什么是船舶动力装置
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
船舶动力装置概论
00第一章1.船舶动力装置的定义及其组成：指将燃料化学能转化成热能，机械能使船舶产生推进力保证船舶航行和提供能量消费的全部机械，设备和系统的总合体。
1推进装置；主机，传动设备，推进器2辅助装置；发电副机组，辅助锅炉装置，压缩空气系统3机舱自动化系统4传播系统。
4.动力装置运行性能指标主要包括那几个方面？1机动性2可靠性3隐蔽性4遥控和机舱自动化5生命力5.船舶动力装置的优缺点：汽轮机，燃气轮机，联合动力循环，核动力装置。
汽轮机：优点，汽轮机的转子在高温高压高速度流动的撑起作用下连续工作，转速较高，而且可采用高压、低压几级汽轮机，因此单机功率很大。
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。
可使用劣质燃油，滑油耗率也低。
缺点：汽轮机动力装置由于装备锅炉、冷凝器以及辅机和设备，故动力装置比较复杂、装置重量尺寸大。
燃料消耗量大，装置效率低。
机动性差。
燃气轮机：优点：单位功率重量尺寸小，机组效率较大。
良好的机动性能。
缺点：主机本身不能自行反转，可反转的机组其结构也较复杂，一般需设置专用的倒车设备。
由于燃气的高温，叶片使用的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，现已接近高速柴油机水平。
由于燃气轮机工作时空气流量大，所以排气管道尺寸较大，给机舱布置带来困难，甲板上较大的管道通过切口，影响船体强度。
联合动力装置：优点：在保证足够大功率的情况下，洞里装置尺寸重量小。
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：舰上和基地需准备两种机型的备件。
核动力装置：优点：极高的能量密度。
不消耗空气而获得热能，这可使潜艇长期在水下航行，隐蔽性能大大提高。
缺点：核动力装置的重量尺寸较大。
操纵管理监测系统比较复杂。
核动力装置造价昂贵。
第三章1.燃气轮机装置的定义：一种将燃料的化学能转换成热能，继而再转变成机械功的回转式热机装置。
(船舶与海洋工程概论)05第六章 船舶动力装置
第六章 船舶动力装置
6.1 船舶动力装置
船舶动力装置是为保证船舶正常营运而设置的动 力设备，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，人员正常生活，完成各种 作业。船舶动力装置是各种能量的产生、传递、 消耗的全部机械、设备，它是船舶的一个重要组 成部分。 船舶动力装置包括三个主要部分：主动力装 置、辅助动力装置、其他辅机和设备。它有船舶 “心脏”之称。
6.2推进装置
推进装置是指发出一定功率、经传动设 备和轴系带动螺旋浆, 推动船舶并保证 以一定航速前进的设备。它是船舶动力 装置中最重要的组成部分, 包括:
(1)主机。主机是指推动船舶航行的动 力机。如柴油机、汽轮机、燃气轮机等。
(2)传动设备。传动设备的功用是隔开 或接通主机传递给传动轴和推进器的功 率; 同时还可使后者达到减速、反向和 减振的目的。其设备包括离合器、减速 齿轮箱和联轴器等。
EEDI
新造船能效设计指数EEDI是衡量船舶能效 水平的一个指标，简单地说，EEDI公式是 根据排放量和货运能力的比值来表示船舶 的能效，其分母表示船舶在规定的船速 （Vref）下与载货量（capacity）之乘 积，而分子可概括为两部分，第一部份为 主辅机的功率与所消耗燃油之乘积，第二 部份为采用新的节能技术减少燃油消耗所 带来的船舶能效的提高部分。
21世纪的帆船
风能在航海上人们已经开发利 用了几千年最为便捷。尤其是 计算机技术的飞跃发展，和纳 米材料研制的日趋成熟为打造 新一代风帆船奠定了基础。
20世纪70年代末，日本工程师应用计算机技术 研制了一艘能自动调整风帆的机帆船，这艘被 命名为“爱德丸”号的新概念船舶，于1980年 11月首航中国。
船舶推进器
汽船安装上螺旋桨后， 船舶行进速度得到了极 大的提高。螺旋桨这项 技术发明在船舶推进系 统中的应用，一直延用 到今天
船舶动力装置
第一章 绪论一、 船舶动力装置的含义及组成船舶动力装置是保证船舶正常航行、作业、停泊及船上人员正常工作和生活所必需的机械设备的综合体。
船舶动力装置的任务是产生各种能量，并实现能量的转化和分配，以利于船舶正常航行和作业。
