以柴油机为动力的大型船舶机桨匹配研究

论文摘要

本文是针对某以柴油机为动力推进大型船舶不同的螺旋桨工作状况所导致的油耗问题展开研究。分析了船舶的能量平衡,建立螺旋桨与船舶主机之间动力传递关系,介绍了船舶航行中的阻力特性和螺旋桨的推进特性,分析了螺旋桨与船舶主机间的匹配设计,以及进行匹配设计后分析船舶的航行特性。分析柴油机动力装置性能相对的其他船舶动力装置的特性。建立了船舶运动模型。建模时,分别考虑了作用在船体、桨、舵上的力和力矩以及三者之间的相互干涉。计算在不同螺旋桨工作方式下各航速对应的船体阻力。本文在分析了柴油机特性以及柴油机工作范围的基本上,根据前面计算所得的结果,分别选则了中速机机桨匹配方案和低速机机桨匹配方案,用理论方法计算得到某四桨推进大型船舶在不同工况下燃油消耗率的比较结果。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第1章 绪论
• 1.1 选题背景及其意义
• 1.2 课题研究的国内外现状
• 1.3 本文的主要工作
• 第2章 某大型船舶的阻力分析
• 2.1 船舶阻力特性
• 2.1.1 船舶总阻力的组成
• 2.1.2 影响船舶阻力的因素
• 2.2 螺旋桨水动力特性分析
• 2.2.1 作用在桨叶上的力和力矩
• 2.2.2 螺旋桨的水动力性能
• 2.3 螺旋桨与船体间的相互作用
• 2.3.1 伴流——船体对螺旋桨的影响
• 2.3.2 推力减额——螺旋桨对船体的影响
• 2.3.3 推力减额与伴流的关系
• 2.3.4 推进系数与推进效率
• 2.4 实船阻力计算
• 2.5 本章小结
• 第3章 船舶柴油机性能分析
• 3.1 船舶柴油机的工作过程
• 3.1.1 四冲程柴油机的工作过程
• 3.1.2 二冲程柴油机的工作过程
• 3.2 船用柴油机的性能参数和热平衡计算
• 3.2.1 指示指标
• 3.2.2 有效指标
• 3.2.3 其他指标
• 3.2.4 柴油机的热平衡
• 3.3 船用柴油机的工作范围
• 3.3.1 最低转速限制
• 3.3.2 最高转速限制
• 3.3.3 最低负荷限制
• 3.3.4 最高负荷限制
• 3.4 柴油机动力装置特性
• 3.5 本章小结
• 第4章 机型选配及比较计算
• 4.1 功率储备
• 4.1.1 柴油机的能力储备
• 4.1.2 海况储备
• 4.1.3 柴油机的经济或减额输出
• 4.2 柴油机选型
• 4.2.1 低速机方案
• 4.2.2 中速机方案
• 4.3 比较计算
• 4.4 本章小结
• 结论
• 参考文献
• 攻读硕士学位期间发表的论文和取得的科研成果
• 致谢
• 个人简历