哈工程版船舶动力装置概论样本

总论船舶重要性能指标有哪些？答：排水量△：船舶总重量，由空载重量LW和载重量DW构成；容积▽：水面航行船舶水下某些体积,也称作容积排水量；航速：1海里=1.852km续航力S：舰船在用尽所有燃料及其她消费品储量前，以恒速所航行过距离称为续航力，以海里计；自给力T：舰船在海上航行，半途不补给任何储备品所能持续活动时间称为自给力，以昼夜计；生命力：舰船能抵抗战斗破坏或失事破损并保持其运载、战斗能力性能称为生命力；机动性：舰船起锚开航、变化航速和航向性能；隐蔽性：舰船在海上航行并完毕战斗运送任务而不被敌方发现性能；耐波性：舰船能在大风浪不良天气下完毕任务性能；船舶动力装置是由哪些装置系统构成？答：推动系统：主机、传动设备、推动器辅助设备：发电副机组、辅助锅炉装置、压缩空气系统机舱自动化系统船舶系统船舶对动力装置有哪些规定？答：技术性能和经济性能，对于军用舰船来说着重于战术技术性能；而民用船舶则倾向于经济性能。船舶动力装置重要性能指标是什么？答：技术指标：功率批示，重量指标，尺寸指标经济指标：动力装置燃料消耗率，主机燃料消耗率，动力装置每海里航程燃料消耗量，动力装置有效热效率，动力装置建造、运转及维修经济性运营性能指标：机动性，可靠性，隐蔽性，遥控和机舱自动化，生命力高、中、低速柴油机转速范畴如何？答：低速机：300r/min，中速机：300-1000r/min,高速机：>1000r/min柴油机消耗率普通是多少?答：低速机：160-180g/(kw.h)，中速机：150-220g/(kw.h)，高速机：200-250g/(kw.h)柴油机优缺陷为什么？答：长处：有较高经济性、重量轻、具备良好机动性缺陷：单机功率低、柴油机工作中振动、噪声大，大修期限较短、柴油机在低速区工作时稳定性差，滑油消耗率高蒸汽轮机优缺陷为什么，为什么重要应用在大型船舶上？答：单机功率很大；汽轮机叶轮转速稳定，没有周期性作用力，因而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，故磨损部件少，工作可靠性高可以使用劣质燃油，滑油消耗率低构造简朴、紧凑、管理使用以便，保养检修工作量小燃气轮机重要优缺陷及其应用场合？答：长处：单位功率重量尺寸小、机组功率较大。良好机动性能。缺陷：主机自身不能自行反转叶片所使用耐高温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由于燃气轮机工作时空气流量大，因而进排气管道尺寸较大，给机舱布置带来困难，甲板上较大管路切口影响船体强度。简述核动力装置工作原理。答：核动力装置是以可控核裂变链式反映所产生巨大热能，通过加热工质来推动汽轮机工作一种动力装置，既有核动力舰船或核电站几乎所有采用压力水型反映堆。核反映堆中有反映堆芯存储着核燃料，燃料元件吸取中子后能直接产生裂变并放出新中子和巨大能量，用压力水作为中子慢化剂和堆芯冷却剂，裂变时释放出能量被压力水带走，并经蒸汽发生器（热互换器）将能量传递给另一回路中水使之成为蒸汽，压力水放热降温后再进入冷却剂循环泵，重新被送入反映堆加热，因而压力水形成一种闭合回路。由于蒸汽发生器产生蒸汽一路进入高压汽轮机和低压汽轮机膨胀作功，通过减速器驱动螺旋桨或主发电机，另一路蒸汽进入辅汽轮机膨胀作功驱动副发电机供全船使用。