武漢理工大學輪機概論期末考試重點.doc

1. 熱傳遞有哪三種基本形式？各有何特點？導熱：不依賴于物體各部分的相對位移而在物體內部進行的熱量傳遞稱為導熱。 特點：只有在固體之間，才能觀察到單純的導熱現(xiàn)象。對流換熱：流體與固體壁面接觸時的換熱過程稱為對流換熱。 特點：發(fā)生在流體與固體壁面接觸的過程中。輻射換熱：靠電磁波中的可見光線和紅外線來傳遞熱量的稱為輻射換熱。 特點：沒有相互接觸。2. 船，機，槳的能量是如何轉換和傳遞的？ 主機是船舶的動力裝置，將燃料的化學能轉變?yōu)闊崮?，再將熱能轉變?yōu)闄C械能；槳是將柴油機的機械能，回轉的轉矩變成推動船體的推力，推力和轉矩都是機械能的表現(xiàn)，只是形態(tài)發(fā)生了變化。螺旋槳將推力作用于船體克服水流阻力，將機械能轉變?yōu)榇暗膭幽?。綜上，柴油機將燃料的化學能轉變?yōu)闄C械能，螺旋槳將轉矩轉變?yōu)橥屏Γw將推力轉變?yōu)閯幽?，從而使船舶具有相應的速度?. 柴油機內氣缸做功的工質是什么物質？燃氣。具體成分包括：CO2,CO,SO2,氮氧化合物等。4. 如何通過排煙的顏色判斷柴油機工況或是否超負荷運轉？正常顏色：淡灰色。很濃的黑色：表示燃燒不好，柴油機工況處于超負荷狀態(tài)，可能是超機械負荷或熱負荷。藍色：意味著燃燒過程中有潤滑油在燃燒，因為潤滑油里面有一些添加劑，添加劑燃燒后會產(chǎn)生藍色的煙氣。白色：表示氣缸內有水在氣化，產(chǎn)生了水蒸氣，遇冷凝結成了白色的煙霧。5. 柴油機的主要動力性能參數(shù)有哪些？ 平均指示壓力，平均有效壓力，轉速，輸出功率（軸功率），熱效率，機械效率，有效功率。6. 在管理中如何判斷柴油機超機械負荷或熱負荷？超機械負荷是指它的平均有效壓力過高，在實際過程中，柴油機的壓力不是一個平均值，是一個變化值。它的最高壓力是爆壓，可以通過測量爆壓或是通過平均有效壓力的高低來確定柴油機是否超機械負荷。通過比較額定的平均有效壓力和實際的平均有效壓力可以得出相應的結論。熱負荷是指柴油機的燃燒溫度，由于某一瞬間的燃燒溫度不好測量，可以通過測量排氣溫度的大小來確定柴油機是否超熱負荷。一般來講，柴油機的額定排氣溫度不能超過360，假如測得的排氣溫度大于360，那么就說明柴油機超熱負荷了。7. 柴油機換向，操縱實驗時間規(guī)定不超過15秒。8. 海船舵機的電動舵角指示器在最大舵角時的指示誤差不應超過+1。9. 機艙內有哪些動力裝置和輔助設備？ 動力裝置包括：主機，軸系和推進器以及為這些設備服務的各種泵和換熱器等。輔助動力裝置：發(fā)電機組合配電屏等機電設備構成的船舶電站，作為船舶的供電能源。 其它輔助機械裝置：除了主機及發(fā)電機組和配電屏等機電設備以外的船上所有機電設備。包括：甲板機械（船舶舵機，起貨機，起錨機，自動系纜機以及滾裝船上的開門與跳板控制設備等）；輔助鍋爐；各種泵類；防污染設備；制冷設備；空調設備；換熱設備。10. 為保證柴油機正常工作需要哪些工作系統(tǒng)？燃油系統(tǒng)，滑油系統(tǒng)，冷卻系統(tǒng)，操作系統(tǒng)四大工作系統(tǒng)。操作系統(tǒng)包括了啟動換向裝置，調速裝置，邏輯保護功能，安全保護功能等等，燃油系統(tǒng)里面包括了燃油的輸油泵，分油機，日用柜，冷卻柜，加熱器，高壓油泵，噴油器。11. 柴油機完成一個工作循環(huán)由哪五個過程組成？吸氣，壓縮，燃燒，做功，排氣。12. 簡述二沖程，四沖程柴油機的工作原理。二沖程柴油機從活塞在下止點開始寫，四沖程柴油機從活塞在上止點開始寫。 