1. 船用动力系统
根据伯努利定理,船舶以一定速度在流体中运动时,产生的动压强为1/2ρV^2
水动力表示为FH=P*L*D*CH,P为压强,L为船长,D为吃水,CH为船体水动力系数。 水动力角是水动力合力方向与船舶首尾线的之间的交角,大小取决于横向水动力系数和纵向水动力系数的比值。水动力系数系数可以通过循环水槽实验获得,也可以通过约束船模实验获得。
2. 船用动力系统有哪些
01
康明斯:康明斯进入中国时间最久,在中国的保有量最大,合资公司和从业人员也最多,康明斯作为全球知名的独立内燃机制造商,其产品高可靠性一直深受中国用户信赖,价格不高,配件好买,大多数修理厂都会修,这也许是康明斯成为最受发电机组行业欢迎第一品牌的主要原因。
世界十大船用发动机
02
珀金斯(劳斯莱斯):1932年的Perkins珀金斯公司是世界最早生产发动机公司的公司之一,所生产的以柴油和天然气作为燃料的发动机因其经济性,可靠性和耐久性的优点在各行业当中得到广泛的推广和应用。
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03
卡特彼勒:CATERPILLAR(卡特彼勒)公司是世界上最大的工程机械生产商,也是全球高品质柴油发电机组和天然气发电机组的首席供应商。CAT发动机的生产力和耐用性经久考验,CAT的品质已经被世界公认为第一。
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04
韩国斗山(大宇):大宇综合机械成立于1973年,起初名为朝鲜机械制作所,此后一直是领导韩国机械产业的发展的龙头企业,他们通过不断的技术、质量改革,提高产品竟争力,牢固了世界级的重工业企业的地位。
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05
沃尔沃:一个雄居世界500强的瑞典企业,专业从事重型机械、卡车、汽车、轮船的制造。从产量第一的重型卡车到世界三大豪华轿车之一的富豪汽车,从十万吨的油轮到闻名世界的VOLVO-PENTA柴油发动机,重型动力领域无处不见VOLVO-PENTA的风采。
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06
MTU:MTU公司是戴姆勒--奔驰公司的柴油机推进系统分部,世界上顶尖的重载柴油机制造公司,其产品广泛用于军用车辆、铁道车辆、海上舰艇及长行电站。MTU公司的前身早于1883年便开发了第一台高速车用内燃机
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道依茨:道依茨公司总部位于德国莱茵河畔的科隆市,由四冲程发动机的发明者奥托于 1864 年创建,目前公司在德国有 4 个发动机厂,在全球有 17 个许可证生产厂和合作厂,道依茨公司主要以风冷柴油机闻名 ,
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08
曼MAN:曼公司总部设在德国的慕尼黑,公司业务主要在商用车辆、工业服务、印刷系统、柴油发动机和涡轮机五大领域。曼B&W柴油机公司是曼集团在生产柴油机的公司,在德国、丹麦、英国和法国设有生产基地;产品主要应用在两冲程船用主发动机,和提供船舶、电厂和铁路等四冲程柴油发动机。
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三菱:从1917年创立的那天起,三菱重工不断的开发和创造容量由0.5马力至56.400马力的各种型号的柴油发动机,以满足客户的一般用途和专业用途,"相信明天"这个三菱重工的企业思想,就是立足于以公司的先进技术来改善所有人的生活。
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久保田:久保田集团创立于1890年,迄今已有120多年历史。久保田在小功率发电机组市场,因其结构紧凑,经济节油,可靠性高等特点,占有非常重要的一席之地,久保田发电机组广泛应用于企事业单位、小型工厂、居民生活等场所。
