船舶设备原理(船舶原理船舶推进)

2022-11-19 16:06 点击:61 编辑:邮轮网

1. 船舶原理船舶推进

电磁推进器的原理:利用导电气体中电流和磁场间的相互作用力使气体高速喷射而产生推力的一种推进方法。使用的工作介质是电离的高温气体—等离子体,故又称等离子体推进。由于用电磁加速原理可以得到比用化学燃料高1~2个数量级的排气速度,所以电磁推进系统的比冲(单位质量推进剂产生的冲量)比化学燃料推进系统高得多。

50年代后期以来,曾探索过多种电磁推进方法。

早期制成的简单电弧加热射流和磁流体动力加速器等,有比冲较低、重量大和电极损耗较严重等缺点。

70年代采用的有磁等离子体动力电弧射流推进器(简称 MPD推进器)和脉冲等离子体推进器(简称PPT推进器)两类。

2. 船舶前进的原理

船电推进器工作原理是螺旋桨由推进电动机带动,是常用的电力推进方式。主要发电机除供电动机外,有时能供给船舶电网使用。

联合电力推进装置

螺旋桨由电动机和柴油机联合推进,它有四种工况:

①螺旋桨由推进电动机带动(主机螺旋桨脱开),作低速运行。

②螺旋桨由主机带动(电机脱开)。

③螺旋桨由主机与推进电动机共同带动,作高速运行。

④在航行时推进电动机由主轴带动,作发电机运行,发电给电网。

辅助电力推进装置

主发电机用来供电给主要工作机械,而在航行时,主要工作机械不工作,主发电机供电给推进发动机,推进船舶。这种装置用在自航式起重船、挖泥船、水上各种工程船等。

特殊电力推进装置

主机工作时,除带动螺旋桨外,还带动推进电动机,推进电动机实际上用作轴带发电机,供电给蓄电池充电;主机不工作时由蓄电池供电给推进电动机。

主动舵电力推进装置

为了获得良好的船舶低速回转性能,可在舵版内装设潜水电动机,由电网供电后带动一小螺旋桨,即成主动舵。

3. 船舶传动原理

螺旋传动常用类型有:滑动螺旋传动、静压螺旋传动和滚动螺旋传动。

滑动螺旋传动

通常所说的滑动螺旋传动就是普通滑动螺旋传动。滑动螺旋通常采用梯形螺纹和锯齿形螺纹,其中梯形螺纹应用最广,锯齿形螺纹用于单面受力。矩形螺纹由于工艺性较差强度较低等原因应用很少;对于受力不大和精密机构的调整螺旋,有时也采用三角螺纹。

一般螺纹升程和摩擦系数都不大,因此虽然轴向力F相当大,而转矩T则相当小。传力螺旋就是利用这种工作原理获得机械增益的。升程越小则机械增益的效果越显著。滑动螺旋传动的效率低,一般为30~40%,能够自锁。而且磨损大、寿命短,还可能出现爬行等现象。

静压螺旋传动

螺纹工作面间形成液体静压油膜润滑的螺旋传动。静压螺旋传动摩擦系数小,传动效率可达99%,无磨损和爬行现象,无反向空程,轴向刚度很高,不自锁,具有传动的可逆性,但螺母结构复杂,而且需要有一套压力稳定、温度恒定和过滤要求高的供油系统。静压螺旋常被用作精密机床进给和分度机构的传导螺旋。这种螺旋采用牙较高的梯形螺纹。在螺母每圈螺纹中径处开有3~6个间隔均匀的油腔。同一母线上同一侧的油腔连通,用一个节流阀控制。油泵将精滤后的高压油注入油腔,油经过摩擦面间缝隙后再由牙根处回油孔流回油箱。当螺杆未受载荷时,牙两侧的间隙和油压相同。当螺杆受向左的轴向力作用时,螺杆略向左移,当螺杆受径向力作用时,螺杆略向下移。当螺杆受弯矩作用时,螺杆略偏转。由于节流阀的作用,在微量移动后各油腔中油压发生变化,螺杆平衡于某一位置,保持某一油膜厚度。