有船舶“心脏”之称。
船舶动力装置也称“轮机”，主要由推进装置、辅助装置、船舶管路系统、船舶甲板机械、机舱的机械设备遥控及自动化组成。
1. 推进装置推进装置是指发出一定功率、经传动设备和轴系带动螺旋桨，推动船舶并保证一定航速前进的一整套设备。
包括：1) 主机：指推动船舶航行的动力机。
2) 传动设备：包括离合器、减速齿轮箱、联轴器、电力推进专用设备。
3) 船舶轴系：包括传动轴、轴承、密封件。
4) 推进器：能量转化设备。
2. 辅助装置辅助装置：除供给推进船舶的能量之外，用以产生船舶上需要的其他各种能量的设备。
包括：1) 船舶电站：作用---供给辅助机械及全船所需要的电能。
组成---发电机组、配电板、其他电气设备。
发电机组主要由柴油发电机组、汽轮发电机组、轴带发电机组、余热发电机组。
2) 辅助锅炉装置：作用---民用船舶用它产生低压蒸汽，以满足加热、取暖及其他生活需要。
组成---辅助锅炉及为其服务的燃油、给水、鼓风、送气设备及管路、阀件等。
3) 船舶管路系统：作用---用来连接各种机械设备，并传递有关工质。
组成---动力管路、船舶系统。
4) 船舶甲板机械：作用---保证船舶航向、停泊及装卸货物所需要的机械设备。
组成---锚泊机械设备（锚机，绞盘）、操舵机械设备（舵机及操纵机械、执行机构）、起重机械设备（起货机，吊艇机及吊杆）。
5) 机舱的机械设备遥控及自动化：组成---对主、辅机和有关机械设备等的远距离控制、调节、检测和报警系统。
二、船舶动力装置的类型及特点类型：柴油机动力装置、汽轮机动力装置、燃气轮机动力装置、联合动力装置、核动力装置三、船舶动力装置的基本特性指标动力装置的基本特性指标是指技术指标、经济指标和性能指标。
船舶动力装置原理与设计
船舶动力装置是指船舶上通过动力设备产生动力，驱动船舶前进、制动、转弯和进行其他动作所使用的系统。
本文将详细介绍船舶动力装置的基本原理和设计要点。
一、船舶动力装置的基本原理船舶动力装置基本包括船舶的动力系统和传动系统。
1.动力系统：船舶动力系统一般由主机、辅机和相应控制系统组成。
主机是船舶动力装置的核心部分，一般由柴油机、蒸汽机或涡轮机组成。
辅机包括发电机、水泵等。
控制系统用于控制和监测主机和辅机的运行，包括控制柜、传感器、显示器等设备。
2.传动系统：船舶传动系统将主机的动力传递给螺旋桨，使船舶能够前进、转向等。
传动系统通常包括轴线、联轴器、变速器、减速器和螺旋桨。
二、船舶动力装置的设计要点船舶动力装置的设计要点涉及到船舶的动力匹配、传动系统的设计和安全性等方面。
1.动力匹配：船舶的动力匹配要求船舶能够满足航行速度的需求，并考虑到船舶的尺寸、船型、载重量、航行条件等因素。
在动力匹配时，需要考虑选取适当的主机和辅机，以及相应的控制系统。
2.传动系统设计：传动系统设计要考虑到传动效率、稳定性和可靠性。
在传动系统设计中，需要确定传动轴线的布置和传动比，选取合适的联轴器和减速器，以及设计螺旋桨的参数。
3.安全性设计：船舶动力装置的安全性设计非常重要，主要涉及到消防、污水处理、废热回收等方面。
安全性设计还应考虑船舶动力装置的可靠性和防故障能力。
4.节能环保设计：在船舶动力装置的设计中，应考虑节能和环保因素。
通过采用先进的动力装置和传动系统，优化设计，可以降低燃油消耗和排放污染物。
5.维护和检修：船舶动力装置的设计还应考虑到维护和检修的便利性。
合理的布置和设计可以提高维修效率和降低维修成本。
三、船舶动力装置的发展趋势随着技术的不断进步，船舶动力装置也在不断发展和创新。
以下是船舶动力装置的发展趋势：1.高效节能：船舶动力装置的发展趋势是朝着高效节能的方向发展。
通过采用先进的燃烧技术、废热回收技术和涡轮增压技术，提高动力装置的热效率和燃油利用率。
《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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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
船舶动力装置简单题(小企鹅)
1.什么是船舶动力装置？答案:船舶动力装置的含义和“轮机”的含义基本相同，是为了满足船舶航行、各种作业、人员生活、财产和人员安全的需要所设置的全部机械、设备和系统的总称。
