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［2］杨磊 .60t打捞/1m3抓斗挖泥两用船动力装置设计.江苏船舶,第20卷第
3期2003年3月07日
［3］宋帆，李路. 256TEU敞口集装箱船动力装置设计. 江苏船舶,第21卷第1期2004年1月07日.
［4］陈勇.1500t成品油船动力装置设计特点. 江苏船舶,第19卷第5期
2002年5月01日
［5］王麟.1600箱集装箱船动力装置的设计.船舶设计通讯,第3-4期（总第102期），2000年12月
［6］张建霞，许乐平.MSC在船舶动力装置设计中的应用.中国水运，第10卷第
10期，2010年10月.
［7］朱智春，玻璃钢高速船动力装置设计.上海船舶运输科学研究所学报,第32卷第2期2009年12月.
［8］张跃峰，船用水动力节能装置分析.上海造船2010年第2期（总第82期）.
［9］马俊，王明新，张仁兴,仿真技术在动力装置设计中的应用.造船技术2006
年第5期（总第273期）.
［10］杜剑维,汤建华,李南，国外舰船动力装置技术发展现状及趋势.舰船科学技术,第32卷第8期2010年8月
［11］刘永葆，马俊，王明新，基于仿真技术的动力装置优化设计技术研究，海军工程大学学报，第19卷第1期2007年2月.
［12］张长荣，李幸平，孙有亮，架桥机喂梁后动力装置设计.建筑机械化2004
年7月.
［13］LiYinglin,ZhangXiaosong,Parametricoptimizationofpowersystemforamicro-CCHPsystem.JournalofSoutheastUniversity（EnglishEdition）,Vol26,No2.June2010.
［14］金华建,我院拖船动力装置设计的回顾与展望.船舶设计通讯,第3-4期
（总第100期）1999年12月.
［15］汪涛，蒋学亮，新型17m航政艇动力装置的优化.江苏船舶,第26卷第1
期2009年2月.
［16］李超斌,张更云,王旭东,一种坦克辅助动力装置的设计与分析.四川兵工学报，第30卷第8期2009年8月
［17］宋秋红,夏泰淳,张健,李文涛,王勇强，渔船动力装置优化配置的研究.造船技术,2007年第1期（总第275期）
毕业论文文献综述
一、目前国内外的研究现状国内现状
我国现在民用运输船舶几乎全部使用柴油机动力装置，仅极个别的液化天然
气船使用汽轮机动力装置；
柴油机的单机功率已接近7万千瓦；
低速柴油机的燃油消耗率已降至114g/kw.h；
普遍使用高粘度劣质燃料油；
主机排气及冷却水的废热的利用、中央冷却系统、无人机舱已普遍被采用；
防污染要求也越来越严格等。
国外现状
30多年来，船舶向着大型化、高速化、自动化和高新技术化方向发展，而动力装置技术同样取得了迅速的发展和长足的进步。
船舶动力装置是船舶的重要组成部分，它为船舶提供动力和各种二次能源（电、蒸汽、热水、压缩空气等）。
船舶动力装置是各种机电设备和系统的综合的复杂的工程系统。
各种国际公约及规则、各国船级社规范和各国政府主管当局的法规也相继发布、生效或有重大修改，对动力装置设计产生重大影响。
随着计算机技术的迅速发展，动力装置的设计手段也发生根本性的变革。
二、研究的目的及意义
全球航运业正在经历一个新的变革，其重心正在向东亚，尤其是向中国转移，这给我国航运业的发展带来了很大的机遇和挑战。
80年代以来，随着我国社会主义市场经济的发展以及改革开放政策的实施,我国建造并交付了700余万吨出口船舶，其中有不少是自行设计的。
这些船舶遍及世界40多个国家和地区,满足了不同船级社的标准、规范和有关公约的要求。
