船舶燃汽輪機(jī) 課程習(xí)題(1)

1、船舶燃汽輪機(jī) 課程習(xí)題 一、填空題 1、船用燃?xì)廨啓C(jī)雖是由航空式燃?xì)廨啓C(jī)衍生出來的，兩者外形也很相似，但構(gòu)造上卻有不同之處。區(qū)別在于：航空燃?xì)廨啓C(jī)中只有一種渦輪_，而且采用_設(shè)計，即_。 2、航空式燃?xì)廨啓C(jī)渦輪的功能除_外， _，并通過機(jī)尾_而高速排向大氣，從空氣中得到推力。 3、船用燃?xì)廨啓C(jī)上則裝有兩種渦輪：前端一個同樣是_。后面一個稱_，通過渦輪軸向后（或者向前），以_傳動方式，經(jīng)齒輪箱減速后直接驅(qū)動螺旋槳或噴射水泵，從水中獲得推力。因而船用燃?xì)廨啓C(jī)都采用_設(shè)計。 4、船用燃?xì)廨啓C(jī)的兩種渦輪之間沒有_連接,而僅為燃?xì)獾腳。因而人們也將_稱作自由渦輪。 5、船用燃?xì)廨啓C(jī)上則裝有兩種渦輪，兩種

2、渦輪的工作是_。_的轉(zhuǎn)速高，_轉(zhuǎn)速較低。兩種渦輪之間的速度差因機(jī)型不同而有較大差異。 6、不論四沖程式或二沖程式柴油機(jī)，從空氣_，整個工作過程均在按先后次序，依次交替，周而復(fù)始的規(guī)律下進(jìn)行，而且都在同一_中，以_上下移動不同位置來自行操控，從而完成工作循環(huán)過程。 7、燃?xì)廨啓C(jī)工作過程雖同樣經(jīng)歷_幾個環(huán)節(jié)，但它是分別在不同_中同時、連續(xù)地進(jìn)行的。各裝置專司其職，互不相干，即_只管吸氣、壓縮；_只管燃燒；_作功輸出；_排氣，各部份同時進(jìn)行，不像柴油機(jī)要待一個沖程工作結(jié)束才進(jìn)行下一個沖程，因而整個工作過程都不涉及“沖程”問題。 8、燃?xì)廨啓C(jī)工作溫度高，渦輪前的燃?xì)鉁囟燃s為_(1400°F1

3、550°F)，而新設(shè)計的燃?xì)廨啓C(jī)，渦輪前燃?xì)鉁囟雀哌_(dá)_（2030°F），但卻處于_1.5MPa，遠(yuǎn)低于柴油機(jī)。 9、柴油機(jī)與汽油機(jī)的主要區(qū)別在于：汽油機(jī)為_，自始至終每個工作循環(huán)都需_；柴油機(jī)屬_，靠高壓縮產(chǎn)生的高溫而自燃。 10、燃?xì)廨啓C(jī)工作方式較特別。起動過程需_；一旦進(jìn)入運(yùn)行狀態(tài)即自動_，改為_。所以說燃?xì)廨啓C(jī)起動過程的工作方式似汽油機(jī)，正常運(yùn)行則按柴油機(jī)模式工作。 11、燃?xì)廨啓C(jī)的燃油噴射方式，與柴油機(jī)截然不同。首先，它是_，有別于柴油機(jī)的_。其次，是采用_，噴射壓力只有2040kPa，遠(yuǎn)低于柴油機(jī)的噴油壓力。再者，所有燃?xì)廨啓C(jī)都采用_，只要供油壓力足以克服噴孔的通

