船舶动力装置概论第十七次课.pptx

上节课要点上节课要点5.2核反应堆核反应堆5.3 核动力装置核动力装置5.4 核安全核安全11986年苏联切尔诺贝利核电站年苏联切尔诺贝利核电站第五章第五章 船舶核动力装置船舶核动力装置5.4核安全核安全24、海上事故海上事故2006年年11月月21日上午，日本潜艇日上午，日本潜艇“朝潮朝潮”号在宫崎县油津港附近海域号在宫崎县油津港附近海域浮出海面时与排水量为浮出海面时与排水量为4000吨的巴拿马籍货轮相撞，造成潜水艇立舵变形，吨的巴拿马籍货轮相撞，造成潜水艇立舵变形，没有造成人员伤亡。没有造成人员伤亡。潜艇后纵舵变形潜艇后纵舵变形 事件经过事件经过 第五章第五章 船舶核动力装置船舶核动力装置5.4核安全核安全32007年年1月月9日，日本川崎汽船公日，日本川崎汽船公司的司的“最上川最上川”号大型油轮和美国号大型油轮和美国“纽波特纽斯纽波特纽斯”号核动力潜艇在阿号核动力潜艇在阿拉伯海的霍尔木兹海峡相撞。拉伯海的霍尔木兹海峡相撞。油轮局部受损，但没有油轮局部受损，但没有人员伤亡，也没有造成原人员伤亡，也没有造成原油和核泄漏事故。油和核泄漏事故。第五章第五章 船舶核动力装置船舶核动力装置5.4核安全核安全42000年年8月月12日，造价日，造价10亿美元的亿美元的俄罗斯核潜艇俄罗斯核潜艇“库尔斯克库尔斯克”号在巴号在巴伦支海爆炸沉没，伦支海爆炸沉没，118人殉难人殉难 反应堆处于安全关闭状态，没有反应堆处于安全关闭状态，没有造成核泄漏造成核泄漏第五章第五章 船舶核动力装置船舶核动力装置5.4核安全核安全5福福岛岛核核电电站站是是目目前前世世界界世世界界最最大大的的核核电电站站，由由福福岛岛一一站站、福福岛岛二二站站组组成成，共共10台台机机组组（一一站站6台台，二二站站4台台），均均为为沸沸水水堆堆。2011年年3月月12日受地震影响，福岛第一核电站的放射性物质泄漏到外部。日受地震影响，福岛第一核电站的放射性物质泄漏到外部。第五章第五章 船舶核动力装置船舶核动力装置5.4核安全核安全6对船上所有人员的健康和对周围环境的清洁与安全有切对船上所有人员的健康和对周围环境的清洁与安全有切实可靠的保证。实可靠的保证。正常条件下，对人员的放射性辐照低于法定水平；正常条件下，对人员的放射性辐照低于法定水平；事故情况下，安全系统及时投入，防止放射性物质外事故情况下，安全系统及时投入，防止放射性物质外泄至环境。泄至环境。由于核裂变过程伴随着放射性物质的产生，核安全始终由于核裂变过程伴随着放射性物质的产生，核安全始终是在核动力装置的研制和使用中的首要问题。是在核动力装置的研制和使用中的首要问题。二、安全性二、安全性第五章第五章 船舶核动力装置船舶核动力装置7C高放射性废物：乏燃料高放射性废物：乏燃料（一）三类核废物（一）三类核废物A低放射生废物低放射生废物受到轻微污染的固体，例如手套及衣服等。受到轻微污染的固体，例如手套及衣服等。B中放射性废物中放射性废物来自核电站的工艺流程废物，例如废树脂和蒸发残渣。来自核电站的工艺流程废物，例如废树脂和蒸发残渣。5.4核安全核安全第五章第五章 船舶核动力装置船舶核动力装置8核电厂用过的乏燃料，送后处理厂经处理其中核电厂用过的乏燃料，送后处理厂经处理其中97%可循环再用。可循环再用。剩余的剩余的3%高放射性废物，需用沥青固化、水泥固化和玻璃固化等高放射性废物，需用沥青固化、水泥固化和玻璃固化等方法，使它变成不易渗透的固体，在后处理厂贮存，并最终送国家高放方法，使它变成不易渗透的固体，在后处理厂贮存，并最终送国家高放深地层处置中心处置。深地层处置中心处置。