四沖程柴油機，就是把一個循環(huán)的五個過程即進氣，壓縮，燃燒，膨脹和排氣分別在四個沖程內完成的柴油機，柴油機的五個過程進行的情況如下：（1） 進氣行程：活塞從上止點下行，進氣閥已打開。由于活塞下行的抽吸作用，缸內壓力下降，新鮮空氣經(jīng)進氣閥被吸入氣缸。為了能充入更多的空氣，進氣閥一般在上止點提前開啟，在下止點后延遲關閉，曲軸轉角為220250。（2） 壓縮行程：活塞從下止點向上運動，自進氣閥關閉后才開始壓縮，一直到活塞到達上止點為止。進氣行程吸入的新氣經(jīng)壓縮后，壓力升高到36MPa,溫度升高到600700（燃油的自燃溫度為210270）。在壓縮過程的后期由噴油器噴入氣缸的燃油與高溫空氣混合，加熱，并自行發(fā)火燃燒。曲軸轉角表示壓縮過程，為140160。（3） 燃燒和膨脹行程：活塞在上止點附近，由于燃油強烈燃燒，使氣缸內的壓力和溫度急劇升高，最高壓力大58MPa，甚至高達15MPa以上。溫度為14001800或更高些。將燃燒產(chǎn)生的最高壓力成為最高爆發(fā)壓力。高溫高壓的燃氣膨脹推動活塞下行而做功。由于氣缸容積逐漸增大，壓力下降，在上止點后某一時刻燃燒基本完成。膨脹一直到排氣閥開啟時結束，膨脹終了時的氣缸內壓力為250450kPa,溫度為600700。與進氣閥相同，排氣閥總是在下止點前提前開啟。（4） 排氣行程：在上一行程末，排氣閥開啟時活塞尚在下行，廢氣靠氣缸內外壓力差經(jīng)排氣閥排出。當活塞由下止點上行時，廢氣被活塞推出氣缸，排氣閥一直延遲到活塞到達上止點后才關閉。在上止點之前，排氣閥還未關閉，進氣閥再次打開，又重復第一行程，開始第二個工作循環(huán)，以維持柴油機持續(xù)穩(wěn)定的運轉。綜上所述，四沖程柴油機每完成一個循環(huán)，活塞要上下運動四次，曲軸要回轉兩圈，凸輪軸要回轉一圈。 二沖程柴油機是指用活塞的兩個行程完成一個工作循環(huán)（進氣，壓縮，燃燒，膨脹和排氣）的柴油機。因此，這種柴油機每完成一個工作循環(huán)，曲軸和凸輪軸均回轉一圈。在二沖程柴油機中沒有單獨的進氣與排氣過程，要在兩個活塞行程內完成一個工作循環(huán)，其進氣，排氣過程只有重疊在下止點前后120150曲柄轉角內進行。因此在結構上，它全部或部分地取消了進，排氣閥，而在缸套上設有氣口，采用進氣口排氣口或進氣口排氣閥的換氣形式。在進氣口排氣口換氣形式中，排氣口比進氣口略高，氣口的開關均由活塞控制。另外，在二沖程柴油機中還設有提高進氣壓力的掃氣泵，使新鮮空氣能從掃氣口進入氣缸并將廢氣清掃出氣缸。由此可見，二沖程柴油機是將進氣和排氣過程合并到壓縮與膨脹行程中進行，從而省略了兩個行程。在換氣過程中，活塞不做有效功。二沖程柴油機不同的換氣形式對換氣質量有很大的影響。13. 簡述柴油機的噴油泵和噴油器的結構特點和工作原理。 內容在書上46頁到49頁，歡迎提供各種精簡版的答案。14. 繪圖說明船舶燃油系統(tǒng)的組成和工作過程。 燃油系統(tǒng)通常由三大環(huán)節(jié)組成：燃油的注入，貯存和駁運：燃油凈化處理；燃油的使用和測量。燃油貯存在燃油艙柜中，對于重油艙，一般在其內部裝設有加熱盤管以加熱重油，保持其流動性，便于駁油。燃油系統(tǒng)中裝設有調駁閥箱和駁運泵，用于各油艙柜間駁油。從油艙柜中駁出的燃油在進機使用前必須經(jīng)過凈化處理，凈化方法包括燃油的加熱，沉淀，過濾與離心分離。燃油經(jīng)凈化后，便可通過燃油供給系統(tǒng)送到柴油機。在燃油供給系統(tǒng)中設有流量計，可檢測燃油的消耗量。低速柴油機的燃油系統(tǒng)工作過程如下：重油貯存柜中的重油可用重油駁運泵駁至重油沉淀柜中沉淀凈化。