船舶动力装置原理与方案设计书复习思考题及答案2012 - 副本 下载本文

内容发布更新时间 : 2024/5/8 0:40:22星期一 下面是文章的全部内容请认真阅读。

船舶动力装置原理与设计复习思考题

第1章

1、如何理解船舶动力装置的含义?它有哪些部分组成?

答:

船舶动力装置的含义: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。 组成部分:

1) 推进装置:包括主机、推进器、传动设备。

2) 辅助装置:发电机组、辅助锅炉、压缩空气系统。 3) 机舱自动化设备。 4) 全船系统。

2、简述船舶动力装置设计的特点。

答:

1) 须符合船舶的特殊使用条件——船用条件,包括环境条件、空间条件;

2) 须设计成具有必要的目标任务条件和合适的保障条件,包括营运条件、作业条件、研究条件及工作条

件、生活条件和生存条件。

3) 须全面地综合地进行设计、进行通盘考虑,包括动力装置与总体性能、动力装置与其他专业、动力装

置内部各子系统之间的综合平衡和匹配,以实现预定的技术经济指标.

4) 须全面掌握动力装置所覆盖的各技术领域,如船舶推进技术、热能转换技术、电气技术、安全技术、

消防技术、防污染技术、冷藏技术、通风和空调技术、仿真技术以及人员生活、生存技术等。 5) 受控于国际公约、规则、船级社规范、船旗国法规等要求和约束。

6) 须根据市场经济的特点,对设备的选用和配套应在目标成本的控制下进行。 3、简述船舶动力装置的设计的主要内容。

答:

1) 主推进系统设计。包括主机选型、主机及齿轮箱配套、主机及齿轮箱和调距桨的配套等; 2) 轴系设计;

3) 电站设计(主电站及应急电站); 4) 热源系统设计(蒸汽、热媒油等);

5) 动力系统设计(燃油、滑油、冷却水、压缩空气、进排气、加热蒸汽或热媒油等系统)和辅助设备选择; 6) 船舶系统设计(疏排水系统,注入、测量、空气系统,供水系统,舱底水系统,压载水系统,消防系

统等,以及油船、液化气船和化学品船的专用系统); 7) 自动控制、监测、报警系统设计;

8) 防污染系统设计(机舱防油污系统、油船防油污系统、生活污水防污染系统及防止有毒液体物质污染

系统等);

9) 机舱通风系统设计。 4、简述柴油机动力装置的特点。

答:

? 优点:

a) 有较高的经济性,耗油率比蒸汽、燃气动力装置低得多; b) 重量轻(单位重量的指标小);

c) 具有良好的机动性,操作简单,启动方便,正倒车迅速;

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d) ? a) b) c) d) e) 功率范围广。 缺点:

柴油机尺寸和重量按功率比例增长快; 柴油机工作中的噪声、振动较大;

中、高速柴油机的运动部件磨损较厉害; 柴油机低速稳定性差; 柴油机的过载能力相当差

5、船舶动力装置的技术特征包括哪些技术指标?

答:

a) 技术指标 标志动力装置的技术性能和结构特征的参数。包括功率指标﹑质量指标和 尺寸指标。

b) 经济指标 代表燃料在该动力装置中的热能转换率。有燃料消耗率﹑装置总效率﹑推 进装置热效率﹑每海里航程燃料耗量及动力装置的运转-维修经济性。

c) 性能指标 代表动力装置在接受命令,执行任务中的服从性﹑坚固性和对外界条件、

工作人员的依赖性。因此它包括机动性﹑可靠性﹑自动远操作性能﹑牵曳性能以及噪声振动的控制等指标 6、画简图说明推进装置功率传递过程,并解释各个效率的含义。

答:指示功率 →主机额定功率 →最大持续功率 →轴功率 →收到功率 →推力功率 →船舶有效功率

? 指示功率:表示柴油机气缸中气体作功的能力;