低、中放射性废物处理低、中放射性废物处理高放射性废物处理高放射性废物处理五个处理步骤五个处理步骤废物分类及保存废物分类及保存废物包装废物包装经包装的废物运往处置场地经包装的废物运往处置场地经经包装的废物点收后进行处理包装的废物点收后进行处理储存及记录质量保证文件。储存及记录质量保证文件。5.4核安全核安全第五章第五章 船舶核动力装置船舶核动力装置5.4核安全核安全9（二）辐射防护措施（二）辐射防护措施核反应堆工作时，不可避免有强烈核反应堆工作时，不可避免有强烈的放射性辐射，这就要求特别的屏蔽，的放射性辐射，这就要求特别的屏蔽，限制或根本不让艇员进入潜艇的某些部限制或根本不让艇员进入潜艇的某些部位。位。广泛采用自动化设备，不断监测空广泛采用自动化设备，不断监测空气的放射性和采用其他一些安全措施。气的放射性和采用其他一些安全措施。对船员照射剂量的极限值都有严格对船员照射剂量的极限值都有严格的标准规定。的标准规定。第五章第五章 船舶核动力装置船舶核动力装置10在放射性物质在放射性物质(裂变产物裂变产物)和环境之间设置了四道屏障和环境之间设置了四道屏障,只要其中只要其中有一道屏障是完整的有一道屏障是完整的,就不会发生放射性物质外泄的事故。就不会发生放射性物质外泄的事故。第一道屏障第一道屏障-燃料芯块燃料芯块第二道屏障第二道屏障-燃料包壳燃料包壳第三道屏障第三道屏障-压力边界压力边界第四道屏障第四道屏障-安全壳安全壳5.4核安全核安全（三）四道屏障（三）四道屏障第五章第五章 船舶核动力装置船舶核动力装置11第一道屏障第一道屏障-燃料芯块燃料芯块核裂变产生的放射性物质核裂变产生的放射性物质98以上滞留在二氧化铀陶瓷芯块中以上滞留在二氧化铀陶瓷芯块中,不不会释放出来会释放出来。第二道屏障第二道屏障-燃料包壳燃料包壳燃料芯块密封在锆合金包壳内，防燃料芯块密封在锆合金包壳内，防止放射性物质进入一回路水中。止放射性物质进入一回路水中。5.4核安全核安全第五章第五章 船舶核动力装置船舶核动力装置12第三道屏障第三道屏障-压力边界压力边界由核燃料构成的堆芯封闭在壁厚由核燃料构成的堆芯封闭在壁厚20厘米的钢质压力容器内，压力容器厘米的钢质压力容器内，压力容器和整个一回路都是耐高压的，放射性和整个一回路都是耐高压的，放射性物质不会漏到反应堆厂房中。物质不会漏到反应堆厂房中。第四道屏障第四道屏障-安全壳安全壳反应堆厂房是一个高大的预应力反应堆厂房是一个高大的预应力钢筋混凝土构筑物，壁厚近钢筋混凝土构筑物，壁厚近1米，内表米，内表面加有面加有6毫米厚的钢衬，防止放射性进毫米厚的钢衬，防止放射性进入环境。入环境。5.4核安全核安全第五章第五章 船舶核动力装置船舶核动力装置13第一道防线第一道防线主要考虑对事故的预防，它要求核动力装置必须按严格的质主要考虑对事故的预防，它要求核动力装置必须按严格的质量标准和质量保证措施进行设计，制造和运行。量标准和质量保证措施进行设计，制造和运行。第二道防线第二道防线防止运行中出现的偏差发展成事故。防止运行中出现的偏差发展成事故。第三道防线第三道防线控制假想事故引起的后果，尽可能使污染限制在允许的水平。控制假想事故引起的后果，尽可能使污染限制在允许的水平。