滚动螺旋传动

用滚动体在螺纹工作面间实现滚动摩擦的螺旋传动,又称滚珠丝杠传动.滚动体通常为滚珠,也有用滚子的。滚动螺旋传动的摩擦系数、效率、磨损、寿命、抗爬行性能、传动精度和轴向刚度等虽比静压螺旋传动稍差,但远比滑动螺旋传动为好。滚动螺旋传动的效率一般在90%以上。它不自锁,具有传动的可逆性;但结构复杂,制造精度要求高,抗冲击性能差。它已广泛地应用于机床、飞机、船舶和汽车等要求高精度或高效率的场合。滚动螺旋传动的结构型式,按滚珠循环方式分外循环和内循环。外循环的导路为一导管,将螺母中几圈滚珠联成一个封闭循环。内循环用反向器,一个螺母上通常有2~4个反向器,将螺母中滚珠分别联成2~4个封闭循环,每圈滚珠只在本圈内运动。外循环的螺母加工方便,但径向尺寸较大。为提高传动精度和轴向刚度,除采用滚珠与螺纹选配外,常用各种调整方法以实现预紧。

在JB/T3162-1991中,将滚动螺旋传动称为滚珠丝杆副。该标准规定,滚珠丝杆副分为定位滚珠丝杆副(称P类)和传动滚珠丝杆副(称T类)。前者是通过旋转角度和导程控制轴向位移量的滚珠丝杆副,后者是与旋转角度无关用于传递动力的滚珠丝杆副。

4. 船舶的运行原理

船舶电力系统只需为一艘船提供电能,所以容量较小。而普通陆地用电则要兼顾整个小区居民用电和商业用电

而且一艘船空间有限,线路通常也比较短。但它要面对恶劣的极端天气,工作环境比陆地上要差很多。陆地线路环境不用面对极端情况!船舶电力系统的出现,是造船技术快速发展的最好体现之一。目前,许多船舶都采用电力作为航行动力,比如有些科考船和破冰船,使用的都是电力推进。

5. 船舶制造原理

原理为回收利用制冷系统中的冷量,实现船舶的节能减排,以海上养殖工船为目标船,采用制冷机组和板式热交换器组合设计,根据板式热交换器的进出口的温差分析制冷机组的制冷量、板式热交换器的换热量及面积.结果表明,在制冷机组前加板式热交换器,可实现节能,降低营运成本.

6. 船运行原理

海盗船借助电机,通过克服船体重力,使船体从最低点的平衡位置逐渐荡向平衡点一侧的最高点,将电能转换成船体上升后的机械能。

关闭电机,依靠重力作用,海盗船从最高点绕着船身悬挂点,如单摆摆锤一样快速落下,将最高点的重力势能转化为下落过程中的动能。

到达最低点的平衡位置时,因惯性而无法停止下来的海盗船,越过最低点的平衡位置,向另一侧荡上去,直到到达与刚才一侧几乎同样的高度。

然后,又在重力势能的作用下,绕着海盗船的悬挂点重新落下。如此反复的摆动,给乘客仿佛置身于惊涛骇浪中的感受。

7. 船的推进原理

逆风航行时,同时调整船体和船帆的角度,可将逆风的风力分解为两个力,一个船体往侧面推,另一个力往船头方向推,侧面的力由于船体吃水的阻力被抵消,另一个力推动船体向船头方向前进。

每隔一段时间,船员们更换一次船体和船帆的方向,这样船就可以沿之字形路线前进,水手们把这种行船法叫做“抢风行船”。

8. 《船舶原理》

船用燃油辅助蒸汽锅炉的原理比较简单,就是通过燃烧后加热炉水,炉水蒸发成蒸汽,由蒸汽将热量带给需要加热的设备。具体的工作流程为:

  船用燃油锅炉先由装在炉前的电动油泵向炉膛(炉胆)内喷油,同时鼓风机将空气送入炉内助燃,油在炉膛内基本燃烧完毕,高温火焰和烟气中部分热量通过辐射方式经炉胆壁传给炉水,未燃烧的由和烟气至燃烧室继续燃烧其剩余部分,然后顺烟管流至烟箱,最后从烟箱排至大气,烟气在流经烟管的过程中,不断地通过对流传热将热量传给外围的炉水,炉壳中也不是全部充满水的,水面只需比蒸汽受热面高一些即可。