重油分油機可串聯(lián)或并聯(lián)使用，對沉淀柜中的重油進行分離凈化。分離后的重油被輸送到重油日用柜供柴油機使用。日用柜中的重油由燃油低壓輸送泵經(jīng)濾器和霧化加熱器過濾加熱后送至柴油機噴油泵?；赜徒?jīng)調壓閥返回集油柜中重新使用。集油柜中的作用有：收集回油；保證回油經(jīng)過時不斷排除燃油中的氣體；有些系統(tǒng)還將其用作量油柜，以測定主機的耗油量。系統(tǒng)中同時還有柴油系統(tǒng)，供主機啟動和機動操縱時使用。15. 柴油機遙控系統(tǒng)的類型有哪些？通常具有哪些主要功能。 類型： 按遙控系統(tǒng)使用的能源和工質，主機遙控系統(tǒng)可分為： 1.電動式主機遙控系統(tǒng) 2.氣動式主機遙控系統(tǒng) 3.液力式主機遙控系統(tǒng) 4.混合式主機遙控系統(tǒng) 5.微型計算機控制系統(tǒng) 主要功能： 根據(jù)車鐘指令通過各種邏輯回路和自動裝置等完成主機啟動、換向、調速和停車等程序操作外還有重復啟動、慢轉啟動、負荷程序、應急剎車、自動避開臨界轉速、緊急倒車等輔助功能。16. 船舶推進裝置的傳動方式有哪幾種？ 直接傳動： 優(yōu)點：1結構簡單，維護管理方便；2經(jīng)濟型傳動損失少，傳動效率高；3工作可靠，壽命長； 缺點：1整個動力裝置的質量和尺寸大；2要求主機有可反轉性能；3非設計工況下運轉時經(jīng)濟性差；4船舶微速航行速度受到主機最低穩(wěn)定轉速的限制。（2） 間接傳動： 優(yōu)點：1主機轉速可以不受螺旋槳要求低轉速的限制；2軸系布置比較自由；3在帶有倒順車離合器的裝中，主機不用幻想，使主機結構簡單，工作可靠，管理方便，機動性提高；4有利于多機并車運行及設置軸帶發(fā)電機。 缺點：軸系結構復雜，傳動效率較低。（3） Z形傳動： 優(yōu)點：1操作性能好；2可以省掉舵、尾柱和尾軸管等結構，使船尾形狀簡單，船體阻力減少；3可以使用質量輕、體積小的中高速柴油機，而不需要單獨的減速齒輪裝置，不需要主機有換向機構，可以延長柴油機使用壽命。4這種傳動裝置是垂直懸掛在船尾，可由船尾部甲板開口處吊裝，檢修不用進塢，可大大縮短修理時間。 缺點：傳遞功率受到一定的限制，僅適用于小型船舶，如港作船等。（4）電力傳動： 優(yōu)點：1主機和螺旋槳之間沒有機械聯(lián)系，可省去中間軸及軸承，機艙布置靈活；2主機轉速不受螺旋槳轉速的限制，可選用中高速柴油機，并可在柴油機恒定轉速下調節(jié)電動機轉速，使螺旋槳轉速得到均勻、大范圍調節(jié)3螺旋槳翻轉是靠改變主電動機電流方向來完成的，倒車功率大，操作容易，反轉迅速，船舶機動性能提高4主電動機對外界負荷變化適應性好，甚至可以短時間堵轉。 缺點：1需要經(jīng)過機械能變電能、電能變機械能兩次能量轉換，傳動效率低2增加了主發(fā)電機及主電動機，使動力裝置總的質量和尺寸都增加，造價和維護費用提高。17. 船舶軸系主要設備有哪些？ 傳動軸-包括推力軸、中間軸和尾軸 軸承-推力軸承、中間軸承和尾軸承 傳遞設備-主要有聯(lián)軸器、減速器、離合器等 軸系附件-主要是潤滑、冷卻、密封設備等18. 按工作原理泵可分成幾類，離心泵屬哪種類型？ 容積式泵：靠泵工作部件的運動使工作容積周期性的增減變化而吸收液體的泵。根據(jù)工作部件運動方式的不同，又分為往復泵和回轉泵。回轉泵又包括齒輪泵、螺桿泵、葉片泵、水環(huán)泵等。 葉輪式泵：靠葉輪帶動液體高速旋轉而流過葉輪的液體的壓力能和動能增加而吸排液體的泵。包括離心泵、軸流泵和旋渦泵等。 噴射泵：靠具有一定壓力的流體產(chǎn)生告訴射流來引射需輸送的流體的泵。