做过功乏汽分别经主冷却器和辅冷却器凝结成水、再由主给水泵送入蒸汽发生器，完毕一种工作循环，称为二回路。联合动力装置优缺陷及其应用场合。答：长处：在保证足够大功率状况下，动力装置尺寸重量小操纵以便，备车迅速，紧急状况下可用燃气轮机及时开车自巡航到全速工况加速迅速两机组共用一种减速齿轮箱，具备多机组并车可靠性缺陷：舰船上和基地需准备两种机型备件应用场合：电力推动躲在潜艇及特种船舶上使用特种动力装置有些什么型式？答：（1）喷水推动装置（2）不依赖空气推动系统：用于水下潜器小型核能装置，不依赖空气闭式循环热能动力发动机，燃料电池（3）蓄热式非老式能源（4）采用空间传播机构活塞式发动机.第二章，船舶柴油机装置1．用示功图阐明四冲程和二冲程柴油机工作原理。r--a：进气过程a--c：压缩过程c--z--b：膨胀过程b--r：排气过程a--k：扫气过程（k为扫气终点）k--c：压缩过程c--m：膨胀过程m--n：自然排气过程n--a：强制排气过程2．柴油机动力性指标有哪些？答：有效功率：柴油机在单位时间内所作功称为功率标定功率：国标规定制造厂依照柴油机用途和使用特点平均有效压力：作用在活塞顶上假想大小不变压力，它使活塞移动一种行程所作功，等于每循环所作有效功。活塞平均速度：Cm=2S.n/60=s.n/30(m/s)3．何谓柴油机负荷特性？P31答：柴油机负荷特性曲线是指在转速保持不变，柴油机重要性能指标（耗油率ge,排温t以及耗油量Gt）随负荷（Pe、Mk、pe）变化关系。4．柴油机重要运动机件有哪些？答：活塞组：活塞、活塞环；连杆组；曲轴5.试述活塞环密封原理。（泵油原理）答：当活塞向下运动时，环压在环槽得上端面，被气环刮下滑油布满环与环槽之间空间。当活塞向上运动时，环压在环槽下端面，而滑油被挤入上部环槽间隙中。6.绘图阐明柴油机配气相位。P43答：7.阐明柴油机喷油泵工作原理。答：当柱塞位于下部位置时，柱塞套上两个油孔被打开，柱塞套内腔与泵体内油道相通，燃油迅速注满油室。当凸轮顶到滚轮体滚轮上时，柱塞便升起。从柱塞开始向上运动到油孔被柱塞上端面挡住前为止。在这一段时间内，由于柱塞运动，燃油从油室被挤出，流向油道。因此这段升程称为预行程。当柱塞将油孔挡住时，便开始压油过程。柱塞上行，油室内油压急剧升高。当压力超过出油阀弹簧弹力和上部油压时，就顶开出油阀，燃油压入油管送至喷油器。柱塞上进油孔被柱塞上端面完全挡住时刻称为理论供油始点。柱塞继续向上运动时供油也始终持续着，压油过程持续到柱塞上螺旋斜边让开柱塞套回油孔时为止，当油孔一被打开，高压油从油室经柱塞上纵向槽和柱塞套上回油孔流回泵体内油道。此时柱塞套油室油压迅速减少，出油阀在弹簧和高压油管中油压作用下落回阀座，喷油器及时停止喷油。这时虽然柱塞仍继续上行，但供油以终结。柱塞套上回油孔被柱塞斜边打开时刻称为理论供油终点。柱塞向上运动整个过程，只有中间一段行程才是压油过程，这一行程被称为柱塞有效行程。8.活塞和气缸之间是如何润滑？答：机械注油器注油润滑，用机械注油器通过油管将润滑油供至气缸套周边许多油孔或油槽内来进行润滑。9.柴油机起动办法有几种？答：（1）电力起动装置（2）压缩空气起动系统10.简述柴油机冷却系统种类。答：开始冷却系统：用海水泵将海水从舷外吸入送至柴油机冷却空腔，冷却后又排至舷外。闭式冷却系统：用淡水循环冷却柴油机，而受热淡水再用海水来冷却。第三章，船舶燃气轮机装置1.