船舶的生命在于动力装置，动力装置设计的好与坏在一定程度上决定了船舶性能的优劣，决定着船厂造船成本的高低。
本文综合研究了船舶动力装置的分类、构成和设计原则，同时特别探讨了
优化动力装置的方法。
三、动力装置设计原则与优化方法的发展趋势
船舶是水上活动建筑物，它负担运输、作业、研究等任务。
船舶动力装置是船舶的重要组成部分，它为船舶提供动力和各种二次能源（电、蒸汽、热水、压缩空气等）。
船舶动力装置是各种机电设备和系统的综合的复杂的工程系统。
船舶动力装置的设计对全船的技术经济性能和船舶的造价有着重要的影响。
因此，船舶动力装置的设计要有以下特点：
须符合船舶的特殊使用条件—船
用条件，包括环境条件、空间条件；
须设计成具有必要的目标任务条件和合适的保障条件，包括营运条件、作业条件、研究条件及工作条件、生活条件和生存条件；
须全面地综合地进行设计、进行通盘考虑，包括动力装置内部各子系统之间的综合平衡和匹配，以实现预定的技术经济指标；
须全面掌握动力装置所覆盖的各技术领域，如船舶推进技术、热能转换技术、电气技术、安全技术、消防技术等；
须根据市场经济的特点，对设备的选用和配套应在目标成本的控制下进行。
同时，船舶动力装置的设计是船舶整体设计的一部分，是非常重要的一部分。
设计是同步进行的。
过去，分为方案设计或初步设计、技术设计和施工设计3
个阶段。
现在，随着造船生产模式的改进，一般分为报价设计及合同设计、详细设计和生产设计3个阶段。
最后，笔者认为，船舶动力装置的设计同时也和经济紧密地联系在一起。
技术和经济并非互不相关，而是相辅相成。
有时经济因素还起着决定作用。
因此，动力装置设计人员必须具有强烈的经济观念和市场观念，尤其是在报价及合同设计阶段。
四、参考文献
［1］吴志良，郭晨.船舶电力系统浮动频压节能技术的研究与应用.中国造船，
48卷第2期2007年6月.
［2］杨磊.60t 打捞/1m3抓斗挖泥两用船动力装置设计.江苏船舶,第20卷第3期2003年3月07日
［3］宋帆，李路.256TEU敞口集装箱船动力装置设计. 江苏船舶,第21
卷第1期2004年1月07日.
［4］陈勇.1500t 成品油船动力装置设计特点. 江苏船舶,第19卷第5
期2002年5月01日
［5］王麟.1600 箱集装箱船动力装置的设计.船舶设计通讯,第3-4期（总第
102期），2000年12月
［6］张建霞，许乐平.MSC在船舶动力装置设计中的应用.中国水运，第10卷第10期，2010年10月.
［7］朱智春，玻璃钢高速船动力装置设计.上海船舶运输科学研究所学报,第
32卷第2期2009年12月.
［8］张跃峰，船用水动力节能装置分析.上海造船2010年第2期（总第82期）.
［9］马俊，王明新，张仁兴,仿真技术在动力装置设计中的应用.造船技术2006年第5期（总第273期）.
［10］杜剑维,汤建华,李南，国外舰船动力装置技术发展现状及趋势.舰船科学技术,第32卷第8期2010年8月
［11］刘永葆，马俊，王明新，基于仿真技术的动力装置优化设计技术研究，海军工程大学学报，第19卷第1期2007年2月.
［12］张长荣，李幸平，孙有亮，架桥机喂梁后动力装置设计.建筑机械化2004年7月.
［13］LiYinglin ,ZhangXiaosong,Parametric optimization ofpowersystemforamicro-CCHPsystem.JournalofSoutheastUniversity（English
Edition）,Vol26,No2.June2010.
［14］金华建,我院拖船动力装置设计的回顾与展望.船舶设计通讯,第3-4
期（总第100期）1999年12月.
［15］汪涛，蒋学亮，新型17m航政艇动力装置的优化.江苏船舶,第26卷第
1期2009年2月.
