1.3船舶动力装置的类型和特点

第一章船舶动力装置概论船舶动力装置的类型和特点油船无起货装置，但有货油泵和惰性气体系统。随着船舶的大小、种类、用途和航线等情况不同将会有所变化。总结侧推器常靠离码头的渡船有侧推器，用于辅助船舶靠离泊作业。减摇鳍减缓船舶一般客轮或军舰有减摇装置热机：将燃料的热能转换为机械能的动力机械。将燃料的化学能通过燃烧转换为热能，热能经工质的膨胀作功转换为机械能的两次能量转换都发生在气缸内部的热机，如：柴油机。是化学能转换为热能的过程在机外锅炉进行的热机，如：蒸汽机、汽轮机。内燃机外燃机三、船舶动力装置的类型和特点1、概念理解蒸汽：蒸汽机、蒸汽轮机燃气：柴油机、燃气轮机联合动力核动力特种动力三、船舶动力装置的类型和特点2、按主推进装置型式的不同分类（1）蒸汽动力装置外燃式、间接加热式分为往复式和回转式两种。分类三、船舶动力装置的类型和特点共同特点低压汽轮机高压汽轮机减速齿轮冷凝器锅炉预热器给水泵凝水泵冷却水泵汽轮机工作原理图三、船舶动力装置的类型和特点包括锅炉、蒸汽机或汽轮机、冷凝器、热水井、给水泵等。组成设备三、船舶动力装置的类型和特点汽轮机叶轮往复式蒸汽动力装置回转式蒸汽动力装置优点简单可靠、管理方便、燃料适用性广；运转平稳、磨擦磨损少、振动噪声小、燃料范围广、单机功率大；缺点热效率低、重量尺寸大、机动性能差；已逐步被其他船用发动机取代，已在商船中淘汰。热效率低、附属设备多、重量尺寸大、机动性能差，限制在中小船舶上使用。三、船舶动力装置的类型和特点

回转式汽轮机少量应用于3万马力、航速20节以上大型船舶和大型军舰上。主要应用于陆地上的发电厂。三、船舶动力装置的类型和特点（2）燃气动力装置（内燃机）柴油机燃气轮机优点：热效率最高、起动迅速、尺寸小重量轻、功率范围广（从几千瓦至数万千瓦）、可反向起动；缺点：功率与重量同步增长、振动噪声大、摩擦损失大。