2船舶动力装置的组成？（1）推进装置：推动船舶航行的装置。
包括主机、轴系、传动设备和推进器；（2）辅助装置：除了直接产生船舶推动力的装置以外，将产生其他使用能量的装置。
包括船舶电站、辅锅炉、液压泵站和压缩空气系统。
（3）自动化设备：为减轻劳动强度、提高工作效率等所设置的设备。
由遥控、自动调节等设备组成。
（4）甲板机械：为保证船舶航向、停泊、装卸货物及起落重物所设置的机械设备。
包括舵机、绞揽机、起货机、尾门尾跳系统、吊艇机及舷梯升降机等。
（5）管路系统：用以输送流体的管系。
由各种阀件、管路、泵、滤器、热交换器及其附件组成。
可分为动力系统和辅助系统等。
（6）防污染设备：用来处理污染物排放的设备。
包括油水分离装置、焚烧处理装置等3.船舶动力装置有哪些基本要求？答:（1）续航力：指不需要补充任何物资所能航行的最大距离或最长时间（2）经济性：动力装置的费用占船舶总费用的比例很大，为了提高船舶的营运效益，尽量提高动力装置的经济性（3）可靠性：保证船舶安全运行、防止船舶污染海洋环境的重要前提（4）重量和尺度：为提高船舶经济效应，应减少动力装置的重量和尺度（5）机动性：改变船舶运动状态的灵活性，主要体现在起航、变速、倒航和回转性能。
（6）要求便于维护管理，有一定的生命力，有一定的自动化程度，满足验船和造船规范。
4. 基本性能指标是什么？答：（1）机舱饱和度：表征机舱的面积和容积利用率的指标，分别由面积饱和度和容积饱和度来表示（2）单位重量：主机单位有效功率的重量（3）相对重量：主机重量与船舶满载排水量之比（4）船舶有效功率：船舶克服水、风对船体阻力所消耗的功率（5）动力装置有效热效率：每小时螺旋桨推力功的相当热量和同样时间内动力装置消耗的燃油所放出的总热量之比(6) 动力装置燃油消耗率ηz ：每小时燃油总消耗量与螺旋桨推力功率之比（7）船舶日耗油量：每24h燃油消耗总量（8）每海里燃油消耗量：每航行1 n mile时所消耗的燃油总量5.船舶推进装置的传动方式答：（1）间接传动：具有主机转速不受螺旋桨要求最低转速的影响、轴系布置比较自由等优点，多用于中小型船舶以及以大功率中速柴油机、汽轮机和燃气轮机为主机的大型船舶（2）直接传动：具有结构简单维护方便、经济性好、寿命长等优点。
船舶动力装置
船舶动力装置船舶动力装置1.什么是船舶动力装置，由哪几部分组成？P1-2答：船舶动力装置是各种能量产生、传递、消耗的全部机械设备及系统的有机组合体，它是船舶的重要组成部分。
（保证船舶正常航行、作业、停泊以及船员、旅客正常工作和生活所必需的机械设备的综合体）。
组成：1）推进装置2）辅助装置3）船舶管路系统4）船舶甲板机械5）机舱自动化设备2.船舶动力装置的类型有哪些？P5-10 答：1）柴油机动力装置2）汽轮机动力装置3)燃气轮机动力装置4）联合动力装置5）核动力装置3.船舶动力装置的技术特征有哪些指标？P12答：1）技术指标2）经济指标3）性能指标4.简述船舶推进装置的组成？P1答：1）主机：主机是指推进船舶航行的动力机，是动力装置的最主要部分，入柴油机、蒸汽轮机、燃气轮机等。
2）船舶轴系：它用来将主机的功率传递给推进器，它包括传动轴、轴承和密封件等。
3）传动设备：传动设备是将主机动力传递接通或断开给推进器的中间部件，主要包括起接合或断开作用的离合器、减速箱和联轴器等。
4）推进器：它是能量转换的设备，是将主机发出的能量转换成船舶推力的设备，如螺旋桨和喷水推进器等，大部分船舶使用螺旋桨。
5.推进装置的形式有哪几种？P19答：1）直接传动推进装置2）间接传动推进装置3）特殊传动推进装置6.简述滑动式中间轴承油膜形成的原理？P53-54答：1）干摩擦阶段：轴颈与轴承直接接触，没有润滑油的存在，相应的摩擦性质属于干摩擦阶段。
2）半液体润滑阶段：在轴开始低转速运行时由于轴承对轴颈的摩擦力方向与轴颈表面周围速度方向相反，是轴颈沿轴承内孔表面瞬时向右滚动、偏移，致使轴承表面瞬时被摩擦，这时往往部分接触表面形成液体润滑，而另一部分表面则为干摩擦。
3）液体润滑阶段：当轴的转速提高，轴颈与轴承间隙内的油量增加，润滑油膜中的压力逐渐形成，两表面完全被润滑油隔开，油膜厚度大于两接触表面凸凹不平之和，摩擦因数显著下降，最终达到与外载相平衡的位置，这种状态称为液体润滑。
船舶动力装置
主动力装置船舶主动力装置又称“主机”，它是船舶的心脏，是船舶动力设备中最重要的部分，主机装于机舱,由轮机部负责使用、操纵、保养和维修，主要包括：（1）船舶主机：能够产生船舶推进动力的发动机的一种俗称，包括为主机服务的各种泵和换热器、管系等。