船舶燃气轮机装置有哪些长处？答：长处：单位功率重量尺寸小；机组功率较大；良好机动性能。2.试用T-S图表达简朴开式循环抱负过程和实际过程线。并阐明与各线段相相应工作部件。答：1--2：压气机2--3：燃烧室3--4：涡轮1-2-3-4：抱负循环1-2’-3-4’：实际循环（考虑了压气机、涡轮中损失）3.燃气轮机热力循环性能指标有哪些？与哪些参数关于？提高热循环途径有哪些？P75答：（1）循环比功：1Kg工质流量在装置中完毕一种热循环后向外界输出功。循环热效率：循环比功与燃料在每一循环中加给1Kg工质热量之比。（2）循环参数对热力性能指标影响：1.压比和温比：在同一温比条件下，当压比由小增大时，比功和热效率均有一种极大值（最佳压比）；而在压比提高时相应地提高温比，亦可以改进热力性能指标。2.压气机效率、涡轮效率、燃烧室效率之间存在线性关系。3.流动压力损失影响。4.试在T-S图中表达基元级中压缩过程。答：5.什么是喘振？防喘振办法有哪些，其机理是什么？P89答：定义：由于严重失速导致在压气机和连接管道中，浮现工质流量以较低频率振荡为特性不稳定流动有害工况。办法：（1）中间级放气发：在压气机中间恰本地方开某些放气口。在低速时，放气阀打开，放气口此前压气机级组排气阻力就下降，是前面级组流量增大，从而防止前面级旋转失速，同步也使背面级流量减少，从而使背面级脱离了堵塞，防止了喘振发生。（2）可转导叶法：使压气机进口导叶和前几级静叶可转。（3）双转子压气机法：分为先后两个。低压压气机由燃气发生器中低压燃气涡轮带动，高压压气机由高压燃气涡轮带动。（4）合理选取运营工况线：使运营工况线与喘振边界线保持一定距离。6.燃烧室功用及其构成？对设计燃烧室提出哪些规定？答：功用：将压气机送来高压空气同燃料较好混合和燃烧，产生给定温度燃气。构成：燃烧室外壳、火焰管、涡流器、喷油嘴、混合器规定：燃料燃烧要完全，燃烧过程要稳定，应有较小流动阻力损失。尽量地提高燃烧热强度，以减小燃烧室尺寸和重量；燃烧室出口温度场在径向和周向都尽量均匀，以免是涡轮叶片受热不均。7.燃烧室分类及其特点？燃烧室重要技术特性参数有哪些？含义是什么？答：分类：（1）圆管形燃烧室：多用于固定式燃气轮机中。构造简朴，流动阻力较小，宜于燃烧重燃料。缺陷是难于做全尺寸燃烧室全参数实验，燃烧强度较低。（2）管式燃烧室：舰船燃气轮机上多采用此种燃烧室。（3）环形燃烧室：由四个彼此同心圆筒壳体套装而成。技术参数：燃烧效率：表达燃料化学能释放限度和热能运用限度经济性指标。燃烧热强度：在单位时间内、单位容积燃烧空间中燃料可以释放出热量。熄火极限：表达燃烧室稳定范畴安全性指标。流阻损失系数：表达工质流经燃烧室时，压力能损失限度经济性指标。8.火焰管为什么要冷却？有哪些冷却方案？燃烧室火焰管中掺冷作用是什么？有几种构造型式？答：因素：火焰管在高温、高压燃烧产物和燃烧火焰作用下，火焰管承受着高热负荷和一定机械振动负荷。在热应力、蠕变应力和疲劳应力交变作用下，火焰管经常会发生变形、翘曲，甚至发生裂纹损坏，严重影响燃烧室工作寿命。方案：气膜冷却方式（鱼鳞孔式、斑孔式、波纹环）掺冷作用：使燃气温度减少，以获得给定燃烧室出口燃气温度。构造形式：射流孔混合器，径向楔形混合器，喷管型混合器。9.（燃气涡轮在）燃气轮机中功用是什么？对其转子有哪些规定？答：燃气涡轮在燃气轮机中功用是将来自燃烧室高温、高压燃气中能量尽量多地转变成为机械功。