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舰船动力工程(舰船电力推进系统)
来源:www.ascsdubai.com    时间:2022-12-16 15:50    点击:212   编辑:admin

1. 舰船电力推进系统

吊舱式电力推进系统,就是推进用电机直接和推进螺旋桨相连,制成一个独立的推进模块,并吊挂在船体底部。该推进模块可以360°水平旋转。这样,推进的方位角可以人为地进行控制和调节。其直接后果就是取消了舵机系统及相应的操纵机构。

2. 舰艇电力推进系统

军舰目前貌似没有电机驱动,至少大型水面舰艇木有,潜艇除外。

如果推测选用的机型,你应该首先考虑负载特性和目的,这样才准确。就像你说的,不可能用直流机,体积太大,还多一套交直转换的设备,重量代价太大,而且,直流机胜在超高的精度,而不是推力,如果作为驱动动力,精度啥的无所谓的,只要动力足、响应快即可; 我估计是应该用大型交流机,这个国内还是很成熟的,配用多套的变频器并联运行作为驱动、调速机构,可以实现很好的变级,满足军舰行驶应该是没问题的; ABB之类的超大容量变频器就可以用,而且很早之前就有“军舰舰体民用化、民用标准”的趋势,主要为了降低建造成本。电源一般是多台柴油机+发电机+动力电池组+电动机;(柴油-电机 潜艇上就是这个配置) 散热不是问题,军舰都有很好的冷却系统。

3. 舰艇动力系统

航空母舰、战列舰、巡洋舰部分采用蒸汽轮机动力装置,部分采用核动力装置、燃气轮机动力装置或柴油机-燃气轮机、燃气轮机-电动机联合动力装置。登陆作战舰艇、布雷和扫雷舰艇、勤务舰船大多采用柴油机动力装置。小型艇一般采用柴油机、燃气轮机或柴油机-燃气轮机联合动力装置。潜艇采用柴油机-电动机联合动力装置或核动力装置。动力装置总功率从数百千瓦至20多万千瓦。除了少数快艇与高性能船采用喷水推进器、空气螺旋桨推进器外,其它舰艇都采用水螺旋桨推进器。探测、通信和导航系统 探测系统有舰艇雷达、声纳和舰艇光电探测设备等。通信系统有无线电台、视觉和音响通信设备及舰内通信设备等。导航系统有磁罗经、陀螺罗经、测深仪、计程仪和导航仪等。船体设备 有舵、系船、减摇、海上补给、桅杆等装置和设备,舰载飞机升降机、起飞弹射器、降落拦阻装置、直升机系留装置等特种设备。勤务舰船还装有与其使命相适应的专用设备。舰艇管路系统 有消防系统,甲板排疏水系统,供水系统,通风、取暖和空气调节系统,弹药舱喷注、灌注系统,冷藏系统,污物、废水排泄和处理系统等。防护设施 有防核、防化学、防生物武器系统;消磁装置;减振、降噪、隔音、减少热辐射、减少电磁波和声波反射的隐身技术设施;指挥台、作战指挥室、弹药舱、炮塔等装有局部装甲,有的航空母舰、战列舰和巡洋舰还装有全舰甲板装甲、舷装甲和水下防护隔舱等。 用以保证舱室内的空气新鲜和保持适当温度。多数为离心式,其原动机一般为电动机。有的通风机与通风管组成通风系统。

4. 舰船综合电力系统

电力推进是指综合全电力推进系统,是一种船舶推进系统的布置,使得燃气轮机或柴油发电机或两者都产生三相电,然后将其用于大功率电动机转动螺旋桨或喷水推进器。

可以消除发动机与推进器之间的连接,发动机放置更加自由。发动机与船体之间声学解耦,以此减少噪音,并减轻重量和体积。

降低声学特征对需要避免被发现的海军舰船和需要为乘客提供愉快体验的游轮而言尤其重要。

5. 船舶全电力推进系统

中压直流技术意思是指采用的是主燃气机作为核心动力,配合自主研制的综合电力系统能够达到成倍的功率输出和高效利用。

中压直流技术是蒸汽弹射在使用的时候,将缸内的蒸汽由弹射阀门释放到弹射器缸内,缸内的压力上升,推动弹射活塞前进。然后活塞再推动舰载机做功,弹射阀门可以精确控制进入的蒸汽量,从此控制推力和弹射加速度,保证飞机结构不会超负荷。

6. 舰船电力系统及自动装置

一、用途不同 航空发动机主要用于航空动力,其整机重要指标:推力型的侧重推重比、耗油率、比功、单位迎风面积推力等;功率型的侧重功重比、耗油率、比功等。

燃气轮机主要用于电力、工业、舰船和国防陆用等领域作为动力装置,通常是由航空发动机衍生出来的,而后独立发展的高技术产品。

其能量输出方式只有功率输出,整机重要指标:陆用型侧重热效率、比功、使用寿命等;车船型侧重热效率、比功、使用寿命、单位体积功率等。

二、组成部件不同 航空发动机和燃气轮机二者由于组成的部件不同,部件间的匹配关系不同。

航空发动机追求先进气动热力设计、高热力循环参数;追求高推重比、高功重比;追求矢量推力技术、隐身技术、高机动下的工作稳定性技术;需要考虑防冰冻、防鸟撞、防雷击等。

燃气轮机追求高热效率、低成本、耐久性、高可靠性、长寿命设计技术;追求先进燃气/蒸汽联合循环、间冷、回热、再热等复杂的热力循环技术,提高循环热效率。

三、压气机不同 航空发动机压气机追求的指标是在高效率和高稳定性的前提下尽量降低自重和减小迎风面积(风扇除外),满足非常宽的飞行包络线,而长寿命(即大修时间间隔)以及生产和制造成本是次要因素。