（四）纵深防御（四）纵深防御 5.4核安全核安全包括以下三道防线包括以下三道防线:1414长长154米；宽米；宽17米；吃水米；吃水6.1米；满载排水量：约米；满载排水量：约7000吨；吨；乘员：乘员：280人；最高航速：人；最高航速：29节；续航力：节；续航力：4500海里海里/15节；节；170（兰州号）、（兰州号）、171（海口号）（海口号）动力系统：动力系统：DA/DN-80燃气涡轮燃气涡轮2 48600马力；马力；MTU-20 V956 TB92柴柴油机油机2 8840马力马力15本章主要内容6.1 概述概述6.2 联合动力装置推进系统的组成和性能联合动力装置推进系统的组成和性能6.3 船舶电力推进和电磁推进动力装置船舶电力推进和电磁推进动力装置6.4 船舶齿轮箱船舶齿轮箱6.5 船舶离合器及液力耦合器船舶离合器及液力耦合器6.6 船用大功率高速联轴器船用大功率高速联轴器6.7 船舶轴系与螺旋桨船舶轴系与螺旋桨16本次课主要内容6.1 概述概述6.2 联合动力装置推进系统的组成和性能联合动力装置推进系统的组成和性能（COSAG 或或 COSOG）（CODAG 或或 CODOG）（COGAG 或或 COGOG）（CODAD）（COGAS）6.3 船舶电力推进和电磁推进动力装置船舶电力推进和电磁推进动力装置17 我们已经学习了船舶柴油机、船舶燃气轮机、船舶蒸汽我们已经学习了船舶柴油机、船舶燃气轮机、船舶蒸汽轮机和船舶核动力装置等各类动力装置在最大功率、重量尺轮机和船舶核动力装置等各类动力装置在最大功率、重量尺寸、装置经济性和操纵运行机动性等方面都存在某些不足。寸、装置经济性和操纵运行机动性等方面都存在某些不足。对于民用船舶来说，除经济性之外，其他问题均可以调对于民用船舶来说，除经济性之外，其他问题均可以调整解决。整解决。但是对于军舰来说，必须满足舰船的战术技术要求，也但是对于军舰来说，必须满足舰船的战术技术要求，也就是尽可能提高航速、机动能力和续航力。要求动力装置功就是尽可能提高航速、机动能力和续航力。要求动力装置功率尽可能大，满足最高航速时的要求；同时必须照顾到减少率尽可能大，满足最高航速时的要求；同时必须照顾到减少动力装置所占有的排水量，以保证所需燃料的储存量（保证动力装置所占有的排水量，以保证所需燃料的储存量（保证续航力）。续航力）。6.1概述18 所以，对于常规排水型船舶，航行速度提高到所以，对于常规排水型船舶，航行速度提高到2 2倍时，所需倍时，所需功率将提高到功率将提高到8 8倍。倍。6.1.1舰船航速变化与所需推进功率的关系（1 1）螺旋桨要求的推进功率）螺旋桨要求的推进功率V-V-容积排水量容积排水量v-航速航速C CB B-海军系数海军系数（2 2）舰船巡航航行占全部航行时间的）舰船巡航航行占全部航行时间的98%98%左右；左右；全速航行仅仅占到全部航行时间的全速航行仅仅占到全部航行时间的2 2左右。左右。为了解决全速航行时的大功率要求和巡航时经济性好要为了解决全速航行时的大功率要求和巡航时经济性好要求的矛盾，各种形式的联合动力装置就出现了。求的矛盾，各种形式的联合动力装置就出现了。196.1.2 联合动力装置的分类和应用目前使用的联合动力装置有五种型式目前使用的联合动力装置有五种型式1 1、蒸燃联合动力装置（、蒸燃联合动力装置（COSAGCOSAG或或COSOGCOSOG）2 2、柴燃联合动力装置（、柴燃联合动力装置（CODAGCODAG或或CODOGCODOG）3 3、燃燃联合动力装置（、燃燃联合动力装置（COGAGCOGAG或或COGOGCOGOG）4 4、柴柴联合动力装置（、柴柴联合动力装置（CODADCODAD）5 5、燃蒸联合动力装置（、燃蒸联合动力装置（COGASCOGAS）201、蒸燃联合动力装置（、蒸燃联合动力装置（COSAG或或COSOG）6.1.2 联合动力装置的分类和应用 蒸汽轮机提供蒸汽轮机提供80%全速以下航行所需的功率（全功率的全速以下航行所需的功率（全功率的50%左右），在更高航速时，使用燃气轮机和蒸汽轮机左右），在更高航速时，使用燃气轮机和蒸汽轮机（COSAG“共同使用共同使用”）；也可以是在更高航速航行时只使）；也可以是在更高航速航行时只使用燃气轮机而不使用蒸汽轮机（用燃气轮机而不使用蒸汽轮机（COSOG“交替使用交替使用”）。）