［16］李超斌,张更云,王旭东,一种坦克辅助动力装置的设计与分析.四川兵工学报，第30卷第8期2009年8月
［17］宋秋红,夏泰淳,张健,李文涛,王勇强，渔船动力装置优化配置的研究.造船技术,2007年第1期（总第275期）
本科毕业论文
（20 届）
目 录
0引言 10
1船舶动力装置发展概况 11
1.1选题的背景及意义 11
1.2国内外发展现状 11
2船舶动力装置的分类与设计概述 12
2.1按推进装置的形式分类 12
2.2常用的几种船舶动力装置 12
2.2.1低速柴油机动力装置的类型 12
2.2.2中速柴油机动力装置的类型 12
2.2.3高速柴油机动力装置的类型 13
2.2.4各类船舶与各类柴油机动力装置的适配要点 13
2.3船舶动力装置设计的主要内容 14
2.4船舶动力装置设计的阶段划分 14
3船舶动力装置的设计原则 16
3.1船舶动力装置设计的特点和主要要求 16
3.1.1船舶动力装置设计的特点 16
3.1.2船舶动力装置设计的主要要求 16
3.2船舶动力装置设计的节能原则 17
3.3船舶动力装置设计的环保原则 18
3.4船舶动力装置设计的经济原则 18
4船舶动力装置的优化方法 19
4.1船舶动力装置主要指标 19
4.2船机桨匹配的最优选择 21
4.3减速齿轮箱的优化选择 22
4.3.1选配原则及步骤 22
4.3.2选配实例 23
4.4调距桨推进系统的最佳配合 23
4.5节能优化 24
4.6仿真技术的应用 24
5结论 26
致谢 错误！
未定义书签。
参考文献 27
附录 错误！
摘要：
船舶的生命在于动力装置，动力装置设计的好与坏在一定程度上决定了船舶性能的优劣决，定着船厂造船成本的高低。
本文概括了船舶动力装置的分类、构成、设计要求和设计内容，简介了船舶动力
装置设计中的阶段划分、节能原则、环保原则和经济原则。
从技术、经济、性能指标的角度说明了船舶动力装置的优化方法，同时探讨了船机桨优化匹配、减速齿轮箱的选择、调距桨推进系统最佳配合、节能优化、仿真技术在船舶动力装置优化中的应用。
关键词：
船舶动力装置；
设计原则；
优化方法；
技术指标
AbstractS:
hip'
slifeliesinpowerplant.Thedesignqualityofpowerdevicedeterminesthedisadvantagesofshipperformanceandthebuildingcostofship.Thispapersummarizestheclassificationofshippowerplant,composition,designrequirementsanddesignelements.Inparticular,thedesignofmarinepowerplantphases,energyconservationprinciples,environmentalprinciplesandeconomicprinciplesareintroduced.Also,theoptimizationmethodsareraisedbasedonthetechnicalindicators,economicindicators,performanceindicators.Atlase,thematchofshippropeller,thechoiceofreductiongearbox,theCPPpropulsionsystems,theenergy-savingoptimization,theemulationtechniquewhichareappliedinthemarinepowerplantarediscussed.
