1. 船动力装置

一节＝一海里/小时＝1.852公里/小时 [节]：为轮船航行速度的单位，后来，也用於风及洋流的速度。 “节”的代号是英文“Knot”，是指地球子午线上纬度1分的长度，由于地球略呈椭球体状，不同纬度处的1分弧度略有差异。在赤道上1海里约等于1843米；纬度45°处约等于1852.2 米，两极约等于1861.6 米。1929年国际水文地理学会议，通过用1分平均长度1852米作为1海里；1948年国际人命安全会议承认，1852米或6O76.115英尺为1海里，故国际上采用1852米为标准海里长度。中国承认这一标准，用代号“M”表示。 轮船 轮船的来历 "轮船"一词始于我国唐代，它的出现与船的动力改革有关。 原来,我国唐代李皋发明了"桨轮船"。他在船的舷侧或艉部装上带有桨叶的桨轮,靠人力踩动桨轮轴,使轮周上的桨叶拨水推动船体前进。因为这种船的桨轮下半部浸入水中,上半部露出水面,所以称为"明轮船"或"轮船"，以便和人工划桨的木船、风力推动的帆船相区别。 而最早建造蒸汽轮船的是法国发明家乔弗菜，他在1769年就建造了世界第一艘蒸汽轮船“皮罗斯卡菲”号，用蒸汽机启动。后来，英国人薛明敦在1802年也建成一艘蒸汽轮船。可惜它们均未得到实际应用。 直到1807年9月，美国人富尔敦设计、制造的蒸汽轮船“克莱蒙特”号试航成功，才使轮船开始真正成功为水上舞台的主角。“克莱蒙特”号，全长45.72米，宽9.14米，排水量100吨，船速每小时6.4公里。 蒸汽机船发明后，用蒸汽机为动力代替人力带动桨轮，沿用了100多年之久。 后来螺旋桨推进器取代了桨轮，这种“明轮船”被淘汰了。因为称呼上的通俗和习惯，用螺旋桨推进的船仍称为“轮船”，并沿袭至今。 轮船的分类 按不同的标准，则有不同的分类： 1. 按民用运输可分为客船、货船、渡船、驳船； 2. 按航行区域可分为海船、内河船和港湾船； 3. 按航行状态可分为排水量船、滑行艇、水翼船、气垫船、冲翼艇； 4. 按动力装置可分为蒸汽动力装置船、内燃机动力装置船、核动力船、电力推进船； 5. 按推进器形式分：螺旋桨船、平旋推进器船、喷水推进器船、喷气推进器船、螺杆艇、明轮船。 在诸多船舶中，最常见的是钢质船、内燃机动力船、螺旋桨推进船等。答案补充 普通的杂货船的速度在12－15节，也就是22－27公里/小时 大型的集装箱船的速度在20－28节，也就是36－52公里/小时 大型的核动力航母的最高速度可达32－35节，也就是60－65公里/小时 普通的军舰的速度在20－30节之间，也就是36－55公里/小时 大型的邮轮的速度核大型的集装箱差不多

2. 船动力装置设计的详细过程

1柴油机推进装置：比较省油、,经济性比较好、有良好的操作性、启动方便、正倒车迅速， 但是不能做到很大的功率,一般用于低速巡航；2;燃气轮机：能较好的满足现代舰艇对动力装置提出的高速、高机动性和极低单位质量的战术、技术要求，但主机由于没有反转性，必须要设置专门的倒车设备；启动时必须借助启动电机或其他机械启动，所以燃气轮机的启动操作性较差；由于燃气的高温，叶片材料的工艺需具备良好的材料，且价格昂贵，工作可靠性差，且寿命短。燃气燃烧由于需要的空气流量很大，所以需要的管道尺寸较大，不利于舱内的布置。

3蒸气轮机：能提供较大的功率,机组振动小、噪音少‘工作可靠性大、蒸汽轮机使用的低劣燃油料，对滑油的消耗率较低；但是蒸汽轮机的总质量及尺寸很大。占据了船体许多的排水量及空间；燃油的消耗量也大，装置效率低下，续航力降低；蒸汽轮机的机动性较差，启动速度慢，一般在舰艇上为保证立即起锚的要求，一般以暖机状态停泊（不熄火），从而增加停泊时的燃料消耗。