。英国的郡级导弹驱逐舰英国的郡级导弹驱逐舰排水量：排水量：5440吨（标准）；吨（标准）；6850吨（满载）吨（满载）主尺寸：长主尺寸：长158.65米，水线长米，水线长153.9米，宽米，宽16.4米，吃水米，吃水6.28米。米。动力：采用蒸动力：采用蒸燃联合动力装置，燃联合动力装置，2台蒸汽轮机，功率台蒸汽轮机，功率30000马力；马力；4台燃汽轮台燃汽轮机，功率机，功率30000马力。双轴。马力。双轴。航速：航速：31.5节节续航力：续航力：3040海里海里/28节。节。216.1.2 联合动力装置的分类和应用2 2、柴燃联合动力装置（、柴燃联合动力装置（CODAGCODAG或或CODOGCODOG）CODOG-CODOG-柴燃交替使用柴燃交替使用 CODOG CODOG装置选用经济性较好的柴油机巡航，以满足巡航工况装置选用经济性较好的柴油机巡航，以满足巡航工况油耗低的要求，在相同载油量的情况下可提高续航力。油耗低的要求，在相同载油量的情况下可提高续航力。选用重量轻、功率大的燃气轮机加速，以满足舰船在高航速选用重量轻、功率大的燃气轮机加速，以满足舰船在高航速航行时的功率要求。航行时的功率要求。由于柴油机巡航弥补了大功率燃气轮机在低负荷油耗高的缺由于柴油机巡航弥补了大功率燃气轮机在低负荷油耗高的缺点，所以过去的一部分和今后有些舰船还会选用。点，所以过去的一部分和今后有些舰船还会选用。226.1.2 联合动力装置的分类和应用2 2、柴燃联合动力装置（、柴燃联合动力装置（CODAGCODAG或或CODOGCODOG）CODOGCODOG也有明显的缺点：也有明显的缺点：一是机型多，传动装置也较复杂；一是机型多，传动装置也较复杂；二是柴油机巡航时的传动效率较低，影响选用柴油机巡航经济性二是柴油机巡航时的传动效率较低，影响选用柴油机巡航经济性好这一优势的发挥；好这一优势的发挥；三是巡航柴油机采用双层隔振加箱装体，满足了减振要求，但代三是巡航柴油机采用双层隔振加箱装体，满足了减振要求，但代价高；价高；四是大功率加速燃气轮机工作时间少，使燃气轮机的寿命不能充四是大功率加速燃气轮机工作时间少，使燃气轮机的寿命不能充分利用。分利用。因此，随着发动机技术发展，联合动力装置将来会向因此，随着发动机技术发展，联合动力装置将来会向COGAGCOGAG、CODADCODAD等方向发展等方向发展。236.1.2 联合动力装置的分类和应用246.1.2 联合动力装置的分类和应用国家国家舰型舰型排水量排水量主尺度主尺度航速航速续航力续航力推进装置推进装置艘数艘数荷兰荷兰防空防空护卫舰护卫舰6048144.218.85.2285000/182SMIC(20MW)42柴油机（柴油机（5MW）双轴可调桨双轴可调桨西班牙西班牙护卫舰护卫舰5802146.718.64.928.54500/182LM2500(17.5MW)42Caterpillar（4.5MW）韩国韩国驱逐舰驱逐舰KDX-13900135.414.24.2302LM2500(17.5MW)32柴油机柴油机双轴可调桨双轴可调桨KDX-24800154516.94.3294000/18同上同上3KDX-37/9000同上同上3256.1.2 