现代舰船轮机工程PDF电子书下载

第一章概述 1

第一节现代舰船轮机工程研究的对象和任务 1

1.1.1现代舰船轮机工程研究的对象 1

1.1.2现代舰船轮机工程研究的任务 1

目 录 1

第二节现代舰船轮机工程研究的任务和过程 2

1.2.1方案论证 2

1.2.2技术设计 3

1.2.3施工设计 5

1.2.4三个阶段之间的关系 5

第三节推进方式、传动方式与基本组成 6

1.3.1推进方式分类 6

1.3.2传动方式分类 9

1.3.3基本组成 15

1.4.1注重研究所需的基础 17

第四节研究舰船推进系统的思路和方法 17

1.4.2注重研究的方法 19

1.4.3正确区分论证设计中的确定性和可选择性 20

第二章原动机 24

第一节柴油机 25

2.1.1柴油机百年发展进程中的三个里程碑 25

2.1.2舰船用柴油机 40

2.1.3高科技时代的柴油机 60

第二节燃气轮机 83

2.2.1概述 83

2.2.2舰船燃气轮机应用现状和发展 87

2.2.3燃气轮机的主要结构 89

2.2.4燃气轮机的稳定工作特性 102

2.2.5燃气轮机的控制 106

2.2.6国外舰船燃气轮机装置性能简介 107

2.3.1概述 110

第三节舰艇蒸汽动力装置 110

2.3.2蒸汽动力装置的基本热力循环 111

2.3.3舰用主锅炉 115

2.3.4舰用汽轮机 132

2.3.5蒸汽的冷凝与给水——凝水给水系统 147

2.3.6蒸汽动力装置的热经济性 152

2.3.7蒸汽动力装置的自动控制 158

2.3.8某舰船用主汽轮机性能参数简介 159

第四节热气机 159

2.4.1工作原理和基本组成 159

2.4.2实际结构、实际循环与技术难点 161

2.4.3热气机的结构形式 163

2.4.4热气机的热交换器 166

2.4.5热气机的工质 168

2.4.6热气机的工作特性 170

2.4.7目前的发展水平和应用实例 180

第五节核动力 183

2.5.1核动力潜艇简介 185

2.5.2核动力水面舰艇 187

2.5.3核反应堆 187

2.5.4舰艇核动力装置 196

2.5.5反应堆物理 204

2.5.6反应堆热工特性简介 208

2.5.7核动力反应堆控制 213

2.5.8辐射防护 218

2.5.9核反应堆安全简介 222

2.5.10美国、苏联、法国和英国的核动力潜艇简介 224

2.5.11技术改进方向及展望 229

第六节燃料电池 230

2.6.1引言 230

2.6.2用作舰船推进电源的可行性 230

2.6.3在水下船艇中的应用 231

2.6.4各国潜艇用燃料电池研制状况 232

2.6.5在水面舰船上的应用 236

2.6.6 结束语 242

第三章可能组成推进装置的方案 243

第一节组成推进装置的基层模块 243

3.1.1制订最初步方案的依据 243

3.1.2推进模块 244

3.1.3制订最初步的推进装置方案 249

第二节组成推进装置的可能方案 255

3.2.1 “船－桨－机”静态配合校验（含航速性分析） 255

3.2.2 “船－桨－机”动态配合校验 255

3.2.3推进装置总质量或续航力校验 256

3.2.4现代常规动力潜艇推进装置的特点 257

第三节初步方案的评定 257

3.3.1推进装置的战技术性能指标 258

3.3.3优化结果的输出内容 263

3.3.2推进装置战技术性能指标优先次序和权值的确定 263

第四章电力推进 265

第一节电力推进的优越性 265

4.1.1无主、副原动机之分，易于模块化且可在高效区工作 265

4.1.2为舰船结构设计提供灵活性 266

4.1.3可以采用定距桨 266

4.1.4电动机－定距桨具有很大的适应性 266

4.1.8缩短建造周期 267

