轮机工程导论课件

1、严新平武汉理工大学能源与动力工程学院船舶动力工程技术交通行业重点实验室水路公路交通安全与控制教育部工程研究中心轮机工程导论- 航运业的地位和作用2 本课程是轮机工程专业学生培养计划规定的必修技术专业基础课之一。主要介绍轮机工程专业的背景；介绍船舶运输、维护海洋权益和相关的国际公约和国家规定；介绍船舶主动力装置，船舶机械设备，船舶电气和轮机自动化的基本概念及典型装置和应用；介绍现代轮机的发展现状、船舶新能源利用的现状与发展和船舶管理技术等。本课程是帮助学生了解本专业的有关基础而设。通过本课程可以提高对轮机工程专业的认识，了解本专业的业务范围，促进对未来就业的思考。 本课程的课程目的和任务 31、

2、航运业的地位与作用 2 小时2、船舶的基本构成 2 小时3、轮机工程专业的发展 2小时4、船舶主动力装置概况 2小时5、船舶辅助机械概况 2小时6、船舶自动化系统概况 2小时7、船舶航行的轮机管理技术 2小时8、轮机工程专业培养计划 2 小时本课程的基本内容（16学时）4以课堂讲授为主，辅以参观实验室和实物陈列室方式教学中每次课布置阅读资料 本课程的教学方式 张志华等编著，船舶动力装置概论，哈尔滨工程大学出版社，2002 陈国钧，曾凡明编著现代轮机工程，长沙国防科技大学出版社，2000 D. A. Taylor，Introduction to Marine Engineering，Butter

3、worth Heinemann,1996 Alan L. Rowen Raymond，INTRODUCTION TO PRACTICAL MARINE ENGINEERING，Society of Naval Architects and Marine Engineers，2005本课程的参考教材及主要资料 6航运业的地位和作用中国航运业的历史与现状中国航运业面临的挑战和机遇长江黄金水道建设 我校轮机工程学科专业结束语第一讲主要内容主要的运输方式铁路运输公路运输航空运输水路运输管道运输 铁路运输是最重要的货运和客运方式之一。公路运输业所占的比重一直在稳步上升，在市内运输中所占比重最大。在运输路

4、线的时间安排上有很大的灵活性，对于价值高的商品的短途运输来说，是一种有效的运输方式。在许多情况下，卡车运费与铁路运输相比较，具有较强的竞争力，而且卡车所提供的服务一般更为迅速。 空运在运输业中所占的比重比较低，但其重要性越来越明显。空运费用比铁路或卡车运输高得多，但交货迅速，或者要将货物运送到遥远的市场时，空运仍是理想的运输方式。经常空运的产品有易腐产品(如鲜鱼、鲜花)和价值高、体积小的产品(如科技仪器、珠宝等)。 水路运输主要包括轮船运输及沿海驳船和内陆水路驳船运输。水运适合运输体积大、价值低、不易腐烂的产品，如沙、煤、粮食、石油和金属矿等。水运的成本很低，但这一运输方式的速度慢，另外容易受

5、到气候条件的影响 管道运输是使用管道输运流体货物的一种运输方式，所运货物大多属于燃料一类，主要有油品（包括原油、成品油、液化烃等）、天然气、二氧化碳气体、煤浆及其他矿浆等。 运 输 行 业 慨 述水运发展情况一览表年份全国货物周转量（亿吨公里）水路货物周转量（亿吨公里）所占比重港口吞吐量（亿吨）20014771025988.954.47%2420025068627510.654.28%26.820035385928715.853.32%33.9920046944541428.759.66%41.2320058025849672.2861.89%48.5320068895355485.7562.