4、過阻力即自動噴射。 12、燃?xì)廨啓C(jī)功率輸出的大小，取決于燃油供給量的多寡。多數(shù)情況下，其供油量的調(diào)節(jié)，是由一個安裝于油路系統(tǒng)中的_來執(zhí)行，由_根據(jù)負(fù)荷變化而自動調(diào)節(jié)。而柴油機(jī)則由_直接控制供油量。 13、船舶燃?xì)廨啓C(jī)的核心部分是燃?xì)獍l(fā)生器。它主要由：_、_、_、_、_及_等部件組成。 14、壓氣機(jī)消耗了燃?xì)廨啓C(jī)巨大的壓縮功。在一般的船用燃?xì)廨啓C(jī)中，用以驅(qū)動壓氣機(jī)工作的高壓渦輪，耗費(fèi)了機(jī)組動力_；而通過動力渦輪輸出的功率，實(shí)際上僅占_左右。 15、壓氣機(jī)的轉(zhuǎn)子由_、_、_、_及_等構(gòu)件組裝而成。 16、轉(zhuǎn)子軸實(shí)質(zhì)上是一根空心絲桿，其主要功用不在于_，而是供_，并作為_。 17、燃燒室位于_與_之

5、間，它是燃?xì)廨啓C(jī)的一個十分重要的組成部分，是燃油與空氣進(jìn)行混合以及燃燒的場所，負(fù)擔(dān)著加熱工質(zhì)的任務(wù)。 18、動力渦輪亦稱_，它安裝于高壓渦輪后面，兩個渦輪的轉(zhuǎn)子之間并無機(jī)械連接。 19、動力渦輪靜葉片外殼用_制成，具有良好的抗腐蝕性。 20、二級渦輪靜葉片柵由12塊靜葉片體組裝而成,所有的渦輪靜葉片均用_無加工余量精鑄而成。 21、廢氣擴(kuò)散器的作用是_后從第四級渦輪向后排出的廢氣進(jìn)入廢氣箱，經(jīng)廢氣箱接駁器及煙囪而排向大氣。同時，由于擴(kuò)散器的入口端小、出口端大，因而可使廢氣產(chǎn)生_的作用。 22、燃?xì)廨啓C(jī)的_噴射方式有別于柴油機(jī)的_噴射，因而供油系統(tǒng)的組成形式、供油量的控制方法以及有關(guān)部件的構(gòu)造也

6、有較大區(qū)別。 23、當(dāng)燃?xì)廨啓C(jī)處于起動階段時，供油系統(tǒng)采用_供油是為了增大供油量。與此同時，壓氣機(jī)的放氣系統(tǒng)會自動地將_排放掉，目的是為了使起動過程中燃燒室中的_，以利于點(diǎn)燃及燃燒火焰的迅速傳播。 24、當(dāng)燃?xì)廨啓C(jī)已起動成功，并進(jìn)入正常運(yùn)行狀態(tài)后，供油系統(tǒng)則迅速自動改為_供油，其目的是為了_，以獲得高質(zhì)量的霧化，滿足燃?xì)廨啓C(jī)的正常運(yùn)轉(zhuǎn)所需。 25、燃?xì)廨啓C(jī)轉(zhuǎn)速的高低取決于_所控制的供油量。而燃油控制閥的工作則分別受到兩個不同裝置所控制：起動過程受_閥控制；正常運(yùn)轉(zhuǎn)時則受燃?xì)廨啓C(jī)_所控制。 26、汽油機(jī)每個工作循環(huán)都必須點(diǎn)一次火，且有嚴(yán)格的時間（角度）要求。燃?xì)廨啓C(jī)則采用脈沖式持續(xù)點(diǎn)火，而當(dāng)起動