对转子规定：有足够强度、刚度和较好热对中性能。10.什么是燃气轮机共同运营线？什么是外特性曲线？与运营负荷有什么关系？P105答：装置外特性是指装置变工况时有效功率Pe、有效效率和输出扭矩Mk与动力燃气涡轮转速n之间变化关系。11.试述大气参数变化对燃气轮机装置运营特性影响。答：（1）当大气温度T1升高时，压气机进口处空气比容增大，质量流量Ga减少，于是流动速度三角形发生变化，有也许浮现正冲角，是压气机效率下降，耗功增大，而总压比则减少，导致装置输出功率下降，平衡运营点位置发生了变化。又当大气温度下降时，状况则相反。（2）大气压力发生变化时维持大气温度，初温T3和压气机转速Nc不变，则通过压气机空气质量流量将与大气压力成正比，比功不变，则装置有效输出功率Pe随大气压力成正比地变化。12.当前燃气轮机重要参数以达到如何水平？答：第二代舰船燃气轮机相比于第一代：（1）提高了燃气轮机压比和初温（2）经济性有了很大改进，耗油率有了较大减少（3）机组大修周期有了较大提高（4）比功率和单机功率有了较大增长（5）机构上普通采用单元体构造和箱装体，使拆装、更换和维修十分简便。继续采用高初参数简朴热力循环，不断提高燃气初温，相应地提高压比：发展相应冷却技术研制耐热高强度材料充分运用燃气轮机排气热量以提高机组总效率：回热循环燃气轮机燃气蒸汽复合循环装置发展舰艇专用小功率巡航燃气轮机/改进舰用燃气轮机倒车技术第四章船舶蒸汽锅炉与汽轮机1.蒸汽动力装置中锅炉设备任务是什么？锅炉设备由哪几某些构成，各某些功能是什么？答：锅炉设备任务：在锅炉中，燃料在炉膛中燃烧，将燃料化学能转变为燃气热能，高温燃气流经锅炉受热面将其热能传递给锅水，使之成为具备一定温度和压力蒸汽。蒸汽沿主蒸汽管道送至汽轮机。在汽轮机中蒸汽不断膨胀做功，推动汽轮机旋转并通过螺旋桨推动船舶航行。从汽轮机排出蒸汽进入冷凝器中，在冷凝器中被冷却水冷却成凝水，并作为锅炉给水经给水泵重新送回锅炉被加热、汽化。基本构成：汽包、水筒、沸水管、联箱、水冷壁及炉膛等2.锅炉重要工作特性指标有哪几项？她们含义是什么?从锅炉热效率表达式中如何阐明提高锅炉效率可以节约燃料？答：（1）锅炉参数：在正常状况下，一台锅炉每小时所能产生蒸汽量称为锅炉蒸发量。蒸发量用符号D表达，单位t/h（2）锅炉效率：在锅炉中，把水变成蒸汽所用去热量与向炉内所供热量之比叫做锅炉效率。3.试述自然循环水管锅炉水循环工作原理，自然循环流动压头与哪些因素关于？为保证锅炉自然循环可靠性应注意哪些问题？答：工作原理：上升管被高温烟气加热，使管中水汽化、沸腾，形成汽水混合物。下降管不被加热，管内仍为液态水。由于两管中流体混合物密度不同，下降管中水向下流动，上升管中汽水混合物向上流动。汽水混合物进入锅筒后，进行汽水分离，蒸汽被引出锅筒，未汽话水进入下降管。自然循环锅炉内锅水在锅炉内进行循环流动。4.蒸汽锅炉为什么要进行汽水分离？惯用汽水分离设备有哪几种？答：因素：使饱和蒸汽中带有水分离出来，从而提高蒸汽干度，以保持锅炉运营可靠。设备：水下孔板，挡板，匀汽孔板，集汽板等5.阐明强制循环锅炉浮现因素，强制循环锅炉基本型式有哪两种？有什么差别？答：因素：依照水蒸汽性质，压力越高时汽水密度差越小，锅炉中汽水回路自然循环就越难形成。当达到临界压力时，汽水密度差为零，自然循环无法形成。因此这种靠外界动力建立汽水逼迫流动锅炉称为强制循环锅炉。