目前商船的主机是以船舶柴油机为主，其次是汽轮机。
（2）传动装置：把主机的功率传递给推进器的设备，除了传递动力，同时还可起减速、减震作用，小船还可利用传动设备来改换推进器的旋转方向。
传动设备因主机型式不同而略有差异，总的来说由减速器、离合器、偶合器、联轴器、推力轴承和船舶轴等组成。
（3）轴系和推进器：船舶推进器中以螺旋桨应用最为广泛，大多采用固定螺距或可调螺距的螺旋桨推进器；船舶轴系是将主机发出的功率传递给螺旋桨的装置。
船舶主机通过传动装置和轴系带动螺旋桨旋转产生推力，克服船体阻力使船舶前进或后退。
大连国产最大船舶主机展示某船主机气缸缸套辅助动力装置船舶辅助动力装置又称“辅机”，是指船上的发电机，它为船舶在正常情况和应急情况提供电能。
由发动机组、配电盘等机电设备构成了船舶电站。
（1）发电机组。
原动力主要是由柴油机提供，基于船舶安全可靠和维护管理简便的考虑，大型的船舶配置有不少于两台同一型号的柴油发电机，根据需要可多部同时发电。
为了节能，航行中，有的船舶可利用主机的传动轴来带动发电机发电（轴带发电机）或利用主排出气的余热产生低压蒸汽来推动汽轮发电机组发电等。
（2）配电盘。
它进行电的分配、控制、输送、变压、变流以保证各电力拖动设备及全船生活、照明、信号及通讯等的需要。
某散货船辅机蒸汽锅炉以柴油机为主机的船上，都需要设有蒸汽锅炉，它由辅助燃油炉和废气锅炉以及为其配套服务的管系、设备所组成。
辅助燃油锅炉是供应船上上些辅助性蒸汽的需要，如加热燃油和滑油、暖气、生活用水、厨房、开水等，并满足一些辅机用蒸汽的需要。
为节能，航行中废气锅炉利用柴油机排气中的余热来产生蒸汽，在停泊时只使用辅助燃油锅炉。
船舶动力装置概述
辅助机械与设备
辅助机械与设备是指为满足船舶运行、操作和管理需求 的各种设备和系统。
辅助机械与设备的性能和维护状况对船舶的安全和运营 效率有重要影响。
常见的辅助机械与设备包括发电机、锅炉、泵、舵机等。
合理配置和管理辅助机械与设备是船舶运营管理的关键 环节。
VS
自动化操作
船舶动力装置将逐步实现自动化操作，通 过自动化控制系统和智能传感器等技术， 实现对船舶动力装置的自动控制和智能调 节。这将有助于提高船舶动力装置的操作 效率和能效，减轻船员的工作负担，提升 船舶行业的生产效率和竞争力。
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03 船舶动力装置的主要部件
主机
01
主机是船舶动力装置的 核心部分，负责提供推 进船舶所需的动力。
02
主机一般为柴油机或蒸 汽轮机，根据船舶类型 和需求选择。
03
主机的功率和转速对船 舶的航速和性能有直接 影响。
04
主机的维护和保养对于 保证船舶的正常运行至 关重要。
传动设备
01
02
03
04
传动设备负责将主机的动力传 递到推进器，实现船舶的推进
大型船舶和火力发电等领域。
核动力工作原理
核动力是利用核反应释放出的能量转 化为机械能或电能的一种动力装置。
核动力具有能量密度高、不依赖化石 燃料等优点，但存在放射性污染和核 废料处理等问题，因此应用受到一定 限制。
核反应堆中的核燃料通过链式反应产 生大量热能，通过蒸汽发生器将热能 转化为蒸汽，进而驱动汽轮机或发电 机工作。
船舶动力装置概述
目录
• 船舶动力装置的定义与分类 • 船舶动力装置的工作原理 • 船舶动力装置的主要部件 • 船舶动力装置的维护与管理 • 船舶动力装置的发展趋势与未来展望
船舶动力装置原理
船舶动力装置原理船舶动力装置是指用来提供船舶动力的设备和系统，是船舶正常运行所必需的关键部件。
船舶动力装置原理涉及到多个方面的知识，包括能源转换、动力传输和控制等。
本文将从能源转换、动力传输和控制三个方面介绍船舶动力装置的原理。
一、能源转换船舶动力装置的能源转换主要涉及燃料的燃烧和能量释放过程。
在燃料燃烧过程中，燃料与氧气反应产生高温高压燃烧气体，释放出巨大的化学能。
这些燃烧气体经过冷却、过滤等处理后，进入发动机进行工作。
燃料的选择对船舶动力装置的性能和效率有着重要影响。
常见的船舶燃料包括重油、轻柴油和天然气等。
根据船舶的不同需求和环境因素，选择合适的燃料种类和燃烧方式，既可以提高动力装置的效率，也可以降低对环境的影响。
二、动力传输动力传输是指将能源转换后的动力传递到船舶的推进装置上，使船舶得以移动。