9. 船舶原理研究哪些内容

船舶配备了AIS 设备以后,设备一方面需要向外发送本船的相关信息,同时也要接收在VHF

有效作用距离之内其他船舶的信息。接收到的信息一方面用文字的方式表示出来,另一方面可以

形象地用雷达图表示,AIS 船舶全部用三角符号“△”表示,直观地显示船舶的相对位置,和运

动方向,在电子海图上,可以用矢量线表示船舶的速度,必要时利用尾迹线表示船舶航行的痕迹,

船位数据取自GPS 乃至差分GPS,其精度很高。要是在AIS 设备上选择一个目标或者在电子海

图中从船舶标志处用鼠标点击一下,便可瞬时显示对应的船名、呼号、MMSI 注册号以及航向、

航速、CPA、TCPA 等重要的航行信息,驾驶员了解了这些信息后,就可以非常方便地判断周围

其它船舶的运动情况,确保航行安全,同时在进行相互通信可以直呼其船名,信息交流非常方便。

AIS 工作在VHF 航海频段,国际电信联盟1997 年无线电大会指定了161.975MHz(87B 频道)

和162.025MHz(88B)频道二个VHF 频率作为AIS 工作频道。就完成通信而言,一个无线电频道

已经足够了,但是为了防止干扰和转换频道时造成通信损失,每个AIS 站均使用二个频道进行

收发。

除人工干预外,AIS 应答器都工作在自主连续模式,发射方式是9.6Kb GMSK FM 带宽25KHz

或者12.5KHz 数据采用HDL 包协议。

根据船— 船通信这样的实际条件,AIS 使用了自组织时分多址技术(SOTDMA)这一核

心技术。根据IMO 的AIS 性能标准对要求船舶报告的容量的要求,系统每分钟应有2000 个时

隙,但实际上,系统的设计是每分钟4500 时隙,每一帧60 秒,即每60 秒钟建立2250 个时隙,

每个时隙约26.67ms, 可传输256bits 的信息,每个AIS 站的船舶报告根据信息的容量自动选择一

到三个时隙,分一帧和数帧发射或接收AIS 信息。系统实时动态地调整信道分配

具体工作中,在一个AIS 站开始发送之前先要对当时信道的使用状态观察一段时间,搞清

时隙使用情况,然后可以选择未占用的时隙,标明需占用的帧数,再发送数据,各AIS 站持续

地保持同步,可避免发送时间重叠,新加入AIS 站也不会发生冲突。在数据链负荷超过理论值

的90%时,新加入的站可以占用距离最远的台所遥的时隙,从而保证系统有很的过载能力。

自组织分时多址技术可以自动解决本台与其他台的竞争问题,即使系统过载、通信仍能保持

完好;系统每分钟可以处理2000 个以上报告,本船接收到的数据间隔2 秒可以更新一次。

AIS 对DSC 向下兼容,因此岸基的GMDSS 系统可以对装备AIS 的船舶进行识别、跟踪和

控制。

AIS 采用VHF 频段,它的覆盖距离与其他VHF 设备一样,电波直线传播。距离取决于天线的高

度,在海上通常为20 海里左右。由于其波长较雷达长,波的绕射以及衍射作用较强,所以“可

视距离”较雷达要好,在地面上的障碍物不太高的情况下,能“看到”障碍物或岛屿背面的AIS

站。借助于中继站,可以显著扩大船台和VTS 站的覆盖范围。

10. 船舶的推进方式

船舶推进器,是指船舶推进装置中的能量变化器。它将发动机产生的动力转变成船舶行进的推力,以克服船舶在水中航行的阻力,推动船的行进。最常见的是螺旋桨,此外还有明轮、喷水推进器、喷气推进器、导管推进器和平旋推进器等。

螺旋桨是指靠桨叶在空气或水中旋转,将发动机转动功率转化为推进力的装置,可有两个或较多的叶与毂相连,叶的向后一面为螺旋面或近似于螺旋面的一种推进器。螺旋桨分为很多种,应用也十分广泛,如飞机、轮船的推进器等。

11. 船舶基本原理

船舶UPS原理如下,ups即不间断电源,是一种含有储能装置的不间断电源。其工作原理UPS一般由整流器、蓄电池、逆变器、静态开关和控制系统组成。通常采用的是在线式UPS。它首先将市电输入的交流电源变成稳压直流电源,供给蓄电池和逆变器,再经逆变器重新被变成稳定的、纯洁的、高质量的交流电源。

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