型式：直流锅炉，增压锅炉。6.船用锅炉燃烧设备由哪些部件构成？各起什么作用？答：（1）蒸汽过热器：过热蒸汽温度每提高20～25，动力装置总效率将增长1%作用是将汽包中送出饱和蒸汽进一步加热，使蒸汽温度升高成为具备一定过热度过热蒸汽。（2）经济器：为减少锅炉排烟热损失，提高锅炉效率，常采用增长锅炉尾部受热面办法。（3）空气预热器：位于经济器之后，作用是运用锅炉排烟热量来加热送入炉膛空气，以进一步减少排烟温度，提高锅炉效率。7.何谓增压锅炉？它有什么特点？答：8.锅炉辅助受热面--过热器、经济器、空气预热器作用各是什么？答：9.锅炉通风有几种形式？如何选取锅炉送风机和引风机？答：10.锅炉自动控制包括哪些内容？锅炉在运营时要对哪些工作过程进行自动调节？答：11.舰船汽轮机组是如何构成？答：12.汽轮机保安系统作用？答：13.滑油系统作用及构成？答：14.喷嘴作用是什么？如何获得成功？答：15.级特性比是如何定义？冲动级和反动级有什么不同？答：16．什么叫最佳特性比？级为什么要在最佳速比下工作？答：17.多级汽轮机有效功率Pe是如何计算？有效效率范畴是多少？答：18．汽轮机为什么要进行功率调节？有哪些调节办法？答：19.汽轮机启动为什么要进行暖机？如何检查暖机限度？答：20.冷却器是如何产生？答：第五章，船舶核动力推动装置1.核动力装置由哪些某些构成？答：核反映堆，及为产生功率推动船舶迈进所必须关于设备以及为提供装置正常运营，保证对人员健康和安全不会导致特别危害设备。反映堆：堆芯、反射层、堆内支撑构件、压力壳、控制棒驱动机构和放射性防护办法等六某些。2.试述铀核裂变反映模型及产生什么成果？答：3.反映堆初始启动时采用什么办法“点火”？答：4.反映堆功率如何实现可控制？答：5.反映堆能量是如何产生？答：6.试述压水堆基本构造。答：7.试述从反映堆产生热能至汽轮机发出机械功整个热力过程。答：8.一回路必要设有哪些系统，其功能如何？答：一回路系统是由完全相似，各自独立且互相对称、平行而并联在反映堆压力壳接管上密闭环路。密闭环路：一台蒸汽发生器、一台反映堆冷却剂泵、反映堆进出口接管处各一只冷却剂隔离阀和连接这些设备主回路冷却剂管路构成。辅助系统：设有稳压器压力安全和压力卸放系统；冷却净化系统、危害冷却系统、化学停堆系统、设备冷却水系统、补给水系统、取样分析系统、去污清洗系统、安全注射和安全喷淋系统、放射性废物废液废气收集和解决系统等。9.当发生事故时，一回路设计上采用哪些保障办法？答：10.一回路系统有哪几种布置形式？各有什么优缺陷？答：11.为什么二回路要设有整洁排放系统？答：12.核动力装置保证核安全三道屏障和纵深防御涉及哪些内容？答：第六章联合动力装置与后传动技术1.试举例阐明舰船航速变化与所需推动功率间关系。答：功率与船速成三次方关系。2.舰船联合动力装置有几类？应用特点如何？答：（1）蒸汽轮机巡航，燃气轮机加速。（COSAG和COSOG--CombinedSteamAnd/OrGasTurbinePowerPlant）蒸汽轮机提供80%全速航行如下航行所需功率（约占全功率50%左右），在80%全速如下航行时，仅仅使用蒸汽轮机。在更高航速时，使用上述两种联合动力装置——“共同使用”或“交替使用”（2）柴油机巡航燃气轮机加速：“共同使用”联合动力（CODAG），柴油机提供巡航时功率，在全速航行时柴油机和燃气轮机动力装置；“交替使用”（CODOG）型柴燃联合动力装置中，巡航时由柴油机提供动力，加速时由燃气轮机单独提供动力。