Keywords:
Marinepowerplant;
Designprinciples;
Optimizationmethods;
Technicalspecification
0引言
船舶是水上作业、运输和保卫国家的工具。
船舶动力装置是船舶上的机电设备和系统的总称，通常由主推进装置、辅助供能装置、保证船舶生命力和安全的设备及保证船上人员正常生活所需的设备和环境保护设备等组成。
而船舶动力装置又是船舶的重要组成部分，它是为船舶的正常航行、作业、停泊和其他需要提供推进动力和各种二次能源（如电、热水、蒸汽、压缩空气等）的一套复杂的机电设备。
船舶动力装置的工作性能和效果是船舶整体性能的一个重要方面，它体现出造船技术和设计艺术的水平。
船舶动力装置设计的基本内容，通常包括主推进装置设计、辅助供能装置设计、管路系统与设备设计及机舱布置总体设计四大部分。
由于船舶动力装置设计工作的复杂性，因此船舶动力装置的设计工程师与科学工作者必须有正确的设计思想和观点，同时应掌握船舶动力装置计算机辅助设计的基本理论和方法，包括最优化设计的基本概念。
总之，船舶动力装置是一个复杂的系统工程，它包含着数量众多的设备和系统。
而船舶动力装置设计的任务是根据用船部门的要求，制定一个既切实可行又效果良好、符合设计任务要求的工程设计。
1.1选题的背景及意义
1船舶动力装置发展概况
当今世界，全球航运业正在经历一个新的变革，其重心正在向东亚，尤其是向中国转移，这给我国航运业的发展带来了很大的机遇和挑战。
船舶动力装置是船舶的重要组成部分，它为船舶提供动力和各种二次能源（电、蒸汽、热水、压缩空气等）。
船舶动力装置的设计对全船的技术经济性能和船舶的造价有着重要的影响。
众所周知，船舶的生命在于动力装置，动力装置设计的好与坏在一定程度上决定了船舶性能的优劣，决定着船厂造船成本的高低。
然而各种国际公约及规则、各国船级社规范和各国政府主管当局的法规的相继发布、生效或有重大修改，对动力装置设计产生重大影响。
随着计算机技术的迅速发展，动力装置的设计手段也发生根本性的变革。
因此，熟悉动力装置的分类，掌握动力装置的构成，明确动力装置的设计原则，意义重大。
而着手于这方面的研究及应用以探讨优化动力装置方法的意义是不言而喻的。
1.2国内外发展现状
我国现在民用运输船舶几乎全部使用柴油机动力装置，仅极个别的液化天然气船使用汽轮机动力装置；
柴油机的单机功率已接近 7万千瓦；
低速柴油机的燃油消耗率已降至114g/kw.h；
防污染要求也越来越严格等。
近10多年来,国外在船舶柴油机、燃气轮机、动力传动装置和综合电力系统4个领域技术发展迅速。
其中船舶柴油机在高可靠性、低排放和高功率密度等方面取得了长足的进步,这与船舶柴油机在共轨喷油技术、电子控制技术和相继增压技术等领域的发展密切相关。
而国外船舶燃气轮机技术的发展方向主要有3个:
开发高压涡轮新型叶片涂层技术;
降低有害物排放,开发多种低排放技术;
发展油耗更低、效率更高的中冷回热船用燃气轮机技术。
对于船舶动力传动装置目前大型船舶主要使用以柴油机和燃气轮机为原动机的联合动力传动装置,此外,还针对特殊的需要开发了采用机电混合推进的传动装置。
船舶综合电力系统是一种将推进用电和日用电结合在一起并能相互调配使用的新的出船舶电力系统。
综合电力系统具有节省燃料,减少维修,缩短推进轴系,可用多种推进器,提高用电灵活性,布置灵活,提高了有效载荷装载能力等优点。
总的说来船舶动力发展方向有下列四个方面：
船舶柴油机化和发动机生产专营化；
建立高效船舶发动机新的功率系列；
完善船舶动力装置的能量利用；
研究从石油转到使用其它燃料的方法。
2船舶动力装置的分类与设计概述
2.1按推进装置的形式分类
现代船舶动力装置，按推进装置的形式，可分为5大类：