常见的动力传输方式包括传统的机械传动和现代的电力传动。
在机械传动方式下，船舶动力装置通过曲轴、连杆和传动系统等将旋转的动力传递给船舶的螺旋桨或者水喷射推进器，从而产生推力。
这种传动方式具有结构简单、可靠性高的特点。
而在电力传动方式下，船舶动力装置通过发电机将燃料燃烧产生的能量转化为电能，再通过电动机将电能转化为机械能，驱动船舶的螺旋桨工作。
电力传动方式具有高效、环保的优点，逐渐被一些船舶采用。
三、控制船舶动力装置的控制方式对于船舶的安全和性能有着至关重要的影响。
在船舶动力装置的控制系统中，需要实时监测和控制燃料供应、动力传输和推进装置等各个环节。
船舶动力装置的控制系统通常包括传感器、执行器和控制器等组成部分。
传感器用于感知各种物理量变化，如温度、压力和转速等，将其转化为电信号。
执行器通过接收控制信号，控制燃料供应和动力传输等。
控制器作为系统的大脑，根据传感器的反馈信息和预设的控制策略，发出相应的控制信号。
为了确保船舶动力装置的安全和稳定运行，控制系统需要具备故障检测和容错能力。
当发现故障时，系统应能及时发出警报，并自动切换到备份设备，保证船舶的正常运行。
第一章-船舶动力装置概述
Kv
Pe V
kW/m3
经济指标
经济 指标
动力装置的 总效率
由推进装置、柴油发电机组、燃油辅 锅炉的热效率组成。
柴油机的燃料 消耗率
指在单位时间内柴油机单位 有效功率所消耗的燃料量
ge
Ge Pe
kg/(kW h)
船舶主机日耗油量 主机在24小时的燃油消耗量 GDe PDs ge 24 10 3 t/d
功率已达75000kW以上 ⑵汽轮机叶轮转速稳定，无周期性扰动力，因此机组振动小，
噪声小。 ⑶磨损部件少，工作可靠性大，使用期限长，10万小时以上。 ⑷可使用低质燃油，滑油消耗率也很低。 缺点： ⑴装置总重量、尺寸大。 ⑵燃油消耗大，装置效率差，经济性较柴油机动力装置差。 ⑶备车时间长，机动性差。另外，从一个工况变换到另一个
kW
式中: D -- 排水量,t；D ：排水体积
VCsB
---
航速,kn； 海军系数，与船型有关。
若已知母型船的航速 V0 、排水量 D0 和功率 Peo ，则有：
2
CB
D03 v03 PEO
推进装置功率传递过程
船舶有 效功率
推力 功率
收到 功率
轴功率
最大 持续 功率Pmc
主机最大 输出功率
优点： ⑴具有极大的能量贮备，在限定舱室空间所能提供的
能量比其它型式的动力装置大得多； (2)以极少的核燃料释放出巨大的能量； ⑶不需要消耗空气而获得热能。 缺点： ⑴重量尺寸较大； ⑵操纵管理检查系统比较复杂； ⑶造价昂贵。
核能推进系统的简单原理
乏
核能推进系统的简单原理
三、柴油机动力装置发展趋势及管理重心的变化
kW/t
2
Pr
船舶轮机动力装置
船舶动力装置：船舶动力装置是为了满足船舶航行、各种作业、人员的生活、人员和财产的安全需要所设置的全部机械、设备和系统的总称。
船舶动力装置的组成一般来说，船舶动力装置主要由推进装置、辅助动力装置、管路系统、甲板机械、防污染设备、应急设备和自动化设备七部分组成。
推进装置即为推动船舶航行的装置，包括主机、传动设备、轴系和推进器。
辅助装置是指除推进装置以外的其他产生能量的装置，包括船舶电站、辅锅炉、液压泵站和空气压缩机，分别产生电能、热能、液压能和压缩空气共船舶生产和生活使用。
管路系统由各种发件、管路、泵、滤器和热交换器等组成，用以输送各种流体工质，以维持船舶的各种机械正常运转。
甲板机械是为保证船舶航向、锚泊靠泊、装卸货物以及起落自身设备所设置的机械的统称，包括舵机、锚机、铰缆机、起货机、尾门尾跳收放系统、吊艇机及舷梯升降机等。
防污染设备是用来处理船上的含油污水、生活污水、油泥及各种垃圾的设备，包括油水分离装置（附设有排油监控设备）、生活污水处理装置及焚烧炉等。
应急设备包括为弃船求生或求助生命设置的设备、为机舱失去电力时设置的设备、为避免“瘫船”设置的设备等，包括救生艇、求助艇、应急发电机、应急消防泵、应急舵机和应急空压机等。
自动化设备是为改善船员的工作条件、减轻船员的劳动强度和维护工作量、提高工作效率以及减少人为操作错误所设置的设备，包括主、辅机的遥控单元，温度、压力、液位的自动调节单元、机舱各设备的工况监视、报警和打印等设备。
船舶动力装置的基本类型按照主机所用的燃料性质以及工作方式的不同，船舶动力装置的类型可以分为：柴油机动力装置、为现代船舶广泛采用。
