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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CAD277

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