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核动力船用发动机优点(核动力船用发动机优点和缺点)
来源:www.ascsdubai.com    时间:2023-03-23 02:54    点击:124   编辑:admin

一、自航船舶的定义?

自航船(self-propelled vessel)又称机动船。是指依靠船上设置的主机所提供的动力推进的船船。按主机类型可分为:蒸汽机船,内燃机船,汽轮机船,核动力船等。小艇上也有采用汽油机或船用挂机者,称摩托艇。

蒸汽机船

蒸汽机船是术语船舶工程的以往复式蒸汽机为主机的船。英国工业第一次工业革命后瓦特还良蒸汽机发明蒸汽机船。

以蒸汽机为推进动力机的各种船舶。早期的蒸汽机船装有全套帆具,蒸汽机只作为辅助动力,安放在甲板上,驱动装在船两舷的明轮。19世纪80年代出现三涨式蒸汽机,汽压提高,此时明轮为螺旋桨取代。20世纪货船的蒸汽机功率约2000马力。航行于大西洋上的大型客轮以往复式蒸汽机为动力,功率可达2万马力。蒸汽机船因机体庞大和燃料存放需占用较大面积,使得船舶加重,运载债物能力降低。

核动力船

核能发动机使用体积小、经久耐用的铀燃料,面世之后,轮船航程就能大大增加。1958年,美国的实验性商船"萨瓦纳"号首先采用核动力。1959年,16000吨的苏联破冰船"列宁"号下水,在每年有四分之三冰封的新地岛与白令海之间的航线上行驶。后来又造了一艘姐妹船"北极"号。至于其他国家,由于公众担心放射性物质泄漏,造成祸害,因此商用核动力船未能推广。但是核动力的潜艇和航空母舰则越来越多,因为军舰最重要的是延长航程而不必补充燃料,尽量减少对岸上基地及供应船的依赖。

摩托艇

摩托艇是驾驶以汽油机、柴油机或涡轮喷气发动机等为动力的机动艇在水上竞速的一种体育活动,起源于19世纪末。操纵摩托艇的技术关键是起航、加速、绕标、超越和冲刺等。

二、创核发动机有什么优点?

核动力发动机

说到未来的宇航动力,人们恐怕首先会想到核动力,我们化学燃料的火箭推力太小,所以每次发射必须寻找合适的发射窗口,以便利用行星的引力来加速,使得它们能真正飞往宇宙深处,人类发射的所有深空探测器没有一个不利用行星的引力。这自然是个聪明的办法,但是毕竟只是无奈的变通方式,很消耗时间,而且受到的航线限制太多。安装核动力的飞船和探测器由于推力强大,就不必利用行星的引力,更不必在航线的限制上操心过多。

优点 1.用的燃料少2.完全无废气排出

三、船舶采用核动力装置会带来哪些问题?

自世界上第一枚原子弹爆炸后,人类便在想象怎么才能将核裂变产生的巨大能量利用起来,所以历史上第一台核反应堆1942年12月在美国芝加哥大学建成,从此正式开启了人类原子能时代。