包括大型低速柴油机动力装置、中速柴油机动力装置、高速柴油机动力装置。
蒸汽动力装置，由锅炉、蒸汽轮机、管系以及冷凝器等组成。
燃气轮机动力装置，燃气轮机装置主要用于军用船舰和气垫船。
核动力装置，造价比较昂贵，且操纵管理检测系统比较复杂，主要用于大型军舰和潜艇。
船舶动力装置概论第十九次课
船舶动力装置的发展经历了多个阶段，从早期的蒸汽机到现代的柴油机和燃气轮机，再到未来的电动机和燃料电 池等新型动力装置。
趋势
未来船舶动力装置的发展趋势是朝着更加高效、环保、安全和可靠的方向发展。新型动力装置如电动机和燃料电 池具有较高的效率和较低的排放，将成为未来船舶动力装置的重要发展方向。同时，随着智能化技术的发展，船 舶动力装置的智能化和自动化程度也将不断提高。
柴油机推进器
利用柴油机产生动力，通过传动轴传递给螺旋桨或喷水推 进器，推动船舶前进。性能受柴油机转速、供油量等因素 影响。
推进器的选择与使用
根据船舶类型、航速、航程和可 靠性要求选择合适的推进器类型。
在使用过程中注意维护保养，定 期检查传动轴、桨叶和喷嘴等部 件的磨损情况，及时更换损坏的
部件。
根据不同推进器的特点，合理调 整工作参数，如转速、供油量或
利用螺旋桨旋转产生推力，通过传动轴传递给螺旋桨，推 动船舶前进。性能受转速、桨叶形式和角度等因素影响。
燃气轮机推进器
利用燃气轮机产生动力，通过传动轴传递给螺旋桨或喷水 推进器，推动船舶前进。性能受燃气轮机转速、进气量等 因素影响。
喷水推进器
利用水泵从船内吸取水，通过喷嘴喷出产生反作用力，推 动船舶前进。性能受喷嘴设计、水流量和航速等因素影响 。
船舶动力装置的智能化与自动化
智能控制技术
采用先进的传感器和控制系统， 实现船舶动力装置的远程监控和
自动调节。
故障诊断与预测
利用大数据和人工智能技术，实时 监测船舶动力装置的运行状态，预 测潜在故障，提高维护效率。
自动化推进系统
研发自动化的推进系统，实现船舶 的自主航行和智能导航。
船舶动力装置的绿色化与环保化
船舶动力装置概论..课件
燃气轮机的主要部件
压气机
压气机是燃气轮机的重要组成部分， 它的作用是吸入空气并将其紧缩到高 压状态，为燃烧提供足够的氧气。
涡轮
涡轮是燃气轮机的另一个重要部件， 它由一系列旋转的叶片组成，能够将 高温高压气体的能量转化为机械能。
燃烧室
燃烧室是燃气轮机中用于燃料和空气 混合并燃烧的部件，它能够产生高温 高压气体。
高。
随着环保要求的提高，船舶动力 装置正朝着更加高效、环保的方 向发展，如使用LNG燃料、开发
电力推动系统等。
未来船舶动力装置将更加重视智 能化、自动化和节能化，以适应 日益严格的环保要求和降低运营
成本。
02
船舶柴油机
柴油机工作原理
柴油机工作原理
柴油机是一种热力发动机，通过 燃烧柴油产生高温高压气体，推 动活塞运动，进而转化为机械能
船舶动力装置概论课件
目录 Contents
• 船舶动力装置概述 • 船舶柴油机 • 船舶蒸汽轮机 • 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
01
船舶动力装置是指为船舶提供推 动动力的整套设备，包括发动机 、传动设备、推动器等。
02
船舶动力装置是船舶的心脏，为 船舶提供航行、作业和发电所需 的动力。
曲轴
曲轴是柴油机的输出轴，将活 塞的往复运动转化为旋转运动
，输出机械能。
喷油器
喷油器是柴油机的重要部件， 用于将柴油喷入气缸，与空气
混合后燃烧。
涡轮增压器
涡轮增压器用于提高进气压力 ，增加柴油机功率和效率。
柴油机的类型和应用
轻型柴油机
轻型柴油机主要用于船 舶辅助机械，如发电机
船舶动力装置的组成
船舶动力装置的组成船舶动力装置是指船舶上用来产生动力的一系列设备和部件，包括主机、辅机、传动系统、舵机和控制系统等。
这些设备和部件共同组成了船舶的动力系统，为船舶的航行提供了保障。
主机主机是船舶动力装置中最重要的设备，它是产生船舶动力的核心部件。
主机的种类繁多，按照使用燃料的不同可以分为柴油主机、蒸汽主机、涡轮主机等。
其中，柴油主机是目前船舶上使用最广泛的主机类型，它的主要特点是功率大、质量轻、可靠性高、燃油经济等。
辅机辅机是指除主机以外的其他设备和部件，包括发电机、空气压缩机、冷却水泵、油泵等。
这些设备和部件的作用是为主机提供能源和保障其正常运行。
传动系统传动系统是指将主机产生的动力传递到推进装置的设备和部件，包括轴系、减速器、离合器、联轴器等。