联合动力装置的分类和应用国家国家舰型舰型排水量排水量主尺度主尺度航速航速续航力续航力推进装置推进装置艘数艘数意大利意大利法国法国防空防空护卫舰护卫舰7000150204.8282LM2500222柴油机柴油机双轴可调桨双轴可调桨意大利意大利驱逐舰驱逐舰6700146.718.64.928.52LM2500(17.5MW)22SEMT（4MW）澳大利亚澳大利亚SEA40006000304500/18CODOG以色列以色列护卫舰护卫舰2800长长101.7323500/17CODOG新加坡新加坡护卫舰护卫舰3200长长110274000CODOG印度印度护卫舰护卫舰5000147175.3324500/182LM25002柴油机柴油机266.1.2 联合动力装置的分类和应用 在该推进装置中，主要用于巡航的柴油机在船舶高速工况与主要在该推进装置中，主要用于巡航的柴油机在船舶高速工况与主要用于加速的燃气轮机共同工作用于加速的燃气轮机共同工作,有利于提高舰的最高航速。通过跨接齿有利于提高舰的最高航速。通过跨接齿轮箱和多台离合器，使任何一台发动机都可带动双轴工作，可根据航轮箱和多台离合器，使任何一台发动机都可带动双轴工作，可根据航速的需要选择合理的工作方式，使参与运行的发动机在其经济区内工速的需要选择合理的工作方式，使参与运行的发动机在其经济区内工作，同时又可减少运行机的数量，提高了推进装置运行灵活和可靠性。作，同时又可减少运行机的数量，提高了推进装置运行灵活和可靠性。但是，其传动装置和控制系统比较复杂。但是，其传动装置和控制系统比较复杂。该推进装置组成：一般有一台燃气轮机，二台柴油机，二部可调桨该推进装置组成：一般有一台燃气轮机，二台柴油机，二部可调桨和传动装置；有二台燃气轮机、一台柴油机、二部可调桨和传动装置；和传动装置；有二台燃气轮机、一台柴油机、二部可调桨和传动装置；有一台燃气轮机、一台柴油机、二部可调桨和传动装置。有一台燃气轮机、一台柴油机、二部可调桨和传动装置。CODAG-柴燃共同使用柴燃共同使用276.1.2 联合动力装置的分类和应用286.1.2 联合动力装置的分类和应用29典型应用典型应用6.1.2 联合动力装置的分类和应用 美国海军早在美国海军早在19651965就在就在PG-84PG-84级高速巡逻炮艇上采用了级高速巡逻炮艇上采用了CODAGCODAG系统。系统。美国的可靠级护卫舰采用四机双轴的常规组合采用了美国的可靠级护卫舰采用四机双轴的常规组合采用了CODAGCODAG系统，阿希维尔级炮艇采用三机双轴的系统，阿希维尔级炮艇采用三机双轴的CODAGCODAG系统；系统；法国的伯尔尼级护卫舰采用三机共同驱动一根轴的法国的伯尔尼级护卫舰采用三机共同驱动一根轴的CODAGCODAG系统；系统；德国的科降级护卫舰、意大利的山地步兵级护卫舰采用六德国的科降级护卫舰、意大利的山地步兵级护卫舰采用六机双轴的机双轴的CODAGCODAG系统等。系统等。德国海军在其新型的德国海军在其新型的F124F124级护卫舰上采用了基于级护卫舰上采用了基于LM2500LM2500的的CODAGCODAG装置。装置。306.1.2 联合动力装置的分类和应用3 3、燃燃联合动力装置（、燃燃联合动力装置（COGAGCOGAG或或COGOGCOGOG）燃燃联合动力有两种运行方式：燃燃联合动力有两种运行方式：COGAGCOGAG燃燃共同使用联合推燃燃共同使用联合推进装置（如采用四台相同型号的燃气轮机组成的推进装置方案，进装置（如采用四台相同型号的燃气轮机组成的推进装置方案，巡航是使用一台或两台燃机，全速时使用四台燃机共同工作）；巡航是使用一台或两台燃机，全速时使用四台燃机共同工作）；COGCOG1 1OGOG2 2燃燃交替使用联合推进装置（如采用小型燃气轮机或复燃燃交替使用联合推进装置（如采用小型燃气轮机或复杂循环燃气轮机作为巡航动力装置，采用大型简单循环燃机作为杂循环燃气轮机作为巡航动力装置，采用大型简单循环燃机作为加速动力装置）。