6、38%55.7200797348.52 62182.17 64.88%6410资料来源：国民经济和社会发展统计公报，公路水路交通发展统计公报我国水路货物周转量占全国货物周转量的比例基本保持逐年增长11航运业的经济效益相比于其他运输方式，水路运输特别是内河运输有着 成本低、能耗低的特点美国内河航运的运输成本为铁路的1/4，公路的1/5德国内河航运的运输成本为铁路的1/3，公路的1/5我国内河航道、港口、船舶均比较落后，但仍具有很强的竞争力，内河运输的平均成本为铁路的2/3，公路的1/312航运业的社会效益-全民族文化素质的提高便利的航运，将方便地区间的文化交往、人员交流，促进先进思想和新观念的传

7、播，促进先进科学技术和生产经验的推广，促进教育事业的发展，促进思维方式和生活习俗向现代化方向演进，会为各种文化事业的发展，创造便利的条件16航运业的社会效益-国家的地位和影响力古代的丝绸之路，曾为中外交流起过历史性的作用，灿烂的中国文化曾对各民族产生世界性的深远影响，泱泱大邦的形象也曾耸立在世人的心中在现代，航运便利，也才有可能吸引各国旅游者，在游览风景名胜、亲睹文化遗址时，民族文化传统便得到了昭示；才能有更频繁的经济交往和及时的外交洽商17航运业的环境效益航运目前仍旧是世界上最环保的运输方式，它承担着全球90%的货物运输，每年排放约10亿吨的CO2，仅占全球总排放量的3%18航运业的环境效益

8、美国内河航运能耗是铁路的40%，公路的11%我国内河航运的单位能耗也比铁路低33%19运输方式能耗kg/(kt*km)单位能耗比较(%)内河5.968.67铁路1116公路68.75100一个不得不说的人伟大的航海家郑和自明代永乐三年(1405年)至宣德八年(1433年)，郑和受朝廷派遣，率领规模巨大的船队七次出海远航，最远到达非洲东海岸，同南洋、印度洋的30多个国家和地区进行的友好和平交流。23还是用数字说话：1405-1433年。28年。7次以1433年最后一次下西洋计算比1492年哥伦布到达美洲早59年比1498年达伽马绕好望角早65年比1519年麦哲伦环球航行早86年规模空前。船舶数量

9、多（200艘以上）人数多（2.7-2.8万）设备先进（航海图、罗盘针）到达范围广（30多个亚非国家和地区）船只排水量大（最大船只总长130米，宽50米，排水量2.5万吨）24我国航运业近代史近代中国长期处于半殖民地、半封建的旧中国，资本主义生产关系未得到充分发展，物质技术基础十分薄弱，航运业因此受到严重阻滞，经历了缓慢、艰难、畸形的发展过程。到1949年，我国内河总长度43万公里，但能通航轮驳船的航道只有7万公里。外贸远洋运输几乎一片空白，绝大部分掌握在外国公司手中。中国航运业起伏迭宕的历史，也是中国经济进退盛衰和政治上强弱荣辱的历史写照。政治上取得独立、经济上走向繁荣的新中国，预示着也要求着

10、航运业的大发展。25我国航运业发展现状新中国成立后，我国的航运业获得新生和腾飞，经过全国人民60年的不懈努力，取得了巨大的成就。航运能力有了大幅度的增长，形成了繁忙的远洋、近海、内河的客、货运输网络，对于促进国民经济的发展、满足人民物质文化生活的需要和加强国防建设，都起到了极为重要的作用。26新中国航运业取得的成绩运输船队运力大幅增强运输网布局有了显著改善运输技术装备和设施大大改善运输工具装备修造业已形成体系运输管理水平显著提高27依然用数字说话：近日，交通运输部正式发布2009中国航运发展报告。报告显示，2009年我国水运业经受了国际金融危机的严峻考验，在我国经济回升向好的带动下，港口业率先

11、走出低谷，保持了较快增长全国港口完成货物吞吐量76.57亿吨，比上年增长9.0%，其中沿海港口完成48.74亿吨，增长8.6%，内河港口完成27.83亿吨，增长9.9%在全球货物吞吐量排名前10大港口中，中国稳占8席，上海港继续保持全球第一大港的位置货物吞吐量超过亿吨的港口由上年的16个上升到20个，厦门、湛江、湖州、江阴四港首次进入亿吨大港行列。中国共有9个港口进入全球20大集装箱港口行列，其中大陆港口7个282009中国航运发展报告-大宗货物需求旺盛2009年，我国铁矿石进口量高速增长，规模以上港口外贸金属矿石进口吞吐量达7.04亿吨，比上年增长35.7%煤炭进口量达12583.4万吨，比