3. 船用动力系统包括
辅助系统主要为船舶动力装置和船舶助航装置,生活设施等服务的。
4. 船用动力系统大小
在大吨位船舶中螺旋桨越大动力越好,是的。
要看船的的大小、发动机输出功率、吃水线高、船的流体阻力等很多因素,一般都是高速小螺旋桨,低速大螺旋桨,前者适用吨位较小的船舶800rpm每分以上,后者300-450转每分钟,如果发动机功率较小的中型货轮一般都是300转,实际上转速不一定越高越好主要看发动机的输出功率和螺旋桨的构造会不会浪费动力,假设即使发动机的功率很高转速也很高桨叶也很大可是桨叶设计不适用于高速水流的结构也白搭。
5. 船舶动力装置与系统
1、主动力装置 船舶主动力装置又称“主机”,它是船舶的心脏,是船舶动力设备中最重要的系统部分,
2、辅助动力装置
船舶辅助动力装置又称“辅机”,是指船上的发电机,它为船舶在正常情况和应急情况提供电能。由发动机组、配电盘等机电设备构成了船舶电站。
3、蒸汽锅炉
以柴油机为主机的船上,都需要设有蒸汽锅炉,它由辅助燃油炉和废气锅炉以及为其配套服务的管系、设备所组成。辅助燃油锅炉是供应船上上些辅助性蒸汽的需要,如加热燃油和滑油、暖气、生活用水、厨房、开水等,并满足一些辅机用蒸汽的需要。
6. 船舶动力系统的定义
1、喷水推进的原理 :通过喷射驱动装置,艇底大量的水在叶轮的推动下,通过转向导流管喷到艇后,把水从船后方向排出,靠水的反作用力来推进船舶。
2、喷水推进器和船舶动力装置一起,用来推进船舶。喷水推进器用水泵作动力,将水从船底孔吸人。摩托艇的转向系统非常简单:把手与操控缆相连,当驾驶员转动把手时,操控缆带动转向导流管转动,从而改变水流的喷射方向。驾驶者还可以像骑摩托车那样,将船身倾斜着驾驶前行
7. 船舶动力装置动力传动
和大多数人猜想的不一样,螺旋桨其实基本不使用钢铁材料打造,因为这玩意儿不耐腐蚀,而且不易加工切割,因此在二战之前,不管是军用还是民用螺旋桨大多采用的是高强度黄铜(铜锌锡合金)铸造而成。这种材料强度较高,又比钢材更好加工塑型,特别是在海水的高盐环境下有很好的耐腐蚀作用,在造船业曾经得到了长时间的青睐。
(1911年泰坦尼克号黄铜螺旋桨安装)
但是随着船舶特别是军舰的快速发展,吨位越来越大,速度越来越快,黄铜逐渐显露出自己的劣势。首先万吨级海轮要求使用与自己体型相符的米级以上大叶片螺旋桨,而黄铜材质的抗拉强度和耐腐蚀疲劳性较弱,因此必须保持一定的厚度和体积才能满足要求,而这就造成了螺旋桨重量过大,不仅增加了船舶动力负担,而且对传动轴承的磨损也更加剧烈。
(脾斯麦号战列舰)
另一方面,船只速度的加快促使螺旋桨的旋转速度不断提高,附加在叶片上的空泡腐蚀量(旋转过程中气泡快速生成与爆裂造成的腐蚀)也成倍增加,而这就导致黄铜发生了不可逆转的脱锌现象,结构强度进一步降低。随着黄铜螺旋桨经常性的开缝破损断裂,迫切地要求人们找到一种更适用于大型船只的新型螺旋桨材料。
(螺旋桨边缘空泡腐蚀)
这样的尴尬最终被英国海军所打破,在二战中,英国海军为了提高鱼雷艇的速度,给它们加装了飞机发动机,这使得螺旋桨的速度成倍增加,结果在使用黄铜螺旋桨的试验过程中发生了非常严重的空泡腐蚀现象,有时候甚至没到100海里就直接龟裂折断。英国海军在经过多次试验对比后,最终选择了一种新型的镍铝青铜材料制造螺旋桨,并最终获得了成功。
(英国1935年级高速鱼雷艇)
镍铝青铜材料是具有跨时代意义的,它的密度比黄铜小10%,但是耐空泡腐蚀性能是黄铜的3倍,腐蚀疲劳强度是黄铜的2倍,在海水特别是高污染海水中的脱材料现象也比黄铜要小50%以上,难能可贵的是镍铝青铜还继承了黄铜材料易铸造,好切割的优点。经过实际应用统计,使用镍铝青铜材料制成的螺旋桨厚度减少了8%,重量减轻15%,螺旋桨的寿命提高两倍以上,效率提高20%。正因为它如此优良的特性,在二战后迅速普及,成为了大型船舶,特别是大型潜艇和军舰(包括航母)螺旋桨材料的不二选择!