這種泵主要有水噴射泵、水噴射真空泵和蒸汽噴射泵等。 離心泵是利用葉輪在泵殼中做等速回轉式葉輪中液體隨葉輪一起轉動，產(chǎn)生離心力，飛離葉輪，從而達到吸、排液體的一種泵。19. 離心泵有哪些特點？離心泵在船上有哪些應用？ 離心泵不具備自吸能力，需要“引水”；其工作排壓為1040m HO，如果要提高排壓，則需加大葉輪直徑，或采用多級串聯(lián)式離心泵；流量均勻，流量可根據(jù)吸入管直徑與泵的轉速大小進行估算；其工作時具有軸向推力；離心泵的吸入高度（泵的中心到吸入液面垂直距離）在保證不產(chǎn)生氣濁條件下，吸入口壓力越小越好，管口直徑越大，阻力越小，泵吸入高度越小越好；離心泵具有氣濁現(xiàn)象，吸入口的壓力小于外界時才能吸入液體；離心泵的比轉數(shù)是離心泵的相似準則數(shù)，高比轉數(shù)，排量大壓頭小，低比轉數(shù)的泵流量小，壓頭大。 離心泵的應用：離心泵質量較輕而外形尺寸?。荒苤苯雍透咚僭瓌訖C相連，無需任何減速裝置；構造簡單，工作可靠，易于修理；可以運送污穢的液體。故在船上得到了廣泛的應用，多用作循環(huán)水泵，冷卻水泵，凝水泵和給水泵等，還可用作全船性的泵，如應用水泵，衛(wèi)生水泵，壓載泵，艙底泵，消防泵和貨油泵等。目前，離心泵是產(chǎn)量最大，應用最廣的一種水泵。20. 什么叫容積式泵？其基本原理如何？ 容積式泵就是泵工作部件的運動使工作容積周期性的增減變化而吸收液體的泵。根據(jù)工作部件運動方式的不同，又分為往復泵和回轉泵?；剞D泵又包括齒輪泵、螺桿泵、葉片泵、水環(huán)泵等。 基本原理：泵借助于工作元件(活塞、柱塞或轉子)在泵工作腔內作往復或回轉運動，形成包容液體的密封工作容積交替地增大和縮小產(chǎn)生周期性變化，以實現(xiàn)液體的吸人和排出。完成液體輸送和增壓過程，通常泵的吸入側與排出側嚴密隔開。（可自己補充）21. 什么叫泵的流量？ 流量是指單位時間內所排送液體的數(shù)量。它又可以分為體積流量和質量流量（又稱排量），體積流量通常用Q表示，單位是m/s,m/h,L/min。質量流量通常用G來表示，單位為/s、kg/min、t/h。22. 什么叫泵的揚程？ 揚程即壓頭，是指泵傳給單位重量液體的能量，即單位重量液體通過泵后所增加的機械能，常用H表示，單位是m（液柱）。液體經(jīng)過泵后，若液體所獲得的能量（包括位能、動能和壓力能）全部轉化為位能，則揚程又可理解為泵能將液體所楊送的理論幾何高度（它大于實際幾何高度）23. 什么叫泵的輸出功率？ 輸出功率又稱有效功率，是指泵在單位時間內實際傳給排出液體的能量，用Pe表示，單位時W或kW，它可用下列公式計算：Pe=gGH=gQH(Pd-Ps)Q 式中;G-泵的質量流量，/s； H-泵的工作壓頭，m； -液體的密度，kg/m； g -重力加速度，9.8m/s； Pd-泵的排出壓力，Pa； Ps-泵的吸入壓力，Pa；24. 甲板機械包括哪些設備？ 甲板機械是指安裝于甲板上，服務于船舶操縱和營運目的的一種船舶特有機械，廣義上機艙之外所有依靠動力驅動的船舶設備。 主要包括錨機、絞纜機、起貨機、艙口蓋啟閉裝置、吊艇架、舷梯升降機、減搖裝置、側推裝置等。25. 液壓傳動系統(tǒng)中，油泵和油馬達各起何作用？ 1、液壓泵（油泵）：它的作用是把液體利用原動機的機械能轉換成液壓力能，是液壓傳動中的動力部分。 2、油馬達：它是將液體的液壓能轉換成機械能。26. 規(guī)范對錨機和絞纜機有哪些要求？（1） 錨機必須由獨立的原動機或電動機驅動并能倒裝，并設有高，低速控制擋。液壓錨機如果與船上液壓泵站相連接時，應保證錨機正常工作不受任何影響。