传动系统的设计和制造对于船舶的性能、效率和安全性有着至关重要的影响。
舵机舵机是舵轮的控制装置，它的作用是控制船舶的航向。
舵机通常由舵机机构和舵机控制系统两部分组成，其中舵机机构包括了舵轮、舵齿轮、舵架等，舵机控制系统包括了舵机液压系统、舵机电气系统等。
控制系统控制系统是指对船舶动力装置进行控制和监测的设备和部件，包括主机控制系统、辅机控制系统、传动系统控制系统、舵机控制系统等。
这些控制系统的作用是使船舶动力装置能够快速、准确地响应船员的操作和指令，保障船舶的安全和稳定性。
船舶动力装置的各个组成部分相互配合，构成了一个复杂的系统。
只有在各个部分正常运行的情况下，才能保证船舶的安全、高效航行。
因此，在船舶建造和运营过程中，对于船舶动力装置的设计、制造、维护和管理都需要严格的标准和规范，以确保船舶的安全和可靠性。
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什么是船舶动力装置
1主推动装置
包括主发动机，传动设备，轴系和螺旋桨等保证船舶正常航行的整套设备。
主发动机
主发动机将化学能转变为机械能，通过传动设备，轴系，推进器转换为船舶推进动力，是动力装置最核心的设备。
主动类型有柴油机，蒸汽轮机，燃气轮机等。
传动设备
传动设备的功能是脱开或接合主发动机传递给传动轴系和推进器的功率，同时可以达到减速，变速，反向和减振的目的。
它包括离合器，减速或变速齿轮箱，弹性联轴器等设备。
推进轴系
推进轴系将由传动设备传递的主发动机的功率转传递给螺旋桨，从主机至推进器依次由推力轴，中间轴，艉轴及其支撑设备所组成。
推进器
推进器是将轴系传递的主机功率转变为推进动力的设备，主要有定距浆或可调浆装置，喷漆推进装置等
动力设备及管系
为保证主推进装置能正常运行，还需要为主机提供燃料，冷却水和进排气系统等，统称为动力管路系统。
2辅助机械设备
主要包括发电装置，供热装置，制冷装置和环保设备，提供除推进功率以外的各种能量以供航行和工作，生活需要，为保证上述个各种能量的输送，储存的设备和系统。
3 全船管路系统
保证船舶生命力，安全稳定地航行和人员的正常生活需要，如防水，防火，通风，取暖，空调，照明，通信，供水等设备和系统以及环境保护方面的烟气治理，污水处理装置及系统
4 其他机械及设备
为保证船舶正常航行，停泊和装卸货物的需要，船舶还需要操舵装置，锚装置和装卸设备等，统称为甲板机械，对工程船舶应包括工程作业机械，对军舰来说还有相应的各种武器装备及其系统等。
5 自动检测和控制系统
主要包括自动监测，自动调节，自动操纵和控制系统及故障诊断，专家系统等，有完整的自动监测和控制系统，以改善工作条件，提高生产效率及进行故障诊断等。
调速器的类型
1 极限调速器
只用于限制柴油机的最高转速不超过某规定值，而在转速低于此规定值时不起调节作用的调速器称为极限调速器。
2 定速调速器是在任何负荷下直接调节供油量以保持柴油机在预定转速下稳定运转的调速器
3双制式调速器能维持柴油机的最低运转转速并可限制其最高转速的调节器称双制式调速器，中间转速由人工手动调节。
4 全制动调速器在从最低稳定转速到最高转速的全部运转范围内，均能自动调节优良以保持任一设定转速不变的调速器称为全制式调速器
按照执行机构分类
1 机械式调速器直接利用飞重产生的离心力去移动油量调节机构以调节柴油机的转速
2液压调速器它是利用飞重产生的离心力控制一个功率放大元件，再利用其液压作用所产生的重大动力去移动油量调节机构来调节柴油机转速
3 电子调速器信号检测或执行机构采用电气方式的调速器成为电子调速器。
船舶柴油机为什么调速
船舶柴油机主要用作船舶主机带动螺旋桨和作为船舶副机带动发电机。
由于被驱动负载的工作特性不同，运转条件不同，因而对调速的要求也不同
二冲程柴油机
通过活塞的两个行程完成一个工作循环的柴油机称为二冲程柴油机
当活塞在其行程顶端时，气缸会储满高压气体。
用喷油器将柴油喷入气缸，缸体内的高温和高压使得柴油立即点燃。
该过程与柴油机工作原理中所描述的过程相同。
燃料燃烧所产生的压力驱动活塞向下运动。
这就是动力冲程。
当活塞接近冲程底端时，所有的排气门都打开。
废气排出缸体，气压降低。
当活塞到达行程底端时，就打开了进气口。
受压空气填充气缸，并排出剩余废气。
关闭排气门，活塞上移，重新关闭进气口并且压缩新充入的空气。
这就是压缩冲程。
当活塞接近缸顶时，该循环将重复步骤1