7、成功后即自動停止點(diǎn)火，改為自燃工作。 27、為改善燃?xì)廨啓C(jī)的起動性能和避免起動當(dāng)中出現(xiàn)喘振，同時，也為了改善燃?xì)廨啓C(jī)低工況下部分負(fù)荷的工作穩(wěn)定性及經(jīng)濟(jì)性，故在所有燃?xì)廨啓C(jī)上專門設(shè)置一套_，或_。 28、船用燃?xì)廨啓C(jī)配置的減速齒輪箱，與一般柴油機(jī)動力中小型船上慣用的倒順車減速齒輪箱在結(jié)構(gòu)和工作上不盡相同。其作用只是_，而且是大減速比（最高達(dá)18:1）的減速箱，但不能作_控制。同時，通過多級減速，使輸入與輸出軸線之間形成較大的_，方便于架高安裝的燃?xì)廨啓C(jī)與較低位置輸出的推進(jìn)裝置的軸系布置。此外，尚可利用多級減速齒輪的齒輪軸來驅(qū)動_等輔助設(shè)備。 29、噴射水泵的工作原理是：當(dāng)水泵轉(zhuǎn)子高速回轉(zhuǎn)時，泵腔

8、中的海水順?biāo)萌~片的排列呈_ ，_。從最后一級葉輪推壓出的海水已具有很大的動能，沿著_、_經(jīng)_孔向后急速噴射出。 30、控制器實(shí)際上是一套設(shè)計獨(dú)特的雙向“噴水舵”。通過改變_與_之間的相互位置，改變_的不同方向，而獲得“前進(jìn)” （AHEAD）、“倒退”（ASTERN）、“空車”（HOLD）三種主要控制功能；控制導(dǎo)水板不同擺動方向和角度，即實(shí)現(xiàn)船的前進(jìn)_；控制導(dǎo)水板和倒車折向器不同擺動方向、角度，使船獲得_，以滿足進(jìn)出船塢、靠離碼頭等港內(nèi)作業(yè)的操控。 二、名詞解釋1、熱端輸出式船用燃?xì)廨啓C(jī)2、冷端輸出式船用燃?xì)廨啓C(jī)3、簡單循環(huán)燃?xì)廨啓C(jī)4、復(fù)雜循環(huán)燃?xì)廨啓C(jī)5、軸向進(jìn)氣式船用燃?xì)廨啓C(jī) 6、離心式壓氣

9、機(jī)燃?xì)廨啓C(jī)7、軸流、離心混合式壓氣機(jī)船用燃?xì)廨?8、管型燃燒室式燃?xì)廨啓C(jī)9、環(huán)管型燃燒室式燃?xì)廨啓C(jī) 10、環(huán)型燃燒室式燃?xì)廨啓C(jī)11 壓氣機(jī)P5212 動力渦輪P213燃?xì)廨啓C(jī)燃油供給系統(tǒng)P214燃?xì)獍l(fā)生器的燃燒室15噴水推進(jìn)三、問答題1、船用燃?xì)廨啓C(jī)的構(gòu)造特點(diǎn)有哪些？ 2、簡述船用燃?xì)廨啓C(jī)的工作循環(huán)劃分的四個連續(xù)進(jìn)行的過程？3、進(jìn)氣匣的主要功用是什么？ 4、與柴油機(jī)比較，船用燃?xì)廨啓C(jī)的主要優(yōu)缺點(diǎn)是什么？ 5、簡述船舶燃汽輪機(jī)的工作原理 船舶燃汽輪機(jī)習(xí)題答案一、填空題1、高壓渦輪 單軸式 渦輪與壓氣機(jī)同軸、剛性連接2、向前端直接驅(qū)動壓氣機(jī) 高溫、高速繼續(xù)膨脹的燃?xì)庀蚝蠖伺懦?具有可調(diào)節(jié)通過截面的