（2） 錨機應有足夠的功率，其額定拉力應滿足從82.5m深度起單錨至27.5m深度時的起錨速度不小于9m/min。（3） 錨機應能在額定拉力下持續(xù)工作30min，而且在超過額定拉力1.5倍的負荷下能持續(xù)工作2min。（4） 錨鏈輪，繩索輪與驅動軸之間采用離合器接合的連接方式，并各自安裝有可靠的制動剎車裝置，以便于控制起錨和拋錨及絞纜。（5） 錨機應便于起錨，拋錨，解錨和系錨，并能按要求進行不同的作業(yè)，如起單錨，起雙錨和動力拋錨，以及絞纜，系纜等。27. 船舶防污染設備主要有哪些？各有何作用？ 防油污染設備：油水分離器和油分濃度監(jiān)控裝置；排油監(jiān)控系統(tǒng)及油水分界面探測器等。 防止非油類污染設備：生活污水處理裝置和焚燒爐等。 油水分離器作用：分離船舶油污水。 船舶生活污水處理裝置作用：處理生活污水，使其達到排放標準后排出船外。 船用焚燒爐作用：焚燒船上的污油、渣油、生活污水處理裝置排放的污泥以及機艙廢棉紗、 食品殘渣和其他可燃固體垃圾等等。28. 船舶為何設置壓載系統(tǒng)，有何作用？ 船舶在營運過程中，需要根據(jù)具體情況調整吃水、穩(wěn)性、橫傾和縱傾，這一任務可通過壓載系統(tǒng)，借改變各壓載水倉中的壓載水量來完成。通過機艙中的壓載水泵和壓載管路可將海水灌入或排出壓載艙，或將各壓載艙內的水進行前后左右相互調駁。29. 船舶伙食冷庫通常采用什么制冷方法？ 制冷的主要方法有：（1） 冰制冷利用天然冰或人造冰溶解時吸收熱量，已形成低溫。此方法雖然簡單，但卻無法對冷藏溫度進行精確調節(jié)。此外，由于冰的融化，還會使貨物潮濕，而大量水分的存在也助長了微生物的繁殖，因而冰制冷僅用在不怕受潮的貨物及魚類的冷凍。（2）機械制冷不論外界氣溫如何，可獲得所需的低溫，并保持不變，故在船舶上廣泛應用。根據(jù)其工作原理不同，可分為壓縮制冷、吸收制冷、蒸汽噴射制冷和熱電制冷（即半導體制冷）。30. 簡述蒸汽壓縮式制冷系統(tǒng)的基本組成和作用。 組成：壓縮機，制冷器，膨脹閥，蒸發(fā)器 作用：保持蒸發(fā)器內的低壓； 形成輸出制冷劑的動力； 提高制冷的壓力，以便它在冷凝器中利用環(huán)境溫度介質還原為液體。31. 船舶空氣調節(jié)器有何基本功用？由哪些基本部件組成？ 空氣調節(jié)器是對空氣進行集中處理的設備。室外的新鮮空氣和室內的回風經(jīng)過空氣調節(jié)器集中加溫或降溫，通過濕度處理和凈化后送入需要進行空氣調節(jié)的艙室。組成：空氣混合室、風機、空氣過濾器、冷卻器、加熱器、加濕器、消音室、空氣分配室等32. 船舶主機及其工作系統(tǒng)的負責人是誰？全船電氣設備的負責人是誰？機電設備的總負責人是誰？ 大管輪；電機員；輪機長。33. 主機備車的基本內容包括那些？ 供電準備、冷卻水系統(tǒng)準備、潤滑油系統(tǒng)準備、燃油系統(tǒng)準備、壓縮空氣系統(tǒng)準備、轉車、沖車和試車。34. 盤車和沖車有何區(qū)別？ 盤車：是指設備檢修時（船舶主、付機）需要盤動機器的飛輪，以確認各個機件的工作位置，以便需要時進行調整。用以判斷由電機帶動的負荷（即機械或傳動部分）是否有卡死而阻力增大的情況，從而不會使電機的啟動負荷變大而損壞電機（即燒壞）。沖車：主、副機在準備啟動前的一個操作程序，是指打開氣缸視功閥，利用壓縮空氣對柴油機進行試運轉，使得氣缸內的積油、水、灰通過視功閥沖出氣缸，并使得輪機人員及時能觀察機器的狀況。其主要的主要目的是檢查和吹走氣缸中的雜質、殘水和積油等，及檢查起動和換向系統(tǒng)的工作性能是否正常。