四冲程柴油机
通过活塞的4个行程完成一个工作循环的柴油机称为四冲程柴油机。
进气行程
进入汽缸的工质是纯空气。
由于柴油机进气系统阻力较小，进气终点压力pa= (0.85～0.95)p0，比汽油机高。
进气终点温度Ta=300～340K，比汽油机低。
压缩行程
由于压缩的工质是纯空气，因此柴油机的压缩比比汽油机高（一般为ε=16～22）。
压缩终点的压力为3 000～5 000kPa，压缩终点的温度为750～1 000K，大大超过柴油的自燃温度（约520K）。
做功行程
当压缩行程接近终了时，在高压油泵作用下，将柴油以10MPa左右的高压通过喷油器喷入汽缸燃烧室中，在很短的时间内与空气混合后立即自行发火燃烧。
汽缸内气体的压力急速上升，最高达5 000～9 000kPa，最高温度达1 800～2 000K。
由于柴油机是靠压缩自行着火燃烧，故称柴油机为压燃式发动机。
排气行程
排气行程时，排气门开启，进气门仍然关闭，活塞从下止点向上止点运动，曲轴转动180°。
排气门开启时，燃烧后的废气一方面在汽缸内外压差作用下向缸外排出，另一方面通过活塞的排挤作用向缸外排气。
由于排气系统的阻力作用，排气终点r 点的压力稍高于大气压力，即pr=(1.05～1.20)p0。
排气终点温度Tr=900～1100K。
活塞运动到上止点时，燃烧室中仍留有一定容积的废气无法排出，这部分废气叫残余废气。
柴油机的排气与汽油机基本相同，只是排气温度比汽油机低。
一般Tr=700～900K。
对
于单缸发动机来说，其转速不均匀，发动机工作不平稳，振动大。
这是因为四个行程中只有一个行程是做功的，其他三个行程是消耗动力为做功做准备的行程。
为了解决这个问题，飞轮必须具有足够大的转动惯量，这样又会导致整个发动机质量和尺寸增加。
采用多缸发动机可以弥补上述不足。
现代汽车用多采用四缸、六缸和八缸发动机。
内燃机，是一种动力机械，它是通过使燃料在机器内部燃烧，并将其放出的热能直接
转换为动力的热力发动机。
二冲程柴油机通过活塞的两个行程完成一个工作循环的柴油机称为二冲程柴油机压缩比缩比表示了气体的压缩程度，它是气体压缩前的容积与气体压缩后的容积之比，即气缸总容积与燃烧室容积之比称为压缩比
螺距螺纹上相邻两牙对应点之间的轴向距离
柴油机的速度特性主要性能指标和工作参数随转速变化的规律（将喷油泵油量调节机构固定在某一位置上，然后改变柴油机的负荷，使柴油机转速变化）
柴油机的负荷特性在转速保持不变的情况下，柴油机的各项主要性能指标和工作参数随负荷变化的规律
平均有效压力柴油机单位气缸工作容积每循环所作的有效功，称平均有效压力PE
出师表
两汉：诸葛亮
先帝创业未半而中道崩殂，今天下三分，益州疲弊，此诚危急存亡之秋也。
然侍卫之臣不懈于内，忠志之士忘身于外者，盖追先帝之殊遇，欲报之于陛下也。
诚宜开张圣听，以光先帝遗德，恢弘志士之气，不宜妄自菲薄，引喻失义，以塞忠谏之路也。
宫中府中，俱为一体；陟罚臧否，不宜异同。
若有作奸犯科及为忠善者，宜付有司论其刑赏，以昭陛下平明之理；不宜偏私，使内外异法也。
侍中、侍郎郭攸之、费祎、董允等，此皆良实，志虑忠纯，是以先帝简拔以遗陛下：愚以为宫中之事，事无大小，悉以咨之，然后施行，必能裨补阙漏，有所广益。
将军向宠，性行淑均，晓畅军事，试用于昔日，先帝称之曰“能”，是以众议举宠为督：愚以为营中之事，悉以咨之，必能使行阵和睦，优劣得所。
亲贤臣，远小人，此先汉所以兴隆也；亲小人，远贤臣，此后汉所以倾颓也。
先帝在时，每与臣论此事，未尝不叹息痛恨于桓、灵也。
侍中、尚书、长史、参军，此悉贞良死节之臣，愿陛下亲之、信之，则汉室之隆，可计日而待也。
臣本布衣，躬耕于南阳，苟全性命于乱世，不求闻达于诸侯。
先帝不以臣卑鄙，猥自枉屈，三顾臣于草庐之中，咨臣以当世之事，由是感激，遂许先帝以驱驰。
后值倾覆，受任于败军之际，奉命于危难之间，尔来二十有一年矣。
先帝知臣谨慎，故临崩寄臣以大事也。
受命以来，夙夜忧叹，恐托付不效，以伤先帝之明；故五月渡泸，深入不毛。
今南方已定，兵甲已足，当奖率三军，北定中原，庶竭驽钝，攘除奸凶，兴复汉室，还于旧都。
此臣所以报先帝而忠陛下之职分也。
至于斟酌损益，进尽忠言，则攸之、祎、允之任也。
愿陛下托臣以讨贼兴复之效，不效，则治臣之罪，以告先帝之灵。
若无兴德之言，则责攸之、祎、允等之慢，以彰其咎；陛下亦宜自谋，以咨诹善道，察纳雅言，深追先帝遗诏。
臣不胜受恩感激。
今当远离，临表涕零，不知所言。