不同于美国首先将核反应堆用于军用,并在1951年便成功下水了人类第一艘核动力潜艇“鹦鹉螺”号。苏联刚开始还是将核反应堆用于核能发电领域,所以苏联在1954年建成了世界上第一座利用浓缩铀作燃料采用石墨水冷堆的核电站。不过苏联虽然在核潜艇的建造上慢于美国,不过苏联第一艘核动力潜艇的起点可要比美国高不少,在美国第一艘核潜艇下水后的1957年苏联第一艘核潜艇也成功下水,很特别的是这是世界上第一艘采用钛合金建造的核潜艇,而且其采用的核反应堆也是世界上第一座冷却剂自然循环核反应堆和世界上第一座单块(集成)型舰艇反应堆装置。二战结束后,全球开始进入高速发展时代,并由此也产生了两个超级大国---美国和苏联,同时核反应堆的技术和输出功率也在不断提升之中,所以对于美苏这两个拥有核能的国家来说,核能的优势是明显的,因为相比传统的燃油动力军舰来说,核能可以保障其全球航行能力,特别是在潜艇领域,使用核能的潜艇因为不需要再和使用柴油机为动力的常规潜艇一样必须定期上浮充电,所以核动力潜艇可以长久的潜航下去,那无疑就大大增加了潜艇的生存几率和战时的攻击突防能力。所以在这一理论的推动下,美苏两国开始大批量的建造使用核动力的潜艇和水面舰艇,苏联主要侧重于突防攻击能力更强的核动力潜艇,所以在核潜艇的水下最大航速上和潜航深度上一直在打破自己创造的记录,像冷战时期苏联建造的661型核潜艇堪称是黑科技中的典范,之所以这么说,除了其艇身全部由全钛制造下其拥有超过1000米的潜航深度外,而且其水下航速能达到惊人的44节,相当于81km/h,已经和家用汽车一样快。比较有意思的是冷战时期,美国有一艘洛杉矶级核动力潜艇曾经在靠近苏联的某海域发现了一艘未知型号的潜艇,所以这艘洛杉矶级核潜艇准备追上去,结果这艘未知名的潜艇高速逃走了,至于与当时拥有高达35节航速的洛杉矶级核潜艇艇员傻了眼,。事后也证明这是一艘苏联研制的阿尔法级核动力攻击核潜艇,其不同于苏联前面建造的众多实验性核动力潜艇,阿尔法级攻击核潜艇可是苏联批量建造的第四代攻击核潜艇,其拥有高达43节的水下航速和超过900米的潜航深度,所以光是从最大航速和潜航深度上就能看出其战斗力有多强,毕竟这两项可是决定潜艇生存的关键。同期美国在开始大批量建造核动力潜艇的同时,也在全面普及核动力水面舰艇的发展趋势,甚至在建成了世界上第一艘核动力航母企业号后,美国甚至提出了建造“全核舰队”的想法,并且在这一想法的提出下,美国还真的建成了以班布里奇号核动力驱逐舰、长滩号导弹巡洋舰及企业号核动力航母的“全核舰队”,虽然使用核动力驱动的军舰在整个航行过程中不用再进行燃油补给,所以单方面来看其优势是很明显的。但是最后还是因为核动力水面舰艇在造价、维护成本上不如常规动力军舰,所以最后被财政部直接给砍了。最后也只留下唯一使用核动力装置的核动力航母。从船舶使用核动力的优缺点来说,优点一是核动力装置的出现让所有使用核反应堆为动力系统的船舶拥有近乎无限的全球航行能力,所以这也是一开始核动力上舰的最重要原因,对于军舰来说,全球航行能力是决定军舰作战实力和背后的国家全球影响力的关键。优点二是核动力装置赋予了军舰动力系统更大的输出功率,所以军舰的吨位可以设计的更大,像航母这种以搭载舰载机作战的大型水面舰艇,舰载机的性能和数量直接决定了航母的综合作战实力,所以核动力航母的出现则恰好满足了大吨位航母对动力系统的要求;但是核动力上舰的缺点也不少,缺点一是造价成本的翻倍,比如建造一艘8万吨的常规动力的航母成本可能放在今天大概需要60-70亿美元左右,但是要是使用核动力装置的话其造价则会直接飙到130--140亿美元之多,当然相对于核动力航母整个寿命期间只需要一次或者后面不再需要更换燃料棒而言,常规动力航母虽然出厂价更低,但是整个50年的服役寿命期限内的燃油成本也是一笔不小的开支,比如一艘使用燃油锅炉的6万吨航母航行1000公里就需要200万美元来算的话,常规动力航母在整个服役期限内的燃油成本加上一开始较低的建造成本,其实和一艘核动力航母整个服役期限内的成本差不多。缺点二:核动力水面舰艇在日常的维护保养中,其成本要比常规动力更高,而且核动力水面舰艇的日常维护升级对于维修环境有很大的要求,还有就是相比更为常见的常规动力而言,核动力水面舰艇的维修难度更大,维护升级更为复杂后维护时间也更长。如果遇到中期大修的话,核动力航母一般而言还需要花费相当于全舰造价的1/5更换核燃料棒。缺点三就是核动力的日常操作安全隐患更大,不同于常规动力就算操作失误至多损坏发动机,核动力舰艇如果操作失误的话,比如核反应堆的冷却系统出现问题顶的话,那整个核反应堆很可能因为冷却不及时而出现堆芯融化,继而导致核反应堆发生爆炸,出现更为严重的核辐射灾难。缺点四就是不同于常规船舶退役后直接被大多数造船厂拆解回炉,核动力船舶拆解首先需要专业的核军舰拆解船厂,更为重要的是拆解后的核废料如何处理是很大的问题,这些处于乏燃料状态的核燃料棒由于衰减的原因,已经不再可能被用于民用核电站发电了,但是却存在致命的核辐射,所以核动力船舶退役后的核燃料处理也是一个很致命的问题。当然综合来说,由于核动力船舶在军用领域的优势是明显的,而军舰是保家卫国的武器装备,对于建造成本和使用成本并不像民用那么注重,所以核动力船舶造价维护成本高也是能接受的。而民用船舶因为对经济性的注重之下,使用造价高昂的核动力并不合适,所以在民用船舶中鲜少出现核动力船舶。

四、核动力是怎么驱动发动机的?

