文档介绍：轮机工程导论
讲师:李海艳
联系方式:cathyisme@
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Introduction to Marine Engineering
第1章绪论
一、轮机工程的含义:
轮机工程一词源于英文Marine Engineering,即海上(动力)工程之意。
历史上(二百多年前)用最原始的蒸汽机、锅炉、明轮推进器等机器设备代替风帆作动力来推进船舶的一套机械设备与系统俗称“轮机”。
现代人们把船舶上实现能量转化和分配的全部机械、设备和系统的有机组合体统称为“船舶动力装置”。
二、轮机工程的发展:
1807年蒸汽机被应用到一艘叫做“克莱尔蒙特”(Clermont)号的明轮推进的木质船上,于是开创了用机器设备代替风帆作动力推进船舶的历史;
1896年世界上第一艘汽轮机船“透平尼亚”(Turbinia)号试航;
1903年第一艘内燃机船“万达尔”(Bahgal)号问世;
1951年作为主要动力的燃气轮机船开始建造;
1952年自由活塞蒸汽机——燃气透平联合装置开始在“雪利欧斯”(Sirius)级扫雷艇上使用;
1954年“诺提拉斯”(Nantilus)号核动力潜艇下水。
螺旋桨取代明轮作为主要推进器已广泛应用于各类船舶上。
现代“轮机”的内容已极其丰富:其机械设备的规模、功能、复杂性和自动化程度等方面都是过去无法相比的。它除了提供推进船舶的动力外,同时还产生各种形式的能量,如机械能、电能及热能等,以供给船舶在航行和停泊时船舶辅机和其它生活上的需要。
轮机:是轮船上机器的总称,含义和船舶动力装置基本相同,分为以下几个部分:
Marine Engineering: the engineering concerns with the machinery and systems of ships, including:
1、主动力装置:主机、轴系、推进器等
2、辅助动力装置:发电机组、配电设备、锅炉、压缩空气系 sss统、甲板机械等;
3、管路系统:泵、管系、热交换器、滤器、容器、阀门等。
1. Main power plant;
2. Auxiliary power plant;
3. Piping system;
四、轮机工程研究的课题:
现代轮机工程所研究的内容大致归纳为如下几点:
1)舰船新型动力系统的研制。
2)舰船新能源的开发与利用。
3)船舶动力系统的优化组合与节能新技术。
4)船舶机械与系统的自动化和智能化问题。
5)船舶和海洋工程的环保技术。
6)海洋资源开发技术等。
由此可见,轮机工程已为广大的科学技术人员施展才华提供了一片碧水蓝天。
第2章船舶动力装置类型与原理
表2-1 船舶动力装置的类型
分类方法
按使用工质分
按主机型式分
按使用燃料分
类
 
型
蒸汽动力装置
蒸汽轮机动力装置
常规动力装置
燃气动力装置
燃气轮机动力装置
核动力装置
蒸汽-燃气联合动力装置
柴油机动力装置
联合动力装置
一、工质
1 热力状态参数
1 Parameters of Thermodynamics
热能动力装置(Thermal Power Plant): 将燃料燃烧产生的部分热能转换为机械能的装置。例:柴油机、汽油机、燃气轮机、蒸汽轮机。
工质(Working Medium):用来将热能转化为机械能的各种流动介质。工质应具有良好的膨胀性、流动性。(★★★★) 例:柴油机的工质是燃气,蒸汽轮机的工质是水蒸气。
二、状态参数(Parameters of Thermodynamics)
状态参数:用来描述系统宏观特性的物理量。
压力(Pressure, P)
温度(Temperature, T)
比容(Specific volume, v)
内能(Internal energy, U) 粒子热运动的动能和势能的和。
焓(Enthalpy, H) 系统中能够做功的能量。
熵(Entropy, S) 物质微观热运动混乱程度的标志,热量转 ssssssssssssssssssss化为功的程度
基本状态参数(可测)
三、水蒸气的性质
饱和温度(Saturation Temp.):一定压力下水开始沸腾的温度称为该压力下的饱和温度。1atm, 100C;2atm, 200C。特点:饱和温度随压力的变化而变化,压力越高对应的饱和温度越高。
饱和压力(Saturation Pres.):一定温度下压力达到某一定值时水开始沸腾的温度称为该温度下的饱和压力。特点:仅与温度有关,温度越高饱和压力越高。
过热蒸汽(Superheated steam):水在等压加热沸腾汽化完毕后,再加热蒸汽,温度升高而压力