开题报告-范本

武汉理工大学毕业设计（论文）武汉理工大学本科学生毕业设计（论文）开题报告专业名称能动论文方向船舶动力装置设计指导教师周宏基学 生论文题目17000吨杂货船动力装置设计开题报告日期开 题 报 告 内 容目的意义（含国内研究现状分析）毕业设计是我们面向生产、建设、管理和服务第一线的高等技术应用型人才的最后一个教学环节。是培养我们综合运用所学基础理论、基本知识、基本技能和专业知识的重要手段。通过完成某一课题，可以进一步检验我们处理实际问题的能力；使我们掌握基本的设计方法，受到初步的工程技术训练。并可综合衡量教学质量，以利于提高教学管理水平。此次我的毕业设计题目是7500t化学品船动力装置设计，船舶动力装置是船舶上的机电设备和系统的总称，一般由主推进装置、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必须的设备和环境保护设备等组成。船舶动力装置是船舶的重要组成部分，它是为船舶的正常航行、停泊、作业、战斗和其他需要提供推进动力和各种二次能源（如电、蒸汽、热水、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，它反映了造船技术和设计艺术的水平。这次的毕业设计，是我们对大学期间所学知识的一个归纳总结和知识的运用，让我们对专业知识有了更全面的掌握和更深一步的了解。为我们毕业以后的工作奠定了结实的基础，使我们可以更快的投入到毕业后的工作当中去。船舶动力装置的国内外的研究现状21世纪，柴油机的发展趋势为以低速机和中速机为主，其中低速机的发展将基本维持稳定，而中速机将有所增加。从全球低速机产品市场占有率来看，在以低速机为主机的2 000吨以上船舶上，MANB&W公司和WAR-TSILASULZER公司的低速机产品占世界份额的90以上，缸径260980 mm，功率1 60080 080 kW；国内目前的主导产品为低速大功率柴油机，生产技术专利主要靠从MANB&W公司和WAR-TSILASULZER公司引进。国外著名的中速机公司主要以德国的MANB&W、芬兰的Wartsila为代表，并且其产品已形成系列化，一般为160280 mm，气缸数为59缸，单缸功率在100300 kW之间，整机功率在4503 000 kW之间，可满足大中型船舶的辅机、中小型船舶的主机以及陆用电站的需求；而国内船舶中速机70直接购买国外进原装机，其余30几乎都是国外许可证技术制造的产品，技术依赖于国外，没有自主知识产权。船舶动力系统主要由推进装置、辅助装置、管路系统、甲板机械、自动化设备和防污染设备等组成, 其中又以推进装置最为重要。现在, 船舶推进装置主要是以船用柴油机作为船舶推进动力带动螺旋桨所组成, 船用柴油机逐渐成为船舶推进动力的主流动力装置。最近50 年, 船用柴油机取得了巨大的发展。单机功率不断提高与蒸汽机、燃气轮机等其它动力装置相比, 柴油机的最大优点就是它具有较高的热效率。随着二次大战后世界经济的复苏和发展, 船舶渐渐向大型化和高速化方向发展, 推进装置的功率也变得越来越大了。从上世纪80年代开始, 柴油机的大功率化一改以往依靠增大缸径来提高功率的方法, 而是通过采用直流扫气、高增压、长冲程乃至超长冲程、新兴材料技术、提高材料强化系数等方法提高柴油机的单机功率。有资料显示, 目前柴油机单机功率已达到10万马力。在柴油机大功率化的同时, 油耗低, 可以使用劣质燃料的二冲程十字头式大型高增压低速超长冲程柴油机已成为船舶推进动力装置的主流机型。而舰艇上则采用实现集中控制和自动化程度较高的四冲程筒型高增压柴油机通过复合齿轮获得合适的推进动力。 至目前为止，机舱布置仍然主要依靠设计人员予以完成，其中百分之八十的工作量要耗费在设备位置的反复修改、移位及绘图上面。