1 核动力是通过核反应堆产生的热能来驱动发动机的。2 核反应堆中的燃料(如铀)受到中子的轰击,发生核裂变反应,释放出大量热能。这些热能通过冷却剂(如水)传递到发动机中的蒸汽发生器,将水加热成为蒸汽。蒸汽通过管道输送到发动机中的涡轮机,在涡轮机的推动下产生动力,驱动机械设备(如船舶或发电机)工作。3 核动力技术具有高效、环保、安全等优点,在某些领域有着广泛的应用,如核动力航母、核电站等。但同时也存在核辐射、核安全等风险问题,需要高度重视和科学管理。

五、核动力发动机是用什么燃料?

核动力最大的优点就是:

1.无限续航能力,到退役前都不用加燃料,而且没有废气污染。

2.因为核反应堆一直工作,能量充足,平时可以用来淡化海水等,大幅改善舰员的生活条件。缺点就是存在核泄漏的风险?

六、什么叫做核动力?核动力具有什么样的概念?

核动力是核时代来临后动力系统的一大突破。;核动力的概念为:由重原子(例如铀,钚)裂变或轻原子(例如氢、氦)聚变根据E=mc²在可控条件下将约占核反应前原子质量总和的0.1%转化为纯能量,并作为动力使用。;核动力的优势主要有:;同样体积的核动力发动机续航能力为常规动力发动机的上千倍,若驱动的是10万吨级的舰只一般25年左右才需要更换一次燃料,极为适合远海作战,受环境影响很小,可靠性强。;不受国际油价影响。随着石油的逐渐稀缺,国际油价也逐渐上涨。若使用常规动力,则达到同样动力输出的费用有很大的不确定性。;核动力的缺点主要有:;若发生核燃料泄露,则将对泄露地区造成危害极大的污染,例如前苏联UA系列核动力卫星就曾污染了加拿大水域,所幸污染的是无人区,造成的实际损失微乎其微。;制造成本高,对制造的工艺与操控的技术人员都有很高的要求,目前也只有为数不多的国家能满足要求。

七、船用发动机优缺点?

优点:

1、 独特的框架式主轴承结构,机体刚度高、振动幅度小、噪音分贝低。

2、一个缸一个盖,方便整车维修处理,降低维修消耗费用,主要零部件时时全球采购,实现了发动机高配置。

3、柴油机附件安装齐全,空气冷却器、海淡水热交换器等安装在柴油机上,便于机舱布置。

4、柴油机冷却系统采用内外双循环水冷方式,内循环用淡水对柴油机进行冷却,外循环用海水通过海淡水热交换器对淡水冷却,提高了柴油机使用寿命。

缺点:

1、有些首制机在我国成功制造,技术难度大,质量要求高。而且体积重量大,没有机带泵,需要的外置设备太多。

2、由于国际、国内市场需求的变化和产品的激烈竞争,我国低速柴油机已完全由MAN - B&W 的MC/MC - C 和WARTSILA - SULZER 的RTA 系列所取代,而且大部分为出口船舶推进动力配套。

八、核动力发动机原理?

核裂变发动机分以下4种类型:

1)

固体核心核发动机:在这种发动机中,推进剂受固体燃料核心加热,估计比冲量能达到大约800秒;

2)

粒子床(Particle

Bed)核发动机:在这样的发动机中,液体推进剂被泵入核燃料里面,这种方式能达到很高的热量,使得比冲量能达到大约1,000秒,推重比超过1;

3)

液体核心核发动机:这个办法是使用液态的核裂变燃料,由于不必操心裂变物质的熔点,所以能达到更高温度从而获得更大的优势,比冲量能达到大约1,500秒,推重比超过1;

4)

气体核心核发动机:这种情况下我们不用再操心裂变物质的蒸发,在这个系统中推进剂流经等离子态的裂变物质,从而达到最高的可能温度,安装一个冷却系统后,比冲量能够达到7,000秒。

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