? 最大持续功率(额定功率)MCR:在规定的环境状况(不同航区有不同的规定,如无限航 区环境条件:绝对大气压为0.1Mpa;环境温度为45℃;相对湿度为60%;海水温度“中冷器进口处”为32 ℃和转速下),柴油机可以安全持续运转的最大有效功率;

? 轴功率:指在扣除传动设备、推力轴承和中间轴承等传动设备后的输出功率; ? 螺旋桨收到功率: 扣除尾轴承及密封填料损失后所输出的功率。 ? 推力功率:是螺旋桨产生使船航行的功率。

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? 船舶有效功率:Pe=R×Vs×10

7、如何理解经济航速的含义? 答:

每海里航程的燃料消耗量最低的航速。

8、功率减额输出,即把最高燃烧压力维持在标定功率时的最高燃烧压力,降低标定功率时的有效压力,使二者比值增大,来实现比标定功率时低的燃油消耗率。 第2章

1.画简图说明推进装置的组成。

答:组成:主机、传动设备、轴系和推进器。

2.推进装置的形式有哪些?有何特点?(见课本P18) 答:

? 单机单桨刚性直接传动,定距螺旋桨,主机反转 ? 单机单桨刚性直接传动,调距桨,主机不反转

? 单机单桨齿轮减速传动,定距螺旋桨,双转向齿轮箱,主机不反转 ? 双机单桨齿轮减速传动,定距螺旋桨,主机反转

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? 三机单桨齿轮减速传动,调距桨,主机不反转

? 柴油机—燃气轮机单桨齿轮减速联合传动,调距桨,主机不反转 ? 燃气轮机—燃气轮机单桨齿轮减速联合传动,调距桨,主机不反转 ? 双机单桨电传动,定距螺旋桨,主机不反转

3.什么是电力传动推进装置?有哪些优缺点?适用于哪些船舶? 答:

电力传动是主机驱动主发电机发电,然后并网,再由电网供电给电动机驱动螺旋桨的一种传动型式。主机和螺旋桨间没有机械联系,机、桨可任意距离布置。

? 优点:机组配置和布置比较灵活、方便,舱室利用率高;改变直流电动机的电流方向可使螺旋桨转

向改变,便于遥控,机动性和操纵性好;发电机转速不受螺旋桨转速的限制;正倒车具有相同功率和运转性能,具有良好的拖动性能。

? 缺点:能量经过两次转换,损失大,传动效率低;增加了发电机和电动机,装置总的重量和尺寸较

大,造价和维修费用较贵。 适用的船舶:

4.推进装置的选择应考虑哪些问题? 答:

? 按船舶用途、种类与要求 ? 按主机总功率的大小 ? 按船舶航区的吃水深度 ? 按推进装置的经济性

? 在考虑推进装置型式时,要抓住主要矛盾,从全局的经济性出发,权衡利弊,优化方案,采用最佳的

推进装置型式。

5.主机选型与螺旋桨参数确定需进行那几个阶段?各阶段的主要任务是什么? 答:

a) 初步匹配设计: 已知:

船舶主尺度、船舶要求的航速Vs、船体的有效功率曲线Pe(V)、螺旋桨的直径D或转速n 确定:

螺旋桨的效率、螺旋桨参数盘面比、 螺距比p/D、螺旋桨的最佳直径、所需主机的功率 b) 终结匹配设计: 已知:

主机的功率与转速、船舶的有效功率曲线、传动设备与轴系的传送效率ηs 、桨的收到功率 Pd、船身效率ηh 等 确定:

船舶所能达到的最高航速 、螺旋桨的最佳要素 ( 螺旋桨直径、螺距比及螺旋桨效率) 6.主机选型应考虑哪些问题? 答:

? 重量与尺寸

? 功率与转速燃油与滑油 ? 主机的造价、寿命及维修 ? 振动与噪声

? 柴油机的热效率和燃油消耗率

7.轴系的基本任务是什么?由哪些部件组成? 答:

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