4.1.9全寿命周期费用 267

4.1.6能减小船体阻力 267

4.1.7提高轴系传动效率 267

4.1.5较高的螺旋桨效率和螺旋桨的船后效率，减轻艉部振动 267

第二节综合电力推进系统的构成与模块 268

第三节电制选择 270

4.3.1交－交、交－直混合制 270

4.3.2交－交制 271

4.4.1组成综合电力系统的模块 275

4.3.3直－直制 275

第四节组成综合电力系统的模块及其在各型舰船上的应用 275

4.4.2各种模块在舰船上的应用 276

第五节综合电力系统CAD 277

第五章舰艇管系和动力管系 278

第一节管系技术设计的任务和应当遵循的原则 278

5.1.1管系技术设计的任务 278

5.1.2管系技术设计中应当遵循的原则 279

第二节柴油主机的海水冷却系统 280

5.2.1柴油主机海水冷却系统的组成 280

5.2.2初步确定海水冷却系统主要元部件的性能和选型 280

5.2.3海水冷却系统的布置 283

5.2.4校验 284

第三节柴油主机的淡水冷却系统 284

5.3.1柴油主机淡水冷却系统的组成 284

5.3.2初步确定淡水冷却系统主要元部件的性能和选型 286

5.4.1柴油主机润滑系统的组成 288

5.3.3淡水冷却系统的布置 288

第四节柴油主机的润滑系统 288

5.4.2初步确定润滑系统主要元部件的性能和选型 289

5.4.3润滑系统的布置 291

第五节柴油机燃油系统 292

5.5.1柴油机燃油系统的组成 292

5.5.2柴油机燃油系统主要元部件的性能和选型 293

5.5.3燃油系统的布置 293

第六节柴油机启动系统 296

5.6.1柴油机启动系统的组成 296

5.6.2柴油机空气启动系统的主要元部件和选型 296

5.6.3压缩空气系统的布置 298

第七节进排气系统 300

5.7.1排气波纹管 300

5.7.2空气冷却器选型 306

5.7.3常规动力潜艇的进排气系统的特点 308

第八节说明 311

第六章后传动装置 312

第一节弹性联轴节 312

6.1.1金属弹性元件联轴节 313

6.1.2非金属弹性元件联轴节 324

6.1.3万向联轴节 335

第二节离合器 336

6.2.1概述 336

6.2.2摩擦式离合器 340

6.2.3同步离合器 359

6.2.4液力偶合器及其在舰船动力装置中的应用 377

第三节齿轮传动装置 413

6.3.1齿轮传动装置概述 413

6.3.2传动齿轮箱主要参数的确定 419

6.3.3传动装置方案设计时应考虑的几个问题 424

6.3.4多机并车时的负荷分配 427

6.3.5双速比齿轮箱 434

6.3.6大速比小功率传动装置 434

第四节后传动装置的计算机辅助设计与分析 436

6.4.1计算机辅助设计在后传动装置中的作用 437

6.4.2计算机辅助工程（CAE）在后传动装置中的作用 445

第七章轴系 448

第一节轴系设计概述 448

7.1.1舰船轴系的作用和组成 448

7.1.2轴系的数目及布置 449

7.1.3轴系设计要求与设计程序 451

第二节轴系元件的选型与设计 455

7.2.1传动轴的设计 455

7.2.2联轴节选型与设计 464

7.2.3轴系密封装置的设计 474

7.3.2柴油机的激振力 479

7.3.1舰船推进轴系的激振力 479

第三节轴系振动的激振力 479

7.3.3螺旋桨激振力 485

第四节推进轴系的扭转振动 488

7.4.1概述 488

7.4.2轴系扭转振动的计算模型 490

7.4.3自由振动 490

7.4.4受迫振动 498

7.4.5轴系扭转振动许用应力 503

第五节推进轴系的回旋振动 505

7.5.1概述 505