加速动力装置）。COGAG COGAG与与COGOGCOGOG系统相比，其好处是：系统相比，其好处是：COGAGCOGAG模式下驱动齿轮箱模式下驱动齿轮箱具有并车和分车的功能，能满足任意一台动力装置投入或退出工具有并车和分车的功能，能满足任意一台动力装置投入或退出工作。具有更多的工作工况可供选择。在高航速时还可以将巡航燃作。具有更多的工作工况可供选择。在高航速时还可以将巡航燃机的功率并入，驱动螺旋桨以提高航速，并没有将巡航燃机机的功率并入，驱动螺旋桨以提高航速，并没有将巡航燃机“闲闲置置”。并且。并且COGAGCOGAG系统通常采用的都是同型燃机，供油单一，备件系统通常采用的都是同型燃机，供油单一，备件通用，便于维护。通用，便于维护。316.1.2 联合动力装置的分类和应用采用采用COGAGCOGAG推进的舰艇：推进的舰艇：上世纪上世纪6060年代，年代，COGAGCOGAG最早用在前苏联最早用在前苏联“卡辛卡辛”级驱逐舰上。级驱逐舰上。7070年代美国年代美国DD963DD963级驱逐舰也采用双轴推进。级驱逐舰也采用双轴推进。日本日本16DDH16DDH直升飞机母舰，直升飞机母舰，4 4台台LM2500LM2500燃气轮机驱动两调距浆。燃气轮机驱动两调距浆。意大利意大利NUMNUM新型航母，新型航母，4 4台台LM2500LM2500燃气轮机驱动两固定螺距螺燃气轮机驱动两固定螺距螺旋桨。旋桨。美海军高速支援舰，美海军高速支援舰，4 4台台LM2500LM2500燃气轮机，双轴，驱动两定距燃气轮机，双轴，驱动两定距浆浆。采用采用COGOGCOGOG推进的舰艇：推进的舰艇：英国的英国的4242型导弹驱逐舰、女将型（型导弹驱逐舰、女将型（2121型）和大刀型（型）和大刀型（2222型）护型）护卫舰等，都是采用双轴调距浆，加速主机用奥林普斯燃气轮机，卫舰等，都是采用双轴调距浆，加速主机用奥林普斯燃气轮机，巡航机组是太因燃气轮机。巡航机组是太因燃气轮机。326.1.2 联合动力装置的分类和应用4 4、柴柴联合动力装置（、柴柴联合动力装置（CODADCODAD）在巡航时使用两台柴油机带动两个螺旋桨，全速时四台在巡航时使用两台柴油机带动两个螺旋桨，全速时四台柴油机共同工作。柴油机共同工作。特点特点:动力装置经济性好最大功率适宜。维护和后勤动力装置经济性好，最大功率适宜。维护和后勤方面具有优越性。方面具有优越性。336.1.2 联合动力装置的分类和应用4 4、柴柴联合动力装置（、柴柴联合动力装置（CODADCODAD）346.1.2 联合动力装置的分类和应用采用采用CODADCODAD的舰船：的舰船：（1 1）法国海军的）法国海军的“卡萨尔级卡萨尔级”驱逐舰、驱逐舰、“A69A69级级”护卫舰护卫舰（2 2）日本的）日本的“峰云级峰云级”、“山云级山云级”驱逐舰驱逐舰（3 3）意大利的）意大利的“贝尔加米尼级贝尔加米尼级”、“智慧女神智慧女神”护卫舰护卫舰356.1.2 联合动力装置的分类和应用5 5、燃蒸联合动力装置（、燃蒸联合动力装置（COGASCOGAS）在燃气轮机排烟道中加装余热锅炉，利用高温烟气余在燃气轮机排烟道中加装余热锅炉，利用高温烟气余热产生过热蒸汽，推进一台蒸汽轮机，就构成热产生过热蒸汽，推进一台蒸汽轮机，就构成“兰肯循环兰肯循环”能量回收系统，可节省燃料能量回收系统，可节省燃料25%25%。