4联合动力装置：即蒸汽轮机与燃气轮机结合方式、柴油机与燃气轮机结合方式、燃气轮机与燃气轮机结合方式。

5核动力装置：以极少的燃料获得巨大的能量，保证舰艇能以较高的航速航行极远的距离；核动力装置能发出极大的功率；核动力装置工作时不需要消耗空气而获得能量，这就不需要进、排气装置。（所以一般潜艇使用较多）；但是由于核反应堆需要加装多层屏蔽系统，使得装置质量显著增加，操作管理检查系统比较复杂，另外在核动力装置舰船上还必须设置专门的机器设备，用以装卸核燃料和排除反应堆中载有的放射性排泄物；核动力装置使用的高技术含量使得装置的造昂贵。

3. 船动力装置装在船头

一般人对于帆船往往认为是被风推着跑的。其实风的动力以两种形式作用于帆，帆船的最大动力来源是所谓的“伯努利效应”。

我们知道，当空气流动得快的时候，在正面挡住它的物体就会受到空气的冲击，这种冲击产生的压力我们称为动压力。当帆船顺风行驶时，就是空气对帆的动压力推动帆船前进的。由“流速增加，压强降低”的伯努利原理知道，当空气向一个方向流动时，它向侧面作用的力就要相对减小。也就是说气体流动速度越大的地方，动压力压强越大，而静压力压强越小。流速愈小的地方，动压力压强愈小而静压力压强愈大。这样气体流速小的地方对流速大的地方就会产生一个侧向的压力，这个力称为静压力。当迎风驶帆时，船正是在风的静压力推动下前进的。

帆所受静压力的产生，主要是帆具有像机翼一样的弧形。我们把帆的横截面和机翼的横截面对照一下，就可以看到它们的共同点。当气流通过帆或机翼时，由于机翼上面和帆的前面的气流要走更长的距离来和机翼下面和帆后面的气流相会合，因而就加快了流速，使帆的前面和后面及机翼的上面和底面的气流产生了不同的流速。流速慢处的压强比流速快处的静压强大，这个压强差使机翼产生了向上的升力，也使帆获得了向前的动力，在这里不妨也称它为“升力”。

下面我们来看帆上的静压力是如何推动船前进的。帆所受的静压力FT，并不能全部用来推动船前进，真正用来推动船前进的是FT沿船头方向的分力FR，FR的值要小于使船横向移动的分力FH。尽管横向力较大，但在实际行驶时，很少看到船横向移动。而船向前进的速度却相当大，先进的帆船和帆板，最快的时速，可达30至40 km造成这样的前进速度，除了帆产生推力以外，还有一个重要因素就是船底的流线型，船浸入水中部分的横向截面积远大于纵向截面积，推力FR虽然比横向力FH小，但船在水里前进时所受的阻力要比船横向移动所受的阻力小许多。所以，FR推船前进效果就相当显著。

航向限制和效益

帆船既可在动压力的推动下顺风行驶，也可在静压力推动下逆风行驶。但帆船的航向不是完全没有限制，在正逆风左右各约45度角内，是无法产生有效的推进力的，如图6所示的A区。但是太顺风也不是很好的，因为这时伯努利效应消失。船靠风对帆的动压力推动，而动压力的大小决定于风对帆的相对速度，相对速度越大，动压力就越大。然而船在动压力的推动下，前进速度逐渐增加，风与船相对速度就会减小，因而风对帆的动压力减小，船速会再度慢下来，同时会进入不稳定状态，如图中C区。所以动压力对帆船来讲，并不是持续高效的动力来源。只有如图中B区才是最好的航行方向，这时船航行方向与风向成一定夹角，船在静压力推动下，能得到持续稳定的推动力，使船获得比较高的航行速度。 若船要逆风行驶，船的航行方向应与风向成一夹角，所以必须采取Z字型的路线。

控制和转向

由于帆的受风力的中心点与船体侧面受水阻力的中心之间有一定的距离，FH这个力使船横移虽不显著，但使船向下风倾斜的作用却相当显著。如图8所示，这就要运动员随时用自己的体重来调节船的重心，以保持船的平衡（常称为“压弦”）。