7.5.2回旋振动的特性 506

7.5.3回旋振动的固有频率 511

7.5.4推进轴系回旋振动固有频率的影响因素 514

7.5.5固有频率的近似估算 518

7.5.6回旋振动的回避 520

7.6.1概述 522

第六节推进轴系的纵向振动 522

7.6.2纵向振动的简化模型 523

7.6.3 自由振动 525

7.6.4受迫振动 532

7.6.5舰船推进轴系纵向振动的衡量标准 540

7.6.6纵振的消减和回避 542

第七节舰船推进轴系校中计算 545

7.7.1概述 545

7.7.2轴系合理校中计算 548

7.7.3舰船轴系的动态校中 553

第八章 “舰体－主机－螺旋桨”配合 557

第一节舰船阻力 558

8.1.1舰船阻力的组成与阻力曲线 558

8.1.2摩擦阻力 562

8.1.3粘压阻力（形状阻力） 568

8.1.4兴波阻力 572

8.1.5工程实用的舰船阻力确定方法 582

8.1.6浅水对阻力的影响 588

第二节舰船推进器 594

8.2.1螺旋桨的几何特性 594

8.2.2螺旋桨的工作原理和水动力特性 598

8.2.3螺旋桨与船体的相互作用 608

8.2.4螺旋桨性能图谱与合理选择螺旋桨 617

8.2.5舰艇航速性分析 627

8.2.6螺旋桨的空泡现象 639

8.2.7特种螺旋桨简介 645

第三节船机桨配合的计算机辅助分析 651

8.3.1概述 651

8.3.2稳定配合工况 653

8.3.3变工况分析 654

第九章舰艇动力装置隐身技术 670

9.1.1噪声场的形成 671

第一节噪声场的抑制 671

9.1.2噪声在介质中传播的特性 673

9.1.3声波的度量 675

9.1.4几点结论 676

9.1.5舰艇动力装置的振动和噪声 677

9.1.6动力装置的振声控制技术 680

第二节光和电磁的隐身技术 685

9.2.1光隐身 685

9.2.2磁隐身 687

9.2.3其他隐身技术和发展趋势 688

第十章机舱规划和布置 690

第一节机舱规划 690

10.1.1机舱规划的任务 690

10.1.2机舱在舰船中所处部位和宽度的选择 690

10.1.3机舱高度的确定 693

10.1.4机舱的组成方式和数量的确定 694

10.1.5关于集控室 695

第二节机舱布置 696

10.2.1机舱布置的任务和必须遵循的原则 696

10.2.2机舱布置实例 699

10.2.3 CAD和CAM等技术在机舱布置中的应用 701

第三节机舱的散热和热平衡 702

10.3.1从机舱带走热量方式的选择 703

10.3.2机舱的热平衡计算 705

第四节质量、质心计算 708

第十一章机舱自动化概论 709

第一节机舱自动化的组成与发展 709

11.1.1机舱自动化的组成 709

11.1.2输入设备的发展概况 710

11.1.3输出设备的发展概况 713

11.1.4监控组件的发展概况 716

11.2.1单输入、单输出与古典控制理论 718

第二节机舱自动化的理论基础与内容 718

11.2.2对监控系统的要求 720

11.2.3多输入、多输出与现代控制理论 720

11.2.4计算机的离散控制 722

11.2.5机舱自动化的内容 727

第三节模拟量现场控制器 729

11.3.1机械液压式调速器 730

11.3.2模拟式电子调速器 730

11.3.3数字式电子调速器 734

第四节主推进装置的自动控制 736

11.4.1舰船运动的基本方程与控制策略 737

11.4.2间接回行推进装置的监控系统 741

11.4.3直接回行推进装置的监控系统 751

11.4.4 C0DOG型动力装置的监控系统 754

11.4.5其他联合动力装置的监控 767

参考文献 778