在电子计算机空前发展的今天，如何应用计算机来辅助机舱布置设计，即在屏幕上显示全部机舱布置图形，通过人工干预，根据设计要求在计算机上予以修改或重新布置，在得到满意的机舱布置图后，在利用绘图机以一定的比例自动绘画，乃是提高机舱布置设计质量，加快设计进度、减少设计人员工作强度的有效途径。到上世纪90年代， 机舱检测报警系统出现了基于现场总线的新型控制系统。即现场总线式全分布式系统(简称FCS) ，并已形成了网络化结构。 它是计算机技术、通信技术、控制技术的综合集成。 它的特点是全数字化、具有开放性和互操作性等 1。 它的出现为分布式控制系统实现各节点之间实时、可靠的数据通信提供了强有力的技术支持。对自动监控系统的体系结构、设计方法、安装调试方法和产品结构方面产生了深远的影响。 船舶机舱分布式总线监控系统的概念最初是由加拿大海军研发并广泛应用于驱逐舰、潜艇等，它以总线为核心，将所有控制台中的微机连接成网，共享数据。系统具有对资源的动态重构能力，易于向接入总线系统的更多控制台提供冗余措施， 在系统结构上采用总线挂接方式。进入21世纪，各研究机构纷纷加强了该系统的研制，目前：德国西门子公司、挪威挪康公司等国际著名的船电产品制造商已有较成熟的技术和相应的配套产品， 并己实际应用于各类船舶。船舶动力装置是为保证船舶正常营运而设置的动力设备，是为船舶提供各种能量和使用这些能量，以保证船舶正常航行，人员正常生活，完成各种作业。船舶动力装置是各种能量的产生、传递、消耗的全部机械、设备，它是船舶的一个重要组成部分。 船舶动力装置包括三个主要部分：主动力装置、辅助动力装置、其他辅机和设备。主动力装置，又称推进装置，是为船舶提供推进动力，保证船舶以一定速度的各种机械设备，包括主机及其附属设备，是全船的心脏。主动力装置包括主机、传动设备、轴系、推进器等。当启动主机，即可驱动传动设备和轴系，使推进器工作。当推进器，通常是螺旋桨，在水中旋转时就能使船舶前进或后退。辅助动力装置是用于提供除推进装置以外的各种能量，供船舶航行、作业和生活需要的装置，包括为全船提供电力、照明和其他动力的装置，如发电机组、副锅炉等。基本内容和技术方案2.1基本内容（1）技术文件：1、机械设备估算书 2、机电设备明细表 3、轮机说明书（2）图纸： 机舱布置图（共3张） 管系布置图（共3张） （3）外文翻译（4）专题论文（5）本专业相关文献综述 2.2 技术方案1.主机选型。确定主机类型与数目：低速柴油机，单机，螺旋桨数目：单桨。计算推进功率：由统计数据或母型船数据进行概算；或由船的功率图谱进行估算；或者通过计算，通过给出的船舶数据计算出阻力，推力系数，扭矩系数，推力载荷系数，第一基本系数，第二基本系数，效率等并可以确定螺旋桨主要数据。通过初级匹配计算分析选定主机功率，螺旋桨最佳转速与直径，并选择合适的主机型号，最后通过终极匹配计算分析出相匹配的螺旋桨要素及校核所能达到的航速。（具体见船舶动力装置设计P2632）2.轴系及螺旋桨设计。通过已知条件计算确定轴线数目，轴线的长度与位置（主机位置），轴线尽量与基线水平通过计算确定中间轴承的位置及间距（动力装置设计P4849）计算确定尾轴轴承的间距，尾轴承支点位置。确定传动轴：螺旋桨轴，尾轴，推力轴，中间轴的材料；计算传动轴的基本周径，轴承直径，轴系布置，确定轴承材料，螺旋，密封装置，联轴器，弹性联轴节，离合器，减速齿轮箱，各支承部件等部件的型号。轴系合理校中。强度校核：通过力的分析，计算扭矩等数据，确定传动轴不会断裂。3.机舱其他设备选型。船舶动力装置设计包括船舶主推进系统、船舶电站、热源系统、动力系统、船舶系统、自动控制、监测、报警系统、防污染系统和机舱通风系统等内容的设计。同时考虑到巴拿马级散装货船动力装置设计的特殊性，使设计既满足其功能的特殊性要求，也符合国家有关技术规范，保证船舶的适用性及安全性。船舶系统设计：选择冷却水系统、滑油系统、海水系统、消防系统、燃油系统、通风系统及舱底水系统。