366.1.2 联合动力装置的分类和应用5 5、燃蒸联合动力装置（、燃蒸联合动力装置（COGASCOGAS）美国美国“伯克伯克”级驱逐舰从第五艘开始和日本级驱逐舰从第五艘开始和日本“金刚金刚”级，荷兰海军的级，荷兰海军的M M级都采用能量回收系统。级都采用能量回收系统。376.1.2 联合动力装置的分类和应用5 5、燃蒸联合动力装置（、燃蒸联合动力装置（COGASCOGAS）这种燃蒸联合动力装置在地面发电厂中获得广泛的应这种燃蒸联合动力装置在地面发电厂中获得广泛的应用，发电总效率可达用，发电总效率可达60%60%以上。以上。386.1.3联合动力装置的控制 满足舰船对于全速航行时功率的要求的同时满足舰船对于全速航行时功率的要求的同时,单一种动力单一种动力装置的功率不能超过限制装置的功率不能超过限制,也就是也就是保证功率平衡保证功率平衡的技术。的技术。对于交替使用的联合动力装置在对于交替使用的联合动力装置在主机切换过程的控制主机切换过程的控制问问题。要保证在主机切换过程中题。要保证在主机切换过程中,接入主机能平稳可靠地接替离接入主机能平稳可靠地接替离线主机提供推进功率；还需保证在线主机能平稳地脱离同并线主机提供推进功率；还需保证在线主机能平稳地脱离同并车齿轮箱的联接车齿轮箱的联接,逐渐降低到惰转转速后停车。逐渐降低到惰转转速后停车。396.1.4 XX舰的联合动力装置406.2 联合动力装置推进系统的组成和性能6.2.1 CODAG6.2.1 CODAG动力装置的组成和性能特点动力装置的组成和性能特点41 2000 2000吨级护卫舰的主推进装置吨级护卫舰的主推进装置柴燃并车联合动柴燃并车联合动力装置。一台燃机力装置。一台燃机LM2500 30LM2500 30型功率型，功率20000kW20000kW，两台，两台MTUMTU的的20VI163TB8220VI163TB82柴油机，单机持续功率柴油机，单机持续功率4045kW4045kW。两台柴油。两台柴油机加一台燃机最大功率机加一台燃机最大功率30000kW30000kW。三种工作方式：三种工作方式：两台柴油机工作，最大航速两台柴油机工作，最大航速21.8kn21.8kn一台燃机工作，最大航速一台燃机工作，最大航速28kn28kn，最小航速可达，最小航速可达5kn5kn两台柴油机和一台燃机共同工作，最大航速两台柴油机和一台燃机共同工作，最大航速30.3kn30.3kn6.2.1 CODAG动力装置的组成和性能特点426.2 联合动力装置推进系统的组成和性能6.2.2 CODAD6.2.2 CODAD装置的组成和性能特点装置的组成和性能特点436.2 联合动力装置推进系统的组成和性能 2000 2000吨级护卫舰主推力动力装置吨级护卫舰主推力动力装置柴柴并车联合动力柴柴并车联合动力装置。装置。4 4台同种型号的柴油机，每两台带动一轴一桨。巡台同种型号的柴油机，每两台带动一轴一桨。巡航时每轴一台发动机工作，高速时每轴两台发动机工作。航时每轴一台发动机工作，高速时每轴两台发动机工作。CODAGCODAG和和CODADCODAD比较：比较：从占据机舱空间尺寸方面：两种要求差不多，但后者要求从占据机舱空间尺寸方面：两种要求差不多，但后者要求机舱上面甲板面积要大一些。机舱上面甲板面积要大一些。最低航速：前者最低航速：前者5kn5kn，后者，后者11.5kn11.5kn机械重量：前者比后者少机械重量：前者比后者少加速性：由于燃机从冷态启动到全功率需要约加速性：由于燃机从冷态启动到全功率需要约2min2min，而柴，而柴油机所需时间更长，所以前者加速性优于后者。