由于风力的大小随时会变化，横倾力的作用也随之变化。所以压弦是要随时灵活变化的，这是运动员的一种重要的操作技能。

推力FR在推船前进的同时，同样有一种使船前倾的作用，虽要比横向力FH使船致倾的作用小得多，但它同样会使船失速，所以运动员还要随时注意可能出现的纵倾，设法通过压弦来保持船的平衡。

改变航向，帆船主要靠舵。帆板则靠帆的位置和重力的中心的转变。当船在行驶时，水流给舵一个垂直航面的力F，F的一个分力F1能使船产生旋转，另一个分力F2阻挡船前进。由于F2对船起阻力作用，所以转向时舵角一般不要推得太大。当然，要完成转向动作，除了舵以外，还要和帆的位置，船员的移动相配合。

帆板的转向，当运动员把能活动的桅杆倒向下风后方，板首就向迎风转，相反把桅杆倒向上风前方，板首就离风偏转。通过桅杆的倒动，移动帆心，使帆板产生了旋转的力矩，从而促使其转向。

4. 什么叫船舶动力装置

船舶动力装置包括三个主要部分：主动力装置、辅助动力装置、其他辅机和设备。

主动力装置，又称推进装置，是为船舶提供推进动力，保证船舶以一定速度的各种机械设备，包括主机及其附属设备，是全船的心脏。主动力装置包括主机、传动设备、轴系、推进器等。当启动主机，即可驱动传动设备和轴系，使推进器工作。当推进器，通常是螺旋桨，在水中旋转时就能使船舶前进或后退。

辅助动力装置是用于提供除推进装置以外的各种能量，供船舶航行、作业和生活需要的装置，包括为全船提供电力、照明和其他动力的装置，如发电机组、副锅炉等。

5. 船舶动力装置动力传动

有直接传动，间接传动，电力传动，Z型传动。

6. 船舶动力装置

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. 船的推动装置

1.轮船的动力来源

可以来自两种不同的机器：涡轮机和蒸汽机。

蒸汽机由三个部分组成：蒸汽炉、汽缸和冷凝器。在蒸汽炉中，通过燃烧过程水沸腾为蒸汽。通过管道蒸汽被送到汽缸。阀门控制蒸汽到达汽缸的时间。蒸汽在汽缸内推动活塞做功，冷却的蒸汽通过管到被引入冷凝器重新凝结为水。这个过程在蒸汽机运动时不断重复。一般的蒸汽机有三个汽缸组成一个组。蒸汽机直接将活塞的上下运动转化为船轴的旋转运动。今年新造的蒸汽机中还包含了一个小的涡轮机，从汽缸中出来的蒸汽还可以利用它的余热在推动这个涡轮机来提高整个驱动装置的效率。这个涡轮机也与船的螺旋浆轴相连。

现代轮船的蒸汽机还有其它提高其效率的机构。往往有多个汽缸连在一起。蒸汽从一个汽缸出来后还被输入下一个汽缸。这些汽缸的直径一个比上一个大。这样虽然蒸汽的压力在每通过一个汽缸后不断减小，但它对每个活塞施加的总的力却是相同的。

渐渐地轮船取代了过去的帆船。轮船最主要的优点是它们不依靠风和比帆船快。它们比较可靠，到达一个港口的时间也一般与天气无关。轮船的燃料有煤、煤球、重油和木头。

2.轮船的作用及分类

轮船促成了人类生活的改变，造成人类以往连做梦也没想到的世界各国相互依存的关系。今天，现代化的轮船，其中有客轮、货轮和油轮，正在从事着各种关系到人类命运的全球性商业航运。如世界上最大的发达国家美国，在20世纪70年代初期，每年海运进口货物超过3亿吨，总值超过300亿美元。其中一些奢侈品如瑞士钟表、俄国毛皮、苏格兰威士忌酒、意大利鞋、丹麦家具、法国葡萄酒，只不过占进口货物总值的一小部分；主要的进口货物是原料，包括4亿桶以上的原油、4000万吨铁矿石、1500多万吨铝土矿石以及国民生活不可缺少的其他物品。

