电力推进船舶船机桨工况配合及经济性分析

论文摘要

近几十年来,随着电力电子技术的发展,大功率交流电机的变频调速技术的日趋成熟,使得船舶电力推进系统在机动性、可靠性、运行效率和推进功率等方面都有了突破性的进展,使船舶电力推进技术的应用领域不断扩大,船舶电力推进系统已显示出广泛的应用前景。由于电力推进船舶机动性和操纵性好;布置灵活,节省舱室空间;安全性经济性好,从而使电力推进技术的应用领域不断扩大,除了应用于破冰船、挖泥船、勘探测量船、渡轮以外,还广泛应用于大中型常规船舶,显示出良好的应用前景。但由于人们对电力推进船舶的机桨配合特性研究力度不够,特别是对电力推进船舶管理经验的欠缺,使得电力推进船舶在我国发展比较缓慢。本文基于以上事实,开展了以下的研究:(1)对电力推进船舶的电机、螺旋桨的特性及船机桨配合特性进行了研究(2)根据船机桨工况配合特性,本文以Azipod为例,分析了吊舱推进器操纵与管理的特点,并提出了相应的管理措施。(3)由于电力推进系统存在着二次能量转换,而且设备的初投资较高,本文对其经济性进行了分析,并提出了影响经济性的各种因素。本文对电力推进系统所做的基础性研究,希望有助于船东和设计师的作出正确的决策与分析,以推广船舶电力推进在国内的应用,同时也有助于指导船员进行操作。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第1章 绪论
• 1.1 课题的来源和意义
• 1.2 电力推进国内外发展动态
• 1.3 课题的提出
• 1.4 论文主要工作
• 第2章 电力推进系统的简介
• 2.1 电力系统的定义
• 2.2 电力系统的分类
• 2.2.1 按推进电机的种类
• 2.2.2 按推进装置的种类
• 2.3 船舶电力推进系统的组成
• 2.4 电力推进装置的特点
• 2.4.1 电力推进的优点
• 2.4.2 电力推进的不足
• 第3章 电力推进系统的船机桨配合
• 3.1 电力推进系统螺旋桨的特性
• 3.1.1 螺旋桨的推力和转矩
• 3.1.2 螺旋桨与船体的相互作用
• 3.1.3 螺旋桨在各种工况下的特性
• 3.2 电力推进电机特性
• 3.2.1 直流电动机的机械特性
• 3.2.2 交流电动机的机械特性
• 3.3 电力推进系统船机桨配合特性
• 3.3.1 柴油机直接推进工况配合
• 3.3.2 电力推进工况配合
• 3.3.3 电力推进船机桨工况配合系统分析
• 第4章 吊舱式推进器的操作和控制
• 4.1 吊舱式推进器系统原理探讨
• 4.1.1 吊舱式推进器回转操纵液压系统
• 4.1.2 吊舱式推进器螺旋桨轴承滑油系统
• 4.1.3 吊舱式推进器推力轴承滑油系统
• 4.1.4 吊舱式推进器密封系统
• 4.1.5 吊舱式推进器污水系统
• 4.2 吊舱的操作与管理
• 4.2.1 吊舱的操纵装置
• 4.2.2 吊舱的一般性操作
• 4.2.3 异常情况
• 4.3 吊舱电力推进系统的控制设备
• 4.3.1 主要设备
• 4.3.2 保护系统
• 4.4 吊舱式电力推进对船舶管理带来的影响
• 第5章 电力推进船舶经济性分析
• 5.1 经济性计算的方法
• 5.2 计算公式的评判指标
• 5.3 具体电力推进船舶经济性计算和评判
• 5.3.1 船舶状况介绍
• 5.3.2 经济性计算
• 第6章 结论与展望
• 6.1 全文总结
• 6.2 展望
• 参考文献
• 致谢
• 研究生履历