毕业论文（设计）文献综述--船舶余热利用系统优化设计

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1、毕业论文（设计）文献综述课题名称：船舶余热利用系统优化设计学院：机械工程学院专业：热能与动力工程年　　级：07-3班指导教师：任莉学生姓名：学号：起迄日期：2009.10.15-2009.11.082009年11月8日1900PS拖轮文献综述前言近年来，随着我国经济的不断成长、海运业务的快速发展以及船舶大型化的发展，对港口和航道的要求不断提高。然而，在现有港口中，几乎所有的港口均为疏浚而成，虽能满足大型船舶进出港的要求，但在航速限制较低的情况下，必然影响大型船舶的操纵性。因此，大型船舶在进出港时必须依靠拖轮进行操作。这使得国家越来越重视拖轮项

2、目相关行业的发展，拖轮在大型船舶进出港操纵中的作用也越显突出。拖轮按其用途分有运输拖轮、港作拖轮和救助拖轮；按航区分有海洋拖轮和内河拖轮。其中，全回转拖轮是港作船舶中最为核心、最为重要的组成部分，是保障港口生产正常进行的重要装备。全回转拖轮是指在原地可以360度自由旋转的拖轮，一般都采用双Z型导流管式螺旋桨和中高速柴油机，与单车船相比，其操作更方便、更灵活，适宜在有限水域操纵。在靠离码头，协助大船靠离泊和接送引水员作业中，能通过调整两桨的角度和转速使拖轮作任意方向的运动。根据其操纵控制方式不同，可分为单柄船和双柄船两种形式。[4]近年来港口事

3、业的发展日新月异，随着港口海岸线不断拓展，到港船舶的日益增多，码头深水泊位的增加以及船舶大型化合超大型化的发展趋势，港口业务对全回转拖轮的依赖程度正逐步加强。从20世纪末开始，拖轮开始向大型化、多功能化、智能化方向发展，人们对全回转拖轮的船型和性能提出了更高的要求，特别是耐波性、阻力性、操纵性、会转性等。为了更好的满足客户的要求和市场前景随着船舶的大型化发展，研制新型、回转性强、操纵灵活、经济适用的全回转拖轮成为了从事船舶设计人员刻不容缓的任务。现状与发展全回转拖轮是无舵双桨船舶，螺旋桨可在360度范围内自由转动，转向灵活，旋回圈小，并可以在

4、原地打转。进车改为倒车，调节螺旋桨方向180度即完成，只需12秒，控制性能好，可在较短时间内把船停住。在缓流无船速的情况下可横移，对船靠离泊十分有用。全回转拖轮上无舵，倒车时只要调节螺旋桨方向，比前进更灵活。[4]全回转拖轮船体上层建筑较小，驾驶台较低，除空载的集箱船及汽车滚装船外靠在海轮首尾尖部桅杆及驾驶台碰不到海轮。一般前吃水偏小，中后部吃水偏大，而螺旋桨在舵机房的下部，其沉深较小。在船坞里整个船前倾，非常有利于泥沙底的海轮脱浅。因为拖轮在浅区即使搭浅其螺旋桨不受影响。舭部左右各一片减摇鲚，以减少横摇。在船中减摇鲚的下方有海底门，内有大小

5、冷却水阀门。在浅区应防止海底阀吸入泥沙及杂物而影响机器的冷却。在拖轮横摇及协助海轮靠离时，如海轮进速较快而要求拖轮丁起来时，拖轮向海轮前进方向横倾，如倾角太大海底门会露出水面而吸空，使机器排温升高。所以靠离泊时海轮进速太快对拖轮不利，且拖轮顶起来时消耗主机功率增大，而拉顶时功率也就相应减少。[3]早期的拖轮是用蒸汽机驱动舷侧明轮推进。1801年英国人W．赛明顿建造了第一艘蒸汽机拖轮“夏洛特·邓达斯”号，船长17米，发动机功率为10马力。1837年，拖轮“奥格登”号首次采用螺旋桨，航行于泰晤士河。此后德国人L.柯特发明了圆筒形机翼断面的导管（又

6、称导流管），称为柯氏导管。拖轮采用柯氏导管，可提高拖力25％。[2]随着拖曳对象的增加以及对拖曳性能要求的提高，拖轮的功能不断增多，设备更加先进。研究至2007年，世界拖轮建造可谓如火如荼，呈现出异常火爆的景象，世界上建造拖轮的船厂主要在荷兰、挪威、英国、德国、新加坡和西班牙等国家。特别是荷兰，可谓是世界上拖轮建造最为繁忙的国家之一。大门船厂在建的拖轮约170艘，正在设计中的有12艘。我国拖轮建造船厂主要有镇江船厂、浙江扬帆船舶集团、烟台莱佛士船厂、东海船厂、武昌造船厂等。[5]自20世纪80年代以来，全回转拖轮被广泛地应用于港口作业，特别是

7、港口内部的大型船舶调头，大船靠离泊等。其操纵灵活、安全可靠的优越性已显露无疑，并得到了广泛地认同，已经完全取代了原来的普通型拖轮。但由于其船型呈长方形而非传统船舶的流线型等原因，在许多作业中还没有很好的发挥作用。随着码头深水泊位的增加以及船舶大型化合超大型化的发展趋势，全回转拖轮开始加速更新改造，开始向大型化、多功能化、智能化方向发展，以满足市场对其的需求。美国西雅图MargoShipyard公司建造的MillenniumStar全回转尾驱动拖轮，是一艘马力强劲的钢制多用途船。该拖轮长32.9米、型长32.0米、船宽11.2米、型深5.0米、

8、最大吃水5.2米、船员7人；由2台功率1641千瓦Caterpillar3516B柴油机带动UlsteinZ型推进系统来驱动；辅机动力来自于2台Cat3304BT柴