按不同的标准，则有不同的分类：

1. 按民用运输可分为客船、货船、渡船、驳船；

2. 按航行区域可分为海船、内河船和港湾船；

3. 按航行状态可分为排水量船、滑行艇、水翼船、气垫船、冲翼艇；

4. 按动力装置可分为蒸汽动力装置船、内燃机动力装置船、核动力船、电力推进船；

5. 按推进器形式分：螺旋桨船、平旋推进器船、喷水推进器船、喷气推进器船、螺杆艇、明轮船。

在诸多船舶中，最常见的是钢质船、内燃机动力船、螺旋桨推进船等。轮船发展至今，战略用船已经越来越选进，其中包括各类战略舰船、巡洋舰等。

3.轮船的构造

构造 船舶由许多部分构成，按作用和用途可分为以下几部分。

①船体。又可分为主体部分和上层建筑部分。主体部分一般指上甲板以下的部分，由船壳(船底及船侧)和上甲板围成的具有特定形关的空心体，是保证船舶具所需浮力、航海性能和船体强度的关键部分，一般用于布置动力装置、装载货物、储存燃料和淡水，以及布置其他各种舱室。上层建筑位于上甲板围成、主要用于布置各种用途的舱室（如工作舱室、生活舱室、贮藏舱室、仪器设备舱室等）。船体结构为由板材和型材组合的板架结构，可分为纵骨架式结构和横骨架式结构以及混合骨架式结构。

②船舶动力装置。又可分为推进装置和辅助装置。推进装置是提供推进动力的成套动力设备，由主机（如蒸汽机、汽轮机、柴油机、汽油机、燃汽轮机等）、主锅炉、传动装置、轴系、推进器、各种仪表和辅助设备等组成。辅助装置是为船舶的正常运行、作业、生活杂用等提供各种能量的成套动力设备，一般由船舶电站、辅助锅炉和废气锅炉装置以及其他辅助装置等组成。

③船舶舾装。包括舱室内装结构（内壁、天花板、地板等）、家具和生活设施、门窗、梯、栏杆、桅杆、舱口盖等。

④其他装备。如锚与系泊设备、舵与操舵设备、救生与消防设备、通信与导航设备、照明与信号设备、通风与空调和冷藏设备、压载水系统、舱底水疏干系统、液体舱的测深和透气系统、海水和生活用淡水系统、船舶电气设备等。构成船舶的零件有成千上万种，所用材料品种多、数量大，而以钢材用量最大。其中船体结构用的材料主要是碳素钢和低合金高强度钢。船舶的主要技术特征有船舶排水量、船舶主尺度（如船长、型宽和型深等）、船体系数、舱容和登记吨位、船体型线图和结构图、船舶总布置图及主要设备的规格等。

8. 船动力装置有哪些

一般采用的是柴油机，通过轴系连接并带螺旋桨旋转。旋转的螺旋桨搅动水，水给一个反作用力，又通过轴，柴油机传递给船体，推动船体前进。

柴油机动力装置的燃料消耗量最低，能使用廉价的柴油，可靠性较高，检修期间隔长达30000小时以上，热效率接近50%,因此成为目前应用最广的船舶动力装置。

9. 船舶主动力装置

　船舶的经济航速：在规定的装载状态及航行条件下，主动力装置及辅助设备部分工作（或低负荷运转），船舶每海里燃油消耗量最少时所达到的速度。　　航速：舰船在单位时间内所航行的里程。以海里/小时计算，简称节。是舰艇最重要的战术技术性能之一。通常用计程仪测定水面舰艇的航速分为最大航速、全速、巡航航速、经济航速和最小航速。最大航速指主动力装置以最大功率运转时达到的速度；全速指主动力装置以额定总功率运转时达到的速度；巡航航速是舰船巡航时常用的速度，通常同型舰船规定一种主机航速作为巡航航速；经济航速指根据船舶运输要求和营运费用等因素确定的成本最低的航速；最小航速指船舵能发挥操纵作用的最低速度。潜艇航速分为水上航速、水下航速和通气管航速（使用柴油机水下作业装置时的航速等。

10. 货船的动力装置

轮船的螺旋桨动力来源主要分为三种

第一，核动力，依靠核反应堆，把水加热到100℃以上，参生的蒸汽经过加压后带动螺旋桨。或者是利用核反应堆发电，使用电力推动螺旋桨。

第二，常规动力，就是使用重油，通过锅炉把水烧开，参生蒸汽，加压后带动螺旋桨。

第三，柴燃动力，直接使用柴油内燃机参生动力推动螺旋桨。