机舱设备计算及选型1）燃油管路主要设备估算（1）计算主机燃油消耗量（2）计算辅机耗油量（3）计算辅锅炉燃油消耗量（4）计算油舱总容积（5）计算主机日用油柜容积（6）计算辅机日用油柜容积（7）计算辅锅炉日用油柜容积（8）计算油渣柜容积（9）计算污油柜容积（10）计算沉淀柜容积（11）计算燃油供给泵排量与压头（12）计算燃油输送泵排量与压头（13）计算燃油分油机排量2）滑油管路主要设备估算（1）计算主、辅机滑油消耗量和贮油舱容积（2）计算滑油循环泵排量与压头（3）计算主机滑油循环柜容积（4）计算滑油沉淀柜容积（5）计算污油柜容积（6）计算油渣柜容积（7）选择滑油输送泵3）冷却管路主要设备估算（1）计算膨胀水箱容积（2）计算淡水冷却泵排量与压头（3）计算海水冷却泵排量与压头（4）淡水冷却器计算选型（5）滑油冷却器计算选型4）压缩空气管路主要设备估算（1）计算空气瓶容积（2）计算空气压缩机排量5）排气管路主要设备和附件选型（1）废弃锅炉选型（2）消声器选型（3）补偿器选型6）舱底水系统主要设备估算（1）计算舱底水泵总管内径、排量（2）计算舱底油水分离器容积7）压载水系统主要设备估算（1）计算压载水泵排量8）消防系统选型与计算9）供水系统主要设备估算（1）计算淡水压力柜容积（2）计算海水压力柜容积（3）计算清水重力柜容积（4）计算压力水柜供水泵排量与压头（5）计算辅锅炉给水泵排量10）机舱通风管路主要设备估算（1）计算机舱通风机排量与压头11）船舶空调系统主要设备估算（1）计算船用空调负荷最后根据选定的设备计算出船舶的总耗电量，选择发电机。列出轮机设备清单、机电设备明细表，写轮机说明书。 运用CAD画出机舱布置图(共3张)及管系布置图。（6）编写机电设备明细表与轮机说明书，说明机舱布置和设计中个机械设备的型号，规格以及在动力系统中起到的作用，包括：主机，减速齿轮箱，轴带发电机，高弹联轴节，柴油机发电机组，桨轴，尾管，螺旋桨，锅炉，冷凝器，空压机，热交换器，油水分离器，起重机，焚烧炉污水处理装置，离心泵，转子泵，燃油分离机，管路设备，润滑油分离机等设备以及各系统：冷却系统，燃油系统，滑油系统，压缩空气系统，排气系统，机舱蒸汽系统，机舱给水系统，机舱凝水系统，消防系统等的作用。 4.绘制CAD图。总布置图，横剖图，总剖图，管系图。进度安排第13周查阅相关文献资料，明确研究内容，了解研究所需的资料。确定方案，完成开题报告。第45周主机选型设计,完成英文技术文献翻译。第67周机舱主要设备计算及选型。第811周用AutoCAD绘制6张机舱布置图、完成专题小论文。第1214周完成并修改毕业论文。第15周毕业答辩答辩。主要参考文献1中国船舶工业总公司.船舶设计实用手册M.北京：国防工业出版社，1998.2船舶动力装置，徐筱欣，上海交通大学出版社，2007.3蒋维清等.船舶原理M.大连：大连海事大学出版社,2001.4中国船级社. 钢质海船入级与建造规范第五，第六分册S.北京：人民交通出版社，2009.5李之义，胡国梁，胡甫才.船舶辅助机械M.北京：人民交通出版社，2002.6 轮机工程手册编委会. 轮机工程手册（上、中、下）. 北京：人民交通出版社，19947程瑞国.船舶动力装置原理M.北京：人民交通出版社，2001.8 柏建勇. 16 400T化学品船主推进动力装置的选型设计及试验分析D.上海：上海交通大学，2005.9 商圣义. 民用船舶动力装置. 北京：人民交通出版社，200112船舶设计实用手册编委会. 船舶设计实用手册（动力装置）. 北京：国防工业出版社，14李达. 船舶动力装置故障处理系统研究D.武汉：武汉理工大学，2010.15马智宏,王新全. 船舶动力装置进程的历史、现状与展望J. 航海技术,2003(3).16都业生。船舶动力装置设计的经济性分析. 大连造船厂船舶产品设计研究，2007.17陈祖庆. 船舶原理. 武汉：武汉理工大学，1990.18陆金铭. 船舶动力装置设计. 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