在镍铝青铜材料的基础上,西方各国还通过调整镍铝成分配比以及使用新的急冷铸造法,进一步提高了军舰螺旋桨的耐腐蚀性能和抗拉强度。而为了减少船只噪音,又通过增加螺旋桨叶片和使用大倾斜的外形,取得了不错的静音效果,在泵推技术没有诞生之时,七叶大倾斜螺旋桨是各国核潜艇的标配,航母因为对噪音的要求没有核潜艇高,因此使用的多是维护性和成本更低一些的五叶大倾斜螺旋桨。
(潜艇七叶大倾斜螺旋桨)
而即使有了镍铝青铜材料和急冷加工技术,想要铸造打磨出合格的航母螺旋桨依旧不是那么容易。美军尼米兹和福特级航母上总共有4个五叶螺旋桨(便于转向机动),每一个直径大约6.4米,重量约为30吨。
(尼米兹级航母螺旋桨)
然而这么大的航母螺旋桨却对精度的要求极其严苛,表面要求绝对平整光滑,曲面角度要求丝毫无差,加工铸造难度极大。以几个工人轮班打磨数十天才能完成,现在多采用7轴五联动大型数控机床加工,效率提高了十倍以上,但是这种机器目前全世界能制造的不超过五个!你说难度大不大?
8. 船舶能源与动力
源动力学科主要面向电能的生产、传输、分配、使用和控制技术与设备的工程领域。该学科专业硕士学位授权单位培养从事电能生产、传输、分配、控制、检测、保护及其使用过程中理论、技术和设备的研究、开发、设计的高级工程技术人才。
能源动力是我校最早建设的学科之一(原为电气工程学科),百年办学历史积淀了良好的办学基础和丰富的教学经验,培养了以“中国高压带电作业第一人”、6次受毛主席周总理接见的原水电部副部长郑代雨、我国“飞豹”战斗机总设计师陈一坚院士、福建省亿力电力集团总经理谢志坚等为代表的近万名校友。本学科的“电气工程及其自动化专业”在2010年7月获得国家特色专业建设点;2010年3月全国首批CDIO教学改革试点单位试点专业;2012年获省级专业综合试点改革专业;“电力系统及其自动化”为福建省重点学科(二级学科);2012年,本专业获批成为国家级特色专业;2015年,“电子信息与电气技术实验中心”获批为国家级实验教学示范中心。
能源动力学科拥有“福建省数字化装备重点实验室”、“福建省高校工业自动化工程研究中心”、“福州市工业集成自动化行业技术创新中心”等科研平台,并与著名企业共建有“GE工业自动化实验室”、“西门子工控网络技术实验室”等多个研发平台。组建了由企业客座教授和企业从事生产、研发的高级工程技术人员组成的研究生企业导师团队,为研究生工程实践的培养提供了可靠的保障。
本学科硕士点主要在电气控制工程、电力工程、电力电子与电力传动、电气工程信息技术、大数据与人工智能、通信与信息系统方向招收专业学位硕士研究生:
1.电气控制工程方向
制造装备和生产过程的智能化技术研究与应用、控制理论与技术在电气系统中的应用、复杂过程或对象建模、仿真及优化技术及应用、电气系统故障检测与诊断技术及应用、智能控制在自动化系统中的应用、现代PLC技术与应用、分布式控制系统研究与应用、数控技术研究与应用、机器视觉与图像处理技术及应用等。
2.电力工程方向
高压输电线路故障计算和定位、工程设计相关的潮流和短路电流计算、智能电网研究、分布式电源研究、电力系统安全稳定分析、电力系统经济调度、微电源混合供电研究、智能配电与用电技术、电网运维大数据挖掘分析等。
3.电力电子与电力传动方向
新型高效电力电子功率变换器的拓扑结构及调制策略、多电平变换技术和控制策略及其在新能源领域中的应用、大容量及高性能样机设计和控制策略、调速节能、绿色能源应用、功率变换器的建模方法和控制策略、基于矩阵变换器的变速恒频风力发电系统关键技术、风电机组的最佳风能跟踪、输出功率解耦控制及并网控制、电动汽车电气驱动技术。
4.电气工程信息技术方向
电气企业运营与管理信息化系统的分析与设计、现代计算机网络技术、图像与视频处理技术、信息处理与商业智能技术、数据仓库与大数据挖掘应用技术、嵌入式开发、信息安全技术、人工智能在电力系统中的应用。
5.大数据与人工智能方向
研究电气行业的大数据挖掘、知识发现及人工智能技术,包括多智能体理论与技术、群体智能、深度学习、强化学习、长短期记忆网络模型等人工智能新技术及其电气行业的应用。
6.通信与信息系统方向
研究无线通信与自适应信息处理技术,图像、语音与流媒体数据通信技术、信息系统安全、信息隐藏、密码理论与应用技术、网络管理与风险评估、嵌入式技术与通信控制管理系统、下一代互联网、窄带物联网等新技术及其在电气行业的应用。