12、上年增长211.9原油进口量加速增长，规模以上港口外贸原油进口吞吐量1.91亿吨，比上年增长19.4%但是，受全球贸易额萎缩的影响，2009年我国集装箱吞吐量呈现罕见的负增长，集装箱吞吐量为12240万TEU，比上年减少4.6%。其中沿海港口完成11020万TEU，减少5.6%292009中国航运发展报告-运力增长快速截至2009年底，我国拥有运输船舶17.69万艘、14608.78万载重吨，载重吨比上年增长17.7%海运船队1.02亿载重吨，保持世界第四，占世界船队比重为8.3%中国远洋运输（集团）总公司总运力达770艘、5307万载重吨，船队总规模继续保持我国第一位；中国海运（集团）总公司

13、和中国外运长航集团有限公司总运力分别为2018万载重吨和1127万载重吨，分列第二、第三位。302009中国航运发展报告-航运企业迅速壮大截至2009年底，我国国际班轮运输企业约140家无船承运人3507家，新增325家。外商在华设立独资船务公司40家，比上年增加4家；独资船务公司设立分公司186家外商在华设立外商独资集集装箱运输服务公司7家，分公司73家国内水路运输服务企业共计6100多家31众多航运公司面临亏损和倒闭由于干散货、油轮、集装箱三大市场形势严峻, 导致航运企业盈利普遍下降, 全球班轮公司将合共亏损200亿美元日本三大船公司2009年7月27日宣布今年4-6月全部亏损, 合计净亏

14、损468.2亿日元（5亿美元）2008年我国共有4家小型船公司终止业务, 2009年又有多家航运企业申请破产保护或正式清盘34我国航运能力落后于国外的先进水平我国作为社会主义的大国，现有运输线路里程(包括水路、铁路、公路、航空和管边运输)与我国的大国地位、国土面积和人口相比很不相称，而且尚未形成全国综合运输网络我国与美国面积差不多，但五种运输方式的线路总长度只有美国的1/735机遇与挑战并存逆市上扬的中国经济“十一五”是中国经济极不寻常的5年，在国际金融危机、汶川大地震以及旱灾、水灾、雨雪冰冻等自然灾害次第发生的情况下，中国经济经受了空前严峻的挑战在党中央、国务院的正确领导下，在全国人民的共同

15、努力下，2010年虽然还未落幕，中国经济“十一五”实现新的跨越业已基本定局。从2006年到2009年，“十一五”前4年我国国内生产总值(GDP)年均实际增长11.4%，比“十五”平均增速9.8%加快1.6个百分点，比世界同期水平快8.2个百分点。2010年上半年，中国GDP又实现了11.1%的增长。36巩固世界贸易大国地位，为航运业的发展奠定国际空间伴随着全球经济的复苏，经济一体化进程不断加速，世界各国、各地区经济贸易往来日趋频繁，资本、资源以及产品等在全球范围内的合理配置和流动，进一步促进世界产业结构调整和重新布局，推动了贸易的高速增长，为航运业带来巨大的运输需求，也为中国航运业的发展奠定了

16、良好的国际空间航运业是实现国际贸易的重要保障，也是推进经济结构调整和经济全球化的重要基础，航运业为中国的对外贸易发展，巩固世界主要贸易大国的地位提供了便利的运输服务37港口业持续发展，成为航运业坚实的承载基础港口是国民经济的重要基础设施，在综合运输体系中发挥着重要的枢纽作用，是国民经济发展和参与全球经济一体化进程的重要战略资源中国经济在未来较长时期内继续保持稳步增长的态势，为港口业的持续发展提供了强劲的动力，继续坚持扶持港口发展的各项政策，保证港口适应国民经济和对外贸易发展的需要38科学技术日益进步，为航运业提供有利的发展环境全球科学技术领域的交流合作和日益进步，现代航海技术、管理技术和高新技

17、术等在航运业的广泛应用，使航运服务的便捷、高效和低成本成为可能，从而给航运业带来巨大的推动力。39小结“尽管世界经济面临自上世纪20年代末以来的最严重的金融危机，但是，我们有充分的理由相信，全球经济一体化的趋势不会改变。世界贸易离不了海上运输，这或许是海运业的最大机遇海运是资金、技术、管理和风险密集型的行业，周期性波动也是海运市场的固有特征，机遇与挑战总是并存面对当前急转直下的航运市场形势，国际海运界需要保持理智、树立信心、规避风险，谋求合作共赢，共同推动海运及其相关产业的稳定和可持续发展”-交通运输部副部长徐祖远在第五届国际海运（中国）年会开幕式上的讲话40四、长江黄金水道的开发长江是我国唯