燃气轮机的压气机则是追求在高效率和高稳定性的同时,尽量延长压气机的寿命,降低生产和制造成本,而自重则是次要因素。

四、燃烧设计不同 航空发动机追求短环形燃烧室设计,高温升、高热容强度燃烧室设计技术;高空再点火和高空稳定燃烧技术;对民用航空发动机还要求高效低排放燃烧室设计技术。

燃气轮机尤其是重型燃气轮机,其结构多为管-环结合的干式低排放燃烧室。

追求油/气互换,合成气、中低热值气多燃料适应性,干式低NOx燃烧技术。

新一代重型燃气轮机多采用纯氢和富氢燃料,实现近零排放燃烧室设计技术。

五、透平不同 透平必须采用先进的气动设计高效率地转化能量,同时必须能够在极端的工作环境中保证工作的可靠性。

航空发动机透平进口温度更高,且叶片截面小,叶片短,采用气冷方式,高、低压透平或动力涡轮设计追求高负荷、高效率的气动设计;追求新型高7a686964616fe59b9ee7ad9431333431366265效冷却透平叶片设计技术,高负荷、高可靠性透平结构设计技术,对转涡轮设计技术和流热固多场耦合分析技术等。

燃气轮机尤其是重型燃气轮机,透平进口温度相对较低,透平叶片截面大,叶片长,既可采用空气冷却技术、也可采用蒸汽/空气综合冷却技术,多级透平设计追求高气动效率和长寿命。

来源:中国科学院——燃气轮机与航空发动机的关系—血浓于水与龙生九子

7. 舰船电力推进系统有哪些

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。

8. 军舰电力推进系统

优点

1.

使用全电推进有利于舰船节省空间。相对于老式的推进方式,全电推进的船舶没有了传动轴与许多齿轮。而在一般的船舶上,传动轴的长度往往占一艘船总长度的五分之二。通过取消这些设备,舰艇内部将会空出许多空间。这样既能够有较多的空间安装更多的设备,也能够为未来的改装留下冗余。而且这样,一艘军舰能够真正的像乐高积木一样拼起来,也就是我们常说的“模块化”建造。

2.

有利于使舰艇的操控更加容易。使用电推的舰船自动化程度是非常高的,这得益于电子终端控制的优越性。它就像一辆电动汽车一样,起步的速度总是比油动车要快。

9. 舰船动力装置

1、按照汽轮机的热力特征分类 (1)、凝汽式汽轮机:蒸汽在汽轮机内膨胀做功以后,除小部分轴封漏气外,全部进入凝汽器凝结成水的汽轮机.实际上为了提高汽轮机的热效率,减少汽轮机排汽缸的直径尺寸,将做过功的蒸汽从汽轮机内抽出来,送入回热加热器,用以加热锅炉给水,这种不调整抽汽式汽轮机,也统称为凝汽式汽轮机. (2)、抽汽凝汽式汽轮机:蒸汽进入汽轮机内部做过功以后,从中间某一级抽出来一部分,用于工业生产或民用采暖,其余排入凝汽器凝结成水的汽轮机,称为一次抽汽式或单抽式汽轮机.从不同的级间抽出两种不同压力的蒸汽,分别供给不同的用户或生产过程的汽轮机称为双抽式(二次抽汽式)汽轮机. (3)、背压式汽轮机:蒸汽进入汽轮机内部做功以后,以高于大气压力排除汽轮机,用于工业生产或民用采暖的汽轮机. (4)、抽汽背压式汽轮机:为了满足不同用户和生产过程的需要,从背压式汽轮机内部抽出部分压力较高的蒸汽用于工业生产,其余蒸汽继续做功后以较低的压力排除,供工业生产和居民采暖的汽轮机. (5)、中间再热式汽轮机:对于高参数、大功率的汽轮机,主蒸汽的除温、初压都比较高,蒸汽在汽轮机内部膨胀到末几级,其湿度不断增大,对汽轮机的安全运行很不利,为了减少排气湿度,将做过部分功的蒸汽从高压缸中排出,在返回锅炉重新加热,使温度接近初始状态,然后进入汽轮机的的低压缸继续做功,这种汽轮机称为中间再热式汽轮机. 2、按用途分 (1)、电站汽轮机:仅用来带动发电机发电的汽轮机称为电站汽轮机. (2)、供热式汽轮机:既带动发电机发电又对外供热的汽轮机称为供热式汽轮机,又称为热电联产汽轮机. (3)、工业汽轮机:用来驱动风机、水泵、压缩机等机械设备的汽轮机称为工业汽轮机. (4)、船用汽轮机:专门用于船舶推进动力装置的汽轮机称为船用汽轮机. 3、按汽轮机的进汽压力分 (1)、低压汽轮机:进汽压力为1.2~1.5MPa (2)、中压汽轮机:进汽压力为2.0~4.0MPa (3)、次高压汽轮机:进汽压力为5.0~6.0MPa (4)、高压汽轮机:进汽压力为6.0~10.0MPa (5)、超高压汽轮机:进汽压力为12.0~14.0MPa (6)、亚临界汽轮机:进汽压力为16.0~18.0MPa(7)、超临界汽轮机:进汽压力大于22.17MPa

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