油机所需时间更长，所以前者加速性优于后者。446.3 船舶电力推进和电磁推进动力装置1 1、电力推进装置的组成、电力推进装置的组成Y-Y-原动机原动机 G-G-发电机发电机 M-M-电动机电动机 J-J-螺旋桨螺旋桨 K-K-控制设备控制设备水下潜艇通常包括蓄电池组，因为水下无空气工作条件。水下潜艇通常包括蓄电池组，因为水下无空气工作条件。6.3.16.3.1电力推进装置的组成性能特点电力推进装置的组成性能特点456.3 船舶电力推进和电磁推进动力装置 德国海军装备的世界上第一艘复合使用常规蓄电池及燃料电池的德国海军装备的世界上第一艘复合使用常规蓄电池及燃料电池的212A型柴电潜艇型柴电潜艇U31号。长号。长56米，宽米，宽7米，高米，高6米，潜航排水量米，潜航排水量1830吨，吨，水上排水量水上排水量1524吨，满载时最大潜航速度吨，满载时最大潜航速度20节，水面速度节，水面速度12节，最大节，最大下潜深度下潜深度400米。米。466.3 船舶电力推进和电磁推进动力装置2 2、电力推进装置的特点、电力推进装置的特点操作灵活，机动性好操作灵活，机动性好易于获得理想的拖动特性，提高船舶的战术技术性能易于获得理想的拖动特性，提高船舶的战术技术性能 a、低速特性好、低速特性好 b、机动性好、机动性好 c、良好的恒功率特性，利于原动机的恒功率工作，发、良好的恒功率特性，利于原动机的恒功率工作，发挥原动机的潜力挥原动机的潜力 d、电流特性好、电流特性好 e、良好的、良好的“堵转特性堵转特性”47推进装置总功率可以由好几个机组承担，增加了设备选推进装置总功率可以由好几个机组承担，增加了设备选择的灵活性，提高了船舶的生命力择的灵活性，提高了船舶的生命力原动机与螺旋桨无硬性联接，有利于减低振动，降低噪原动机与螺旋桨无硬性联接，有利于减低振动，降低噪声；可使原动机与螺旋桨分别在各自最佳转速下工作声；可使原动机与螺旋桨分别在各自最佳转速下工作电力推进装置重量大，中间损耗大，初投资大，需要维电力推进装置重量大，中间损耗大，初投资大，需要维护和运行人员的技术水平高。护和运行人员的技术水平高。6.3 船舶电力推进和电磁推进动力装置486.3.2 超导电磁推进船舶 磁流体推进原理磁流体推进原理 磁流体推进可以算作电力推进的范畴。同常规机械推进磁流体推进可以算作电力推进的范畴。同常规机械推进是根本不同的。利用海水含盐量较高（海水平均含盐量是是根本不同的。利用海水含盐量较高（海水平均含盐量是3.53.5），海水可以导电的特性，当导电海水通过船体管道），海水可以导电的特性，当导电海水通过船体管道内相互垂直的电场与磁场时，海水就会受到电磁力的作用内相互垂直的电场与磁场时，海水就会受到电磁力的作用而在管道内运动，船体管道就将受到海水运动方向相反的而在管道内运动，船体管道就将受到海水运动方向相反的反作用力。此反作用力就可推动船舶前进。反作用力。此反作用力就可推动船舶前进。496.3.2 超导电磁推进船舶 电磁推进船舶是一种无螺旋桨的水下推进船舶，具有电磁推进船舶是一种无螺旋桨的水下推进船舶，具有振动噪声小，航行速度快，控制灵活等特点。和传统的螺振动噪声小，航行速度快，控制灵活等特点。和传统的螺旋桨推进受到空泡腐蚀的限制不同，电磁推进船舶推进装旋桨推进受到空泡腐蚀的限制不同，电磁推进船舶推进装置之内部没有转动机械，不会受到类似置之内部没有转动机械，不会受到类似“空泡空泡”问题的限问题的限制。因而可以大大提高主机的功率。理论分析认为电磁推制。因而可以大大提高主机的功率。理论分析认为电磁推进船舶的航行速度可以达到进船舶的航行速度可以达到100100节以上。节以上。