船舶动力系统

技术指标
1. 功率指标： 表示船舶做功能力 为保证船舶具有一定航速，要求推进装
置提供足够功率，动力装置的功率按照 最大航速确定，并考虑功率储备（一般 大10%）
船舶推进系统的各部位功率 ： 指示功率Pi有效功率Pe轴功率Ps 螺旋桨收
到功率Pp 螺旋桨推功率PT阻力功率PR（船 舶有效功率） 功率指标以发动机输出的有效功率为标志
(m) (m2 ) (m3 )
相对尺寸指标
机舱相对长度
kl

L LWL
机舱面积饱和度
kF

Pe A
机舱容积饱和度
kV
Pe V
各类舰船的尺寸指标差距很大
机舱饱和度高，设备安放紧凑集中，管理维修的 工作条件相对差
经济指标
反映动力装置的热能转换率（燃料消耗率， 装置总热效率，每浬航程燃料耗量等）
1. 动力装置燃料消耗率
全船热能设备每小时燃料消耗总量
燃料消耗率 (Kg / Kw h)
ge

G Pe
2. 动力装置有效热效率
动力装置有效热效率
e

3600P GH u
e
全船热能设备每小时燃料消耗总量
燃料低发热值
指标1、2表征动力装置在设计工况下的 燃料和热的经济性；
有些船舶全功率全航速的情况不多，经常 使用部分负荷航行，或工况变化频繁， 需要评定非设计工况下的经济性
特点
单机功率大，目前船用蒸汽轮机组功率达到25×104kw, 陆用机组达到60×104～10×105kw
劳损部件少、工作可靠、寿命长（可达1×105h以上） 运转平稳可靠、振动噪声小（蒸汽轮机是回转机械，没
有往复运动部件） 可使用劣质燃料 滑油消耗率很低，仅0.1～0.5 g/ (kW ·h) 柴油机的滑油消耗率为3～10 g/ (kW ·h)
最大盈利航速≠经济航速
性能指标
机动性：变工况时的工作性能，如启航加速机 动性、紧急倒车机动性等
可靠性：维持正常工作的期限，or两次大修间 的时间
自动化程度 噪声振动控制性
……
对船舶动力装置的要求
保证船舶达到所需要的航速 具有良好的机动性能 可靠性 具有一定的续航能力 单位功率的质量和体积均小
单位功率质量(Kg / KW )
gc

Gy Pe
主机额定功率
湿重
装置相对质量(Kg /t)
G

Gy D
排水量
各类舰船的质量指标相差很大
3. 尺寸指标：用机舱的尺寸表示， 机舱应能合理布置动力装置，且 方便管理、维修
机舱的绝对尺寸
机舱总长度
L
机舱总占有面积 F 机舱总占有容积 V
课程特点：
杂，内容多 不难 与实际装置结合
内容
绪论（书第1章） 船舶柴油机（第2章） 船舶推进轴系及传动设备（第7章） 船舶蒸汽轮机（第3章） 船舶燃气轮机（第4章）
第一章 绪论
船舶动力装置：保证舰船的正常航行、安 全、正常作业、停泊，保证人员正常工作、 生活与安全的全部机械设备和系统的综合 体
消防、用水、救生、安全……
4. 机舱自动化系统： 机舱的机械设备遥控及自动化，包括对主、辅机
和有关机械设备等的远距离控制、调节、检 测和报警系统等
5. 甲板机械： 保证船舶航向、停泊、装卸货物所需的机械设备
锚泊机械设备，包括锚机、绞盘等 操舵机械设备，包括舵机及操纵机械、执行机构
等 起重机械设备，如起货机，吊艇机及吊杆等设备
2. 辅助装置：产生其它动力
船舶电站。供给辅助机械及全船所需要的 电能
由发电机组、配电板及其他电气设备等组成
辅助锅炉装置。民用船舶产生低压蒸汽， 以满足加热、取暖及其他生活需要
由辅助锅炉及为其服务的燃油、给水、鼓风、 送汽设备及管路、阀件等组成
制冷装置和空调系统
3. 全船系统：保证船舶生命力和安全，船员旅 客正常生活所需的设备和系统
每海里装置燃油消耗量
3. 每海里航程的燃料消耗量
每海里燃料消耗量
gm

G vs
Pe Avs3, ge G / Pe
gm

G vs

A ge vs 2
ge
gm
经济航速
ge,gm和随航速变化关系曲线
在不受货期约束时，按经济航速可以 降低货运成本
注意：船舶的最大盈利航速，还需要 考虑船的折旧费，客货的周转量、运 输成本及利润等因素
船舶动力系统
教材 ：《船舶动力系统》上海交通大学出 版社，徐筱欣
课时：51（包括实验课）,16周 分数：30%平时+70%考试 考试形式：闭卷笔试 陈峻 jun_ch1225@163.com
课程目的
为非动力（轮机）类专业设置 介绍 船舶动力系统的组成 介绍各系统的主要设备（结构、原理、性能）
船舶动力系统性能的评价指标
一般分成三类
1. 技术指标：总指标
功率指标、质量指标、尺寸指标
2. 经济指标：燃料在动力装置中的热转换率
燃料消耗率、每海里航程燃油耗量、装置热效率、运行和维护 经济性……
3. 性能指标：代表轮机部在接受命令、执行命令中的 服从性、坚固性和对外界条件、工作人员的依赖性
机动性、可靠性、制动性、自动化程度、振动控制性能……
船舶动力系统的类型及特点
蒸汽轮机动力装置 工作原理
锅炉产生的蒸汽推动蒸汽轮机作功齿轮减速 机组螺旋桨（发电机）
组成
蒸汽锅炉 蒸汽轮机 凝汽器 ……
1－锅炉；2－蒸汽过热器；3－空气预热器；4－高压汽轮机；5－低压汽轮机；6－主冷凝器； 7－凝水泵；8－给水预热器；9－给水泵；10－减速齿轮；11－螺旋浆；12－循环水泵
主机额定 有效功率
相对功率（kW / t）P' Pe D
排水量
2. 质量指标
动力装置的几种质量
干重G百度文库：所有机器、器具和管系的质量 湿重Gy’：干重+机器、器具、管系内部装满
工质和消耗物品
总重Gy” ：湿重+消耗物品的贮存量
在一定的排水量下，要求动力装置的质量 轻一些
湿重
船舶动力装置的主要任务：发出一定功率， 产生各种能量，实现能量转化和分配，以 利船舶正常航行和作业
船舶动力装置的组成：
1. 主推进装置：产生推进力 主机、传动设备、推进轴系、推进器
船舶主推进装置示意图 1-遥控操纵台；2-主机； 3-传动设备（离合器、齿轮箱） 4-轴系；5-推进器（螺旋桨）