18、一贯穿东、中、西部地区的水路运输大通道，是长江经济带的运输主动脉，长江干线沿江七省二市人口众多，资源丰富、产业密集。内河水运量的80%人口占全国37.6%我国41%以上的经济总量长江沿岸聚集了全国500强企业的近200家，长江经济带目前已成为继沿海经济带发展后，我国经济加快发展的主轴，同时也是我国对外开放和外向性经济发展的重要地区。汽车40%化工品46%钢铁33%长江航运为沿江流域经济社会发展提供了重要支撑与保障，完成了沿江地区85的煤炭和铁矿石运输任务，2007年沿江七省二市全社会水运货物周转量占全社会货物周转量的70依托长江航运通江达海的优势，沿江省市大力发展外向型经济，外贸进出口额由20

19、06年的5718亿美元提高到2008年的8229亿美元，年均递增20间接吸纳就业人数近千万人40%772亿元直接GDP贡献11158亿元间接GDP贡献长江航运具有占地少、能耗低、运能大、污染小等比较优势，对流域经济社会发展作出了重要贡献。2007年长江航运直接GDP 772亿元，间接GDP1.1万亿元，间接影响就业近千万人。2008年长江干线货运量达到12亿吨，相当于18条京广铁路，是密西西比河货运量的2倍，是莱茵河货运量的3倍，成为长世界上运输最繁忙、运量最大的通航河流。加快建设长江黄金水道，大力发展现代长江航运，是国家现代化建设总体战略布局的重要组成部分。国民经济和社会发展第十一个五年规划

20、纲要明确提出：“积极发展水路运输，提高内河通航条件，建设长江黄金水道和长江三角洲高等级航道网，推进江海联运”。为积极应对国际经济危机，国家相继出台了十大产业调整和振兴规划，明确提出加快钢铁、石化、造船、物流等产业发展，并把长江和京杭运河规划为我国十大物流通道之一。国务院在关于加强节能工作的决定中要求积极推进节能型综合交通运输体系建设，加快发展内河运输。公路水路交通十一五发展规划在促进中部地区交通协调发展中强调，要“以强化高速公路、长江黄金水道等主要通道和枢纽的作用为主线”。交通运输部在关于加快发展现代交通业的若干意见中指出，要“充分发挥水路运输的比较优势加快以长江黄金水道为重点的内河航运建设，

21、加快国家高等级航道建设，提高整体服务水平和效率”。与此同时，国家对长江航运的投资力度不断加大，“十一五”前三年，中央通过专项资金和其他资金渠道用于长江黄金水道建设投资105.6亿元，是“十五”期52亿元的两倍。2008年长江黄金水道建设投资166亿元，是2006年123亿元的1.35倍。52亿105.6亿123亿166亿“十一五”前三年“十五”2006年2008年党中央、国务院对长江航运发展高度重视，中央领导同志多次作出重要批示。温家宝总理在2009年批示“充分发挥长江黄金水道的优势，带动两岸经济社会发展”。李克强副总理批示 “开发长江水运潜力，带动区域发展”。 张德江副总理于2009年12月

22、专程视察长江，强调“要科学规划，统筹协调，加快建设，促进内河航运快速发展、协调发展、安全发展、绿色发展，为我国经济社会发展提供支撑”，“当前和今后一个时期，要把内河航运发展摆在经济社会发展的重要位置，纳入国民经济和社会发展规划，坚持科学规划，坚持加大投入力度，坚持加快建设步伐”。中央领导同志的重要批示和指示，为加强黄金水道建设、开发长江水运潜力进一步指明了方向。信息化是推动黄金水道建设的巨大动力信息化是现代科技的重要标志，随着长江航运快速发展，信息技术已逐步渗透至核心业务应用和管理流程中，发挥着越来越重要的作用，成为长江航运由传统产业向现代服务业迈进的巨大推动力。张德江副总理在2009年12月