10、噴管3、高壓渦輪 動力渦輪 機(jī)械 雙軸式4、機(jī)械剛性 彈性聯(lián)系 動力渦輪5、不同步、不同速的 燃?xì)鉁u輪 動力渦輪6、吸入氣缸、壓縮、燃燒、膨脹作功以及排除廢氣 氣缸 活塞7、吸氣、壓縮、燃燒、膨脹作功及排除廢氣 部位（裝置） 壓氣機(jī) 燃燒室 渦輪 廢氣箱 8、760840 1100 低壓 9、它燃式發(fā)動機(jī) 壓燃式發(fā)動機(jī) 強(qiáng)制點(diǎn)火10、強(qiáng)制點(diǎn)火 停止點(diǎn)火 自燃燃燒11、采用持續(xù)不間斷的噴射 間歇、定時噴射 低壓噴油 開式噴油器12、油量控制閥 液壓調(diào)速器 高壓油泵13、壓氣機(jī)、燃燒室、高壓渦輪、進(jìn)氣匣、擴(kuò)散器 附件箱 14、三分之二 三分一15、轉(zhuǎn)子軸 輪盤 動葉片 滾動軸承 油封16、傳遞轉(zhuǎn)矩

11、 各輪盤套合定位 潤滑油的通道 17、擴(kuò)散器 高壓渦輪18、低壓渦輪或自由渦輪19、鎳鉻合金鋼20、鈷基耐熱合金鋼21、引導(dǎo)燃燒膨脹 降低流速22、低壓、持續(xù) 高壓、定時23、并聯(lián)式 部分增壓空氣 混合氣具有較高的濃度24、串聯(lián)式 提高燃油的噴射壓力25、燃油控制閥 起動極限溫度控制閥 調(diào)速器26、脈沖式持續(xù)點(diǎn)火 自動停止點(diǎn)火27、放氣系統(tǒng) 空氣流量調(diào)節(jié)裝置28、單一的減速 倒順車、空車 中心降低 驅(qū)動潤滑油泵、液壓油泵29、螺旋狀沿軸線方向逐級向后推壓，流速、壓力迅速增高 導(dǎo)流球體、導(dǎo)流罩經(jīng)噴嘴擋板噴孔30、導(dǎo)水板 倒車折向器 噴射水柱 航向控制 斜向偏移推力 二、名詞解釋1、熱端輸出式船用

12、燃?xì)廨啓C(jī)燃?xì)廨啓C(jī)的動力渦輪輸出軸，穿過廢氣箱向機(jī)后輸出功率的船用燃?xì)廨啓C(jī)。按目前情況看，中大型船用燃?xì)廨啓C(jī)多采用這種動力輸出方式，如G.E LM1500、G.E LM1600、G.E LM2500及FT8等機(jī)型。采用熱端（廢氣端）輸出功率傳動較簡單，但必須妥善處理好廢氣箱中渦輪軸承潤滑油及軸承本身的隔熱問題2、冷端輸出式船用燃?xì)廨啓C(jī)所謂冷端是指進(jìn)氣端。燃?xì)廨啓C(jī)的動力渦輪輸出軸向前方，穿過高壓渦輪及壓氣機(jī)轉(zhuǎn)子的空心軸套以及進(jìn)氣匣，向機(jī)頭方向輸出功率的船用燃?xì)廨啓C(jī)。這種功率輸出方式結(jié)構(gòu)較復(fù)雜，燃?xì)鉁u輪軸及壓氣轉(zhuǎn)子軸必須用空心軸套設(shè)計。但好處是不需顧及軸承潤滑油的隔熱問題，廢氣箱較簡單。中小型船用燃

13、氣輪機(jī)較適合采用這種功率輸出型式。3、簡單循環(huán)燃?xì)廨啓C(jī)所謂簡單循環(huán)，即燃?xì)廨啓C(jī)整個工作過程中，經(jīng)燃?xì)獍l(fā)生器所產(chǎn)生的高溫、高速燃?xì)?，直接通過高壓渦輪及動力渦輪，完成由熱能變?yōu)闄C(jī)械功的作功方式。當(dāng)燃?xì)馔瓿捎蔁嶙児θ蝿?wù)后，尚有預(yù)熱的廢氣即無償?shù)嘏欧庞诖髿狻，F(xiàn)階段，幾乎所有大、中、小型船用以及航空燃?xì)廨啓C(jī)，都是采用這種傳統(tǒng)的簡單循環(huán)方式工作的。4、復(fù)雜循環(huán)燃?xì)廨啓C(jī)復(fù)雜循環(huán)，是指燃?xì)廨啓C(jī)動力裝置中，增加了中冷及回?zé)嵫h(huán)等新技術(shù)，以達(dá)到更高的綜合技術(shù)性能。采用復(fù)雜循環(huán)（ICR循環(huán)）的燃?xì)廨啓C(jī)，在低壓及高壓壓氣機(jī)之間裝設(shè)有中間冷卻器，利用循環(huán)流動的冷卻水，對低壓壓氣機(jī)輸出的增壓空氣實(shí)施冷卻，從而達(dá)到降低高壓

