(1)、彈性聯軸器的柔度很大(剛度很小),可以大幅度地降低軸系扭振的自振頻率,有可能使柴油機在使用轉速范圍內不出現危險的共振,是軸系扭振、調頻、避振的有效措施之一。
(2)、可以緩解由於船體變形所引起的柴油機、齒輪箱和軸承增加的負荷,
(3)、可允許軸線有微小傾角和位移,補償安裝中的誤差,使軸線校中容易,並能保護齒輪裝置
(4)、降低軸系校中的工藝要求。
22、簡述滑油管路的功用、組成與種類。(組成看圖)
答: 功用: 滑油管系給柴油機、增壓器等船舶動力裝置設備供應足夠的、合乎質量要求的滑油,確保有關摩擦副處於良好的潤滑狀態,避免發生干摩擦,並在潤滑過程中帶走部分熱量,起一定的冷卻作用。
減磨:潤滑的主要作用
冷卻:帶走部分熱量
清潔:洗滌運動表面的污物和金屬磨粒
密封:如活塞與缸套間的油膜還起密封燃燒室的作用。
防腐:油膜使金屬表面與空氣、酸不能接觸
減輕雜訊:緩沖作用
傳遞動力:如推力軸承中推力盤與推力塊之間的動壓潤滑
組成:滑油管系一般由滑油貯存艙(櫃)、滑油循環櫃、滑油泵、凈化設備(濾器、分油機)及滑油冷卻器等組成。
種類: 滑油管系通常根據柴油機的結構型式可分為濕底殼式和干底殼式兩種。
23、畫簡圖說明開式冷卻管路的原理和特點。
特點:a.管路較簡單,維護方便,舷外水資源豐富;
b.舷外水水質差;
c.舷外水溫度變化大,直接受季節、區域的影響,變化幅度大,直接進入柴油機氣缸,勢必造成缸壁內外溫差懸殊,使缸壁熱應力過大而導致碎裂,不利於進入柴油機進行冷卻。
d.開式管路只能應用於工作要求不高的小型柴油機氣缸,以及一些冷卻溫度不高或對冷卻水質要求不十分嚴格的設備部件。如:各種熱交換器、空氣壓縮機、排氣管、艉軸管等。
24、畫簡圖說明閉式冷卻管路的原理和特點
答:圖在上題
特點: a.淡水水質好,不會產生堵塞,流道暢通;
b.不會產生析鹽現象、積垢少;
c.利於控制柴油機進出水溫度;
d.管路設備多、管路復雜、維修管理不及開式管路方便。閉式冷卻管路廣泛用於大多數柴油機。
⑹ 請結合一下IMO及IACS,介紹船舶動力裝置設計的主要要求
怎麼沒人回答啊……今天就要交了~呵呵,還不如選我為最佳答案吧,都是自家人!
⑺ 輪船的動力裝置是什麼
船舶動力裝置包括三個主要部分:主動力裝置、輔助動力裝置、其他輔機和設備。內
主動力裝置,又稱推容進裝置,是為船舶提供推進動力,保證船舶以一定速度的各種機械設備,包括主機及其附屬設備,是全船的心臟。主動力裝置包括主機、傳動設備、軸系、推進器等。當啟動主機,即可驅動傳動設備和軸系,使推進器工作。當推進器,通常是螺旋槳,在水中旋轉時就能使船舶前進或後退。
輔助動力裝置是用於提供除推進裝置以外的各種能量,供船舶航行、作業和生活需要的裝置,包括為全船提供電力、照明和其他動力的裝置,如發電機組、副鍋爐等。
⑻ 船舶動力裝置的類型及特點
船舶動力裝置的分類:
一、蒸汽機動力裝置。
特點:蒸汽機動力裝置結構簡單,造價低廉,管理使用方便,製造工藝要求不高;缺點是熱效率低,本身重量大,特別是大功率蒸汽機的活塞、連桿等運動部件運轉慣性很大,很難平衡,且低壓缸尺寸過大,不能獲得有效的真空度。因此,自從汽輪機動力裝置和柴油機動力裝置在船上試用成功以後,蒸汽機動力裝置即逐漸被淘汰。
二、汽輪機動力裝置。
特點:汽輪機的單機功率大,使用可靠,運轉平穩,無振動和雜訊,檢修工作量小,鍋爐可燃用劣質油。但汽輪機油耗比柴油機高,即使採用再熱循環的汽輪機裝置,每馬力小時的油耗仍達180~190克,比低速柴油機高40%左右。柴油機由於單機功率、燃燒劣質油的能力和可靠性的提高,逐漸取代了汽輪機.
三、柴油機動力裝置。
特點:柴油機動力裝置的最大優點是熱效率高,燃料消耗明顯地低於蒸汽機動力裝置。經過不斷的改進,柴油機動力裝置日臻完善,它的燃料消耗量最低,能使用廉價的渣油,可靠性較高,檢修期間隔長達30000小時以上。熱效率接近50%,因此成為目前應用最廣的船舶動力裝置。
四、燃氣輪機動力裝置。
特點:燃氣輪機動力裝置在50年代開始用於船舶。目前主要用於軍用艦艇。燃氣輪機同柴油機和汽輪機比較單機功率大、體積小、重量輕、加速性能好,能隨時起動並很快發出最大功率。燃氣輪機在高溫、高壓下工作,對燃油質量要求很高,熱效率也比柴油機低得多,因此在民用運輸船舶上應用不多。僅在某些氣墊船上用於驅動空氣螺旋槳。
五、核動力裝置。
特點:以反應堆代替普通燃料來產生蒸汽的汽輪機裝置。反應堆中核裂變產生的大能量,被不斷循環的冷卻水吸收,後者又通過蒸汽發生器將熱量傳給第二個迴路中的水,使之變為蒸汽後到汽輪機中作功。
⑼ 船舶動力裝置有哪些評判指標這些指標如何定義 現代艦船有哪些動力裝置類型可以選擇選擇依據是什麼
,動力裝置的基本特性指標有性能指標、技術指標和經濟指標。各類指標可進行分項,如性能指標可用振動與雜訊性、機動性,可靠性、操縱性和維修性等表示;技木指標可分為功率、尺寸、重量等指標;經濟指標可分為燃潤油消耗率、裝置總費用(建造費+運行費)、推進效率等。對動力裝置進行模糊綜合評判時,要先將這些指標進行提煉,組成如下形式的指標集,作為評判依據: X二(劣:,戈:,x。,…,介)(1) 對於上述每項指標價,存在一個允許取值區間〔腸,H口,其中瓜、H『分別是指標州的允許值和最佳值,在該區間上定義一個相應於最優值的模糊子集萬『: D『={林奈(x『)}x『任〔八、,H『〕}(2) u武