柴油机推进动力装置；
汽轮机推进动力装置；
燃气轮机推进动力装置；
核动力推进动力装置；
联合动力推进动力装置。
在现代民用运输船舶中，所采用的动力装置绝大部分是柴油机动力装置，一小部分是汽
轮机动力装置。
本文仅论述柴油机动力装置的设计。
2.2常用的几种船舶动力装置
民用运输船舶主推进系统的主要类型见表1。
表1民用运输船舶主推进系统的主要类型
装置形式 适用船舶
按主机形式按推进形式
柴油机动力装置汽轮机动力装置
柴油机电力推进动力装置螺旋桨推进
喷水推进
一切民用船舶
LNG船
调查船、破冰船、火车渡船、豪华游船一切民用船舶
小型浅水航道船舶
本文主要介绍柴油机—螺旋桨推进的动力装置。
2.2.1低速柴油机动力装置的类型
低速柴油机动力装置的类型见表2
表2低速柴油机动力装置类型及主要特点
类型 主要特点
低速柴油机直接连接传动定距桨
（LDF）
低速柴油机直接连接传动调距桨
（LDC）
1.装置简单、成本低、管理方便、维修量小；
2.推进效率高、使用最广
1.使用调距桨能提高船舶操纵性，适用于航道复杂的船舶；
2.造价比定距桨高
低速柴油机经减速齿轮箱传动调距桨
（LGC）
低速柴油机经减速齿轮箱传动定距桨
（LGF）
2.2.2中速柴油机动力装置的类型
1.使用调距桨能提高船舶操纵性；
2.减速后螺旋桨直径增大，能提高推进效率
3.增加齿轮箱系统，装置较复杂；
4.适用于小型低速柴油机，使用较少
1.减速后螺旋桨直径增大，能提高推进效率；
2.增加齿轮箱系统，装置较复杂；
3.适用于小型低速柴油机，使用较少
中速柴油机动力装置的类型见表3
表3中速柴油机动力装置类型及主要特点
可逆转中速柴油机直接传动定距桨
（MD）F
不可逆转中速柴油机经减速齿轮箱传动定距桨（MG）F
不可逆转中速柴油机经减速齿轮箱传动调距桨（MG、CMGC/PT）O
双机并车传动调距桨（TMG）C
1.装置简单；
2.螺旋桨转速高、推进效率较低；
3.机型较老，除小型船舶外已很少采用
1.装置较简单；
2.螺旋桨转速可降低、能提高推进效率；
3.齿轮箱须具有倒车功能；
4.国外已改用调距桨，国内尚有使用
1.典型的中速柴油机动力装置，应用最广；
2.按船的吃水可选最大的桨径，使推进效率尽可能高；
3.齿轮箱不必具有倒车功能；
4.采用调距桨，能提高船舶操纵性；
5.轴系不必装制动装置；
6.典型设计可在齿轮箱上接出PTO（PowerTakeOf），驱动轴带发电机；
7.这种轴带发电机还可设计为逆向使用，即必要时（如主
机万一损坏）作电动机使用，使动螺旋桨作返港之需
1.能满足船舶不同航行工况的功率需要；
2.装置的可靠性提高；
3.齿轮箱可接PTO、驱动轴带发电机。
典型设计接一个PTO，
也可设计2个PTO，也可不需要PTO
2.2.3高速柴油机动力装置的类型
民用运输船舶采用高速柴油机动力装置不多，主要用在小型船舶上。
因高速机均为不可逆转，故必须设置多功能齿轮箱。
它的主要型式：
高速柴油机+减速齿轮箱+定距桨
2.2.4各类船舶与各类柴油机动力装置的适配要点
民用船舶选配柴油机动力装置的类型时应根据各种船舶的特点及特殊要求，从可靠性、运行经济性、操纵灵活性，以及质量、尺寸、污染、维修、成本等方面综合考虑而定。
各类船舶所配柴油机动力装置主要有以下几种：
1.大中型货船，包括散货船、油船、集装箱船
这类船舶主要考虑安全可靠，运行经济性高。
因此，选配方案有：
基本型：
低速柴油机直接连接传动定距桨（LDF）；
变化型：
对某些中型船舶如要求有较高的操纵性（如需进出较狭水道着），则可改用调距桨（LDC）。
2.中小型货船，特别是中小型集装箱船
这类
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