三、船舶动力装置的类型和特点柴油机

柴油机大型低速机小缸径（小于1000mm）超长冲程、高增压智能化、绿色化双燃料化三、船舶动力装置的类型和特点缺点：其重量尺寸相对较大，摩擦磨损较大，振动噪声大大功率中速机三、船舶动力装置的类型和特点◎一桨多机、重量尺寸小、选配合适减速比，可提高推进效率；◎可使用劣质燃油，正朝着智能化、绿色化双燃料化方向发展◎越来越多应用于大中型船舶上，以及对机舱尺寸要求严格的滚装船和客船等。缺点：管理较不方便。燃气轮机燃气轮机主要部件燃气发生器空压机燃气轮机三、船舶动力装置的类型和特点燃气轮机的工作原理：燃油在燃烧室里燃烧，将燃料的化学能转变为燃气的内能。在喷嘴内，燃气的内能转变为气体动能，燃气高速喷出，冲击叶轮转动。三、船舶动力装置的类型和特点优点：单机功率大、重量尺寸小、有良好的机动性能、摩擦损失小、振动噪声小、便于实现自动化等。缺点：一般不能反转、价格昂贵、油耗率高，很少在商船使用。但，目前在吨位超过１０万吨的超大豪华游轮需求增加。三、船舶动力装置的类型和特点（3）核动力装置原子核裂变→热能→加热水→蒸发器→蒸汽→主副透平，应用于军舰。三、船舶动力装置的类型和特点核反应堆蒸汽发生器主涡轮机冷凝器核动力装置工作原理涡轮发动机三、船舶动力装置的类型和特点（4）联合动力装置柴油机+燃气轮机全燃气轮机联合蒸汽轮机+燃气轮机三、船舶动力装置的类型和特点联合动力装置优点重量尺寸小，相同排水量下可提高航速或增加配置功率；操纵方便、备车迅速，紧急情况下将燃气轮机立即起动，用调距桨或倒顺车离合器实现倒车；自巡航到全速工况迅速，可立即发出全功率；两个机组共同使用一个减速器，具有多机组并车的可靠性；管理与检修费较低。缺点必须配置使用不同机种的燃料及相应的管路和储存设备，共同使用一个主减速器，小齿轮数量多，结构复杂；在减速器周围布置两种不同类型机组有一定难度。三、船舶动力装置的类型和特点（5）特种动力装置喷水推进装置AIP不依赖空气推进系统水翼艇是一种依靠船体底部的特殊构造的水翼来航行的船舶。气垫船三、船舶动力装置的类型和特点气垫船是一种以空气在船只底部衬垫承托的交通工具，行驶时因为船身受气压自水面抬升而起，大幅降低船体的流体阻力。高压油泵的应用是第一次质的飞跃以电子控制系统为核心的柴油机智能化是第三次质的飞跃1.船用柴油机发展趋势采用涡轮增压技术（节能技术）是第二次质的飞跃四、船舶动力装置（船用柴油机）的发展趋势目前，船用柴油机的总体发展趋势是：大功率化、智能化、良好的低工况特性以及低排放方向发展。柴油机结构优化设计：①筒形活塞式柴油机模块化方向；②低速柴油机超长行程低速化降低船舶柴油机排放的研究：柴油机排放中的氮氧化物（NOx）、硫氧化物（SOx）、温室气体（CO2）和微粒物质（PM）的控制提高船舶柴油机的经济性：主要包括燃烧、增压、低摩擦、低磨损等方面改进喷射与燃烧技术：提高喷油压力、优化喷油定时、喷油设备的改造等方面。降低摩擦损失功提高机械效率ηm：采用短裙和超短裙活塞，减少活塞环数量（如由5道减为4道）及改善活塞环的工作条件、开发出新的材料。轴带发电机（PTO）四、船舶动力装置（船用柴油机）的发展趋势1、船用柴油机的发展趋势柴油机废热再利用柴油机电子控制技术的研究：将电子设备及其软件应用于船舶柴油机并燃油喷射、排气阀启闭、气缸润滑以及柴油机的操纵、控制和维护管理。代用燃料与新能源燃料的研究与应用：包括煤制液体燃料、生物燃料、气体燃料（LNG)、甲醇、氨燃料等提高船舶柴油机功率：提高船舶柴油机的单缸功率和单机功率改进柴油机的结构和提高可靠性与耐久性的研究：

通过有限元计算，研究柴油机结构内部的受力状况，并根据柴油机及零件的受力状况进行结构优化设计船舶混合动力推进系统的应用四、船舶动力装置（船用柴油机）的发展趋势1、船用柴油机的发展趋势0204超级电容+柴油机混合动力船03ＬＮＧ+柴油机双燃料动力船01储能电池+柴电机组混合动力船05燃料电池+柴油机混合动力船风帆/翼+柴油机混合动力船四、船舶动力装置（船用柴油机）的发展趋势2、混合动力推进船舶（1）ＬＮＧ+柴油双燃料动力船四、船舶动力装置（船用柴油机）的发展趋势四、船舶动力装置（船用柴油机）的发展趋势挪威船级社设计的油船“Triality”（2）燃料电池+柴油混合动力船四、船舶动力装置（船用柴油机）的发展趋势四、船舶动力装置（船用柴油机）的发展趋势（3）超级电容+柴油混合动力船（电动船）（4）风帆/翼+柴油机混合动力船四、船舶动力装置（船用柴油机）的发展趋势“Eoseas”号环保型邮轮四、船舶动力装置（船用柴油机）的发展趋势2022年10月21日“新伊敦”号风帆辅助大型原油船投入使用四、船舶动力装置（船用柴油机）的发展趋势四、船舶动力装置（船用柴油机）的发展趋势四、船舶动力装置（船用柴油机）的发展趋势四、船舶动力装置（船用柴油机）的发展趋势风力助推转子投入使用四、船舶动力装置（船用柴油机）的发展趋势四、船舶动力装置（船用柴油机）的发展趋势“星球太阳能号”双体客船（5）太阳能驱动船舶四、船舶