23、12日的“全国内河航运座谈会”上特别讲到：要提高长江内河现代化、信息化水平，增强综合运输服务能力。交通运输部李盛霖部长在讲话中把“加快建设综合信息服务系统，建立航运物流公共信息平台，提高信息化水平”作为加快发展长江内河航运的6大任务之一。“十五”以来，长江航运相继完成了长江干线传输网、城区宽带城域网、海事、航道、三峡通航、航运公安广域网等信息网络建设。目前，长江通信船岸VHF专网实现宜宾上海链状覆盖，长江干线重庆上海数字传输光纤电路全线贯通，长江干线航运通信基本形成。电子政务取得明显成效，长航局政务网站群建设初具规模，已发展为政务信息发布与提供网上服务功能并重，政民交流不断完善的综合服务平台，

24、2008年发布信息万余条、页面综合浏览超过220万人次。应用系统建设呈现良好势头。长航局系统单位建立了包括船舶、船员、航道维护、航运企业在内的长江干线信息采集和数据处理体系，初步实现了运政、海事、航道、三峡通航以及水上治安等业务工作的计算机处理。引入了VTS、AIS和CCTV等现代化的安全监管手段，完成了南浏段“数字航道”示范工程建设。沿江各省市港航管理部门运政业务基本实现信息化管理，部分单位还有办公自动化、公众服务、船舶检验、安全监督等信息系统投入应用。长江沿线主要港口企业物流、生产调度和货物监控等应用系统的建设和使用，提高了港口装卸效率。长江部分大型航运企业运用了基于GPS定位的船舶监控系

25、统，实现了对船舶和货物的动态监控，提高了生产、管理效率和安全水平。长江黄金水道建设的技术展望长江黄金水道的建设和发展，离不开科技研发和工程项目，用以提升长江航运生产组织、运输管理、安全管理和行政管理的手段，提高长江航运公共服务能力591160吨1. 内河船舶信息采集将向低成本、高集成发展船-标-岸一体化技术 GPS AIS RFID IC卡 雷达 CCTV 激光扫描器2. AIS在长江干线应用前景无限国际上AIS基站系统的技术发展十分迅速，经过十来年时间的发展和产品化进程，目前第三代AIS的特点是网络化加信息化，即通过网络化的AIS基站与现有VTS、气象、航标及各种助航等设施的整合，使现有海事

26、系统融合一体，成为以面向航运管理、服务为主体的全新的现代化、信息化、网络化的海事交通安全系统的一个重要组成部分。 3.物联网技术是内河航运的发展方向物联网已经被公认为是信息通信网络演进的方向。泛在网络利用网络技术，实现人与人、人与物、物与物之间按需进行信息获取、传递、存储、认知、决策、使用等服务，网络将具有超强的环境、内容、文化、语言感知能力及智能性。4. 电子航道图是未来内河航运发展的基础有效描述船舶动态交通流时空特性，离不开长江电子航道图。长江航道图的全面完成为长江航运信息化奠定基础。1、一级学科：船舶与海洋工程（国家重点学科，上海交通大学、哈尔滨工程大学和我校）2、二级学科：船舶与海洋结

27、构物设计制造 轮机工程 水声工程五、我校轮机工程学科专业依托的省部级重点实验室：高性能船舶关键技术教育部重点实验室(2005年) 船舶动力工程技术交通部重点实验室（2008年）水路公路交通安全控制与装备教育部工程研究中心（2006年）舰船关键技术教育部重点实验室（B类，2008年） 依托的学院： 能源与动力工程学院 五、我校轮机工程学科专业产学科研基地 中交船舶与桥梁工程质量监督与检验测试中心 中远集团技术中心武汉理工大学分技术中心 沪东重机有限公司武汉理工大学轮机工程联合实验室五、我校轮机工程学科专业 研究方向1）船舶动力系统监测、诊断与控制2）船舶推进系统仿真与优化设计 3）船舶柴油机节能减排技术 五、我校轮机工程学科专业研究方向一：船舶动力系统监测、诊断与控制 1）船舶柴油机智能化技术研究 2）船舶柴油机监测诊断技术 3）船舶系统动力监控系统研制 4）动力系统及装置测试验证技术五、我校轮机工程学科专业研究方向二:船舶推进系统仿真与优化设计 1）舰船动力装置优化设计与动态特性仿真 2）舰船电力推进装置性能分析与预报 3）船舶轴系润滑、密封及传动装置优化设计 4）机舱自动化系统