14、壓氣機(jī)耗功目的；而在高壓壓氣機(jī)與燃燒室之間裝設(shè)有回?zé)崞?，利用廢氣余熱對進(jìn)入燃燒室之間的增壓空氣進(jìn)行預(yù)熱，以改善燃燒和降低油耗。5、軸向進(jìn)氣式船用燃?xì)廨啓C(jī)新鮮空氣沿著水平方向（平行于渦輪軸）進(jìn)入壓氣機(jī)的燃?xì)廨啓C(jī)。每一級工作葉輪產(chǎn)生的增壓空氣沿軸線向后輸送，壓力逐級遞增。最終，經(jīng)最后一級壓氣機(jī)導(dǎo)向靜葉片輸往燃燒室。由于軸流式壓氣機(jī)工作中能產(chǎn)生大流量和高壓比（20左右）的增壓空氣，能較好地滿足燃?xì)廨啓C(jī)的特殊需要，因而在所有船用燃?xì)廨啓C(jī)上均多采用。 6、離心式壓氣機(jī)燃?xì)廨啓C(jī)離心壓氣機(jī)的結(jié)構(gòu)和工作恰似柴油機(jī)的廢氣增壓渦輪。但推動增壓渦輪高速旋轉(zhuǎn)的不是作功的廢氣，而是燃?xì)廨啓C(jī)高壓渦輪的機(jī)械功。離心式壓氣機(jī)

15、曾用于早期設(shè)計的航空燃?xì)廨啓C(jī)上，在船用燃?xì)廨啓C(jī)中甚少單獨(dú)使用。在某種情況下，亦可將離心壓氣機(jī)與軸流壓氣機(jī)結(jié)合起來，組合成所謂的混合式壓氣機(jī)。 7、軸流、離心混合式壓氣機(jī)船用燃?xì)廨啓C(jī)在壓氣機(jī)的轉(zhuǎn)子上，同時裝上軸流式葉輪和徑向離心式增壓渦輪。前端的軸流式工作葉輪由6-8級構(gòu)成；后面的離心增壓渦輪只有一級。這種設(shè)計較特殊的壓氣機(jī)只用于小型船用燃?xì)廨啓C(jī)上。8、管型燃燒室式燃?xì)廨啓C(jī)燃?xì)廨啓C(jī)的燃燒室中安裝有多個彼此分隔開的長筒形的火焰筒（燃管）。各火焰筒同心，并沿燃燒室內(nèi)殼圍成一圈，有各自的進(jìn)氣管道，并有聯(lián)燃管相連通。管型燃燒室主要用于早期設(shè)計的燃?xì)廨啓C(jī)上，目前已較少采用。9、環(huán)管型燃燒室式燃?xì)廨啓C(jī)環(huán)管型