（3）巡航燃气轮机和加速燃气轮机构成燃燃联合动力装置。COGAG/COGOG（4）多台柴油机并车柴柴联合动力装置，CODAD。（5）燃蒸联合动力装置，COGAS。在燃气轮机排烟通道中加装余热锅炉，运用高温烟气余热生产过热蒸汽推动一台蒸汽轮机。3.柴燃交替和共同使用联合动力装置各有什么特点？答：共同使用联合动力装置CODAG工作时，在全速航行时柴油机和燃气轮机是共同工作。此时规定柴油机和燃气轮机都不容许超负荷工作，而是应当按照设计比例各自发出自己应当发出功率，满足达到全速时所必要推动功率规定。交替使用联合动力装置CODOG工作时，当舰船航速需要由巡航航速增长航速时，按照联合动力装置设计规定，此时加速主机要起动，暖机，然后加速准备接入到传动螺旋桨并车齿轮箱中。4.试比较全电力推动和老式机械驱动推动方式优缺陷。答：电力推动特点：（1）操作灵活，机动性好；（2）易于获得抱负拖动特性，提高船舶战术技术性能：a,低速性能好；b,机动性好；c,良好恒功率特性，利于原动机恒功率特性；d,电流特性好；e,良好“堵转特性”。（3）推动装置总功率可以由好几种机组承担，增长了设备选取灵活性，提高了船舶生命力。（4）原动机同螺旋桨间无硬性联系，有助于减低振动，减少噪声；可以使原动机与螺旋桨分别处在各自最佳转速下工作。使主轴长度缩短，动力装置布局更为灵活。（5）电力推动装置重量大，中间损耗大，初投资大，需要维修运营人员技术水平高。5.试阐明船舶齿轮箱重要功能和特殊规定。答：功能：（1）减速和变速；（2）采用并车和分车以组合或分派推动功率；（3）离合与倒顺车，船舶齿轮箱中离合器是重要设备；（4）自动同步切换工作主机；（5）抵抗冲击和振动；（6）满足主机布置规定。特殊规定：（1）克服轴系对齿轮箱影响；（2）克服发动机对船舶齿轮箱影响；（3）客服机座对船舶齿轮箱影响。6.简述船舶液力耦合器重要功能和特殊规定。答：7.阐明自动同步超越离合器工作原理和应用特点。答：8.船舶刚性联轴器构造和应用有什么特点？答：刚性联轴器：（1）法兰联轴器：可以是和轴整体锻造出来，可以是轴端墩粗后焊接构成，也可以是轴端做成锥形用大螺栓把联轴器法兰及外套连在轴上。特点：连接时用螺栓上紧，为使连接螺栓在螺栓孔中不松动，常采用紧配螺栓，且施加足够大拧紧力矩。（2）液压联轴器：在油压作用下使两个具备锥形接触面内外套筒产生相对位移，而去掉油压之后套筒在弹性变形作用下箍紧两连接轴可拆卸联轴器。特点：装配二零件间不产生直接摩擦，配合质量好。拆卸时不致损坏零件而影响再次装配质量。配合面无键槽，这就提高了连接强度，简化了加工程序。不用法兰和螺栓，改进了轴系构造。并且拆装比较以便。9.弹性联轴器有几大类？重要功能如何？答：分为橡胶弹性联轴器和高阻尼金属联轴器。重要功能：（1）运用弹性联轴器弹性和阻尼特性，调节轴系自振频率，削弱振动传递，减少扭矩振幅，使船舶在使用范畴内不发现危险共振转速。（2）运用其弹性减少波动扭矩幅值，从而使齿轮箱运营平稳，改进齿轮箱工作条件。（3）运用弹性联轴器弹性，补偿船体变形及安装误差对齿轮箱和轴系影响，保证推动系统正常工作。特别是补偿在航行中船体变形引起轴系不对中，对轴系产生附加应力影响。10.画图阐明船舶轴系构成和功能特点？（1）螺