第五章船、机、浆工况配合特性介绍ppt课件.ppt

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1、第五章船、机、浆工况配合特性§5-1基本概念§5-2船、机、桨的基本特性§5-3船、机、桨的能量转换与配合性质§5-4典型推进装置的特性与配合§5-5船、机、桨在变工况时的配合§5-1基本概念船舶主机、螺旋桨和船体三者是一个能量的平衡系统。主机是能量的发生器，螺旋桨为能量的转换器，后者将主机发出的旋转能转换为推进能使船体运动。船体为能量的需求者，螺旋桨的推进能用于克服船体的运动阻力。一、船、机、桨三者的能量关系1、特性船、机、桨三者的合理配合，可使能量得到最佳的转换。转换的理论基础就是能量守恒与转换定律，即船、机、桨系统的相互平衡。这

2、种平衡表现在两个方面：运动的平衡关系和动力的平衡关系。这些关系由它们三者各自的特性所决定。二、特性、配合与工况船体特性：阻力一航速或有效功率一航速特性曲线。主机特性：转矩一转速或有效功率一转速特性曲线。螺旋桨特性：螺旋桨转矩一螺距比和进速系数的关系和螺旋桨推力一螺距比和进速系数。2、特性曲线所谓特性曲线，就是把船、机、桨三者随转速变化的一些技术、经济参数，分别或集中地用图表示出来，以了解它们的变化特点、配合关系和工作范围等。3、配合点在某一工作条件下，船、机、桨三者的转速与能量均相等的点称为“配合点”，也称“平衡点”、设计负荷平衡点，

3、此时，船舶是在所设计的线型、尺度和载量下运行，气候和海面状况均是设计任务书所规定的，主机的输出功率与转速也是设计所要求的，船舶按设计航速运行。4、推进装置的工况推进装置的工况，是指船、机桨三者配合工作时的运转状况，包括：以转速n为变量的工况以负荷Pe(或轴的扭矩Mp)为变量的工况以n（或Vs与Ve或Mp）并同时均为变量的工况5、变工况尽管船、机、桨的工作条件千变万化，但可归纳为两种类型：设计负荷平衡点的工况与偏离设计负荷平衡点的工况。后者我们称之为变工况。影响工况的因素：船舶航行条件的变化操纵方式的变化船、机、桨自身性能的变化，如主机

4、变旧;设计时对轴系传动系数估计不准;零部件制造工艺上的误差;船舶的污底;螺旋桨直径及螺距比的变化等。6、研究特性、工况与配合的目的合理地确定设计平衡点的负荷，使能量供求平街，不应供大于求或求大于供。船舶的种类、用途及运行方式复杂多样，如推、拖船和渔船常出现往返负荷不平衡的情况；工程船和渔船常要求轴带某些机械设备及微速航行；港作船要求操纵灵活，某些航行于复杂航道的船，要求带紧急制动装置；破冰船要求制动保护装置等。这些都要求有相适应的推进装置及螺旋桨(定距或变距)等。只有掌握了船、机、桨的特性及它们的配合关系，才能对它们进行合理的组合、选

5、优，以提高其经济效益及满足使用要求。通过分析各种工作条件下船、机、桨的特性及配合情况，不仅能揭示能量转换过程中各特性参数的变化规律，还可以了解其运行的经济性及适应性.以及它们的工作范围和限制。进而找出最佳参数和转换方式，得到一个具有最佳营运经济性和投资效果的设计方案，并且能够合理地进行管理.柴油机在运转过程中变化的主要参数为转速和有效功率(或平均有效压力、或转矩)。1、柴油机的有效功率柴油机在气缸中单位时间内所作的功称为指示功率。指示功率减去消耗于内部零件的摩擦损失、泵气损失和驱动附件损失等机械损失功率之后，从发动机曲轴输出的功率称为

6、有效功率Pe，下式中Me为有效扭矩。§5-2船、机、浆的基本特性一、船舶柴油机的基本特性对于型式一定的柴油机，如果忽略柴油机的喷油泵性能、扫气性能及机械效率在不同转速时的变化。可近似地认为:当柴油机的供油量一定，仅其转速变化时，Pe随转速成正比变化2、柴油机的特性当柴油机工况发生变化时，柴油机的性能及主要参数随工况改变相应变化。所谓柴油机的特性，就是指柴油机的性能指标及主要参数与运转情况之间的变化关系，主要有：速度特性、负荷特性、调速特性、万有特性及减额功率输出特性、限制特性、推进特性等。1）速度特性(外特性)柴油机运转中，只改变转变

7、n，而平均有效压力Pe保持不变，这种运转特性称为速度特性或外特性。它表达柴油机的技术经济指标随转速或航速的变化关系，通常用以表示主机的工作性质。根据油泵齿条固定的位置不同，外特性分为以下几种：1h功率特性12h功率特性标定外特性：指将油泵齿条固定在标定功率相应的供油量位置的速度特性，有的船用低速柴油机往往将标定功率所对应的供油量，作为最大供油里，并在油泵齿条上加以限制，其相应的输出功率及转速(即MCR点)，可作一般船舶螺旋桨的设计负荷点。MCR称为NMCR，即nominalmaximumcontinuousrating，指某一机型所能

8、达到的最大功率。而实际根据船的推进特性选取主机机型时，所实际采用的最大持续功率（SMCR，specifiedMCR），不能大于NMCR.另外，还有一个CSR：Continuousservicerating，即常用功率点，