16、燃燒室是在管型燃燒室基礎(chǔ)上改進(jìn)而成的。整個燃燒室同樣由多個彼此分隔開的火焰筒組合成，但裝有公共的燃燒室外殼，共用一進(jìn)氣通道。10、環(huán)型燃燒室式燃?xì)廨啓C(jī)環(huán)型燃燒室為整體式燃燒室，呈圓盤型，具有簡單的結(jié)構(gòu)及良好的燃燒性能，成為目前船用燃?xì)廨啓C(jī)中應(yīng)用最廣泛、技術(shù)性能最好的一種燃燒室。二、問答題1、答：1) 船用燃?xì)廨啓C(jī)設(shè)計成長筒型、水平放置。2) 燃?xì)廨啓C(jī)工作平穩(wěn)、無震動，又處于低壓下工作，因而所有機(jī)件都很單薄，機(jī)身輕巧。3) 燃?xì)廨啓C(jī)上設(shè)有一套放氣系統(tǒng)。4) 燃?xì)廨啓C(jī)上不用高壓油泵，而由加工較精密的外齒輪式燃油泵來供油。5) 燃?xì)廨啓C(jī)上雖沒有專門設(shè)置的冷卻系統(tǒng)，但加設(shè)了一套起動點(diǎn)火裝置。6) 在燃

17、氣輪機(jī)的進(jìn)氣通道上，安裝有特殊的帶保護(hù)性的進(jìn)氣過濾及消音設(shè)備。7) 在船用燃?xì)廨啓C(jī)壓氣機(jī)的進(jìn)氣口上，還裝設(shè)有同樣帶有保護(hù)性質(zhì)的防凍設(shè)備。2、答：船用燃?xì)廨啓C(jī)的工作循環(huán)劃分的四個連續(xù)進(jìn)行的過程，這四個過程分別是：1）吸氣壓縮過程9.5kPa，溫度約300，而比容（單位重量空氣所占有的容積）卻大大地縮小了。2）燃燒加熱過程這過程在燃燒室中進(jìn)行。通過有組織的燃燒，將蘊(yùn)藏于燃油中的化學(xué)能以熱能的形式釋放出來。在這過程終了時，空氣與燃油經(jīng)過燃燒反應(yīng)而變成了燃?xì)?，其溫度高達(dá)982（1800°F）。比容增大了，但燃燒室中的壓力并不因燃燒的進(jìn)行而升高，甚至還略為下降。這主要因?yàn)槿紵抑写嬖诹髯鑹毫p

18、失。3）膨脹作功過程這過程分別在高壓渦輪和動力渦輪中先后進(jìn)行。通過膨脹作功將儲存在高溫高壓燃?xì)庵械哪芰浚瑥臒崮苻D(zhuǎn)變?yōu)闄C(jī)械功，用以驅(qū)動壓氣機(jī)，消耗于壓縮功（N1），以及輸出動力，產(chǎn)生噴水推力(N2)。在這過程終了時，燃?xì)獾臏囟群蛪毫σ扬@著下隆。此時的溫度約4704902kPa，而比容卻因膨脹而迅速擴(kuò)大。4）排氣放熱過程這過程在大氣中進(jìn)行。經(jīng)過高壓渦輪及動力渦輪連續(xù)膨脹作功后的燃?xì)?，溫度、壓力已大為降低，而廢氣中仍有部分余熱。最后，經(jīng)過與動力渦輪連在一塊的廢氣箱及排氣煙囪無償?shù)財U(kuò)散入大氣中。當(dāng)工質(zhì)（空氣燃?xì)猓╉樞虻亟?jīng)過上述四個過程而完成了一個由熱能轉(zhuǎn)變?yōu)闄C(jī)械能的轉(zhuǎn)化后，其溫度與壓力逐漸回復(fù)到壓氣機(jī)入口處的原始狀態(tài)。我們將這樣一個總的變化過程稱為工作循環(huán)（WORKING CYCLE）。也即是說在船舶燃?xì)廨啓C(jī)中，工質(zhì)必須順序地經(jīng)歷一個由以上四個過程所組成的循環(huán)后，才得以實(shí)現(xiàn)由熱變功的目的。3、答：進(jìn)氣匣的主要功用是：1) 作為新鮮空氣進(jìn)入壓氣機(jī)必經(jīng)的通道，保證獲得所需的空氣流量。2