水路运载工具原理及应用.ppt

,是指利用船舶航行于水域,完成旅客与货物运送的经济活动。人类使用船舶作运输工具的历史,几乎和人类文明史一样悠久。从远古的独木舟发展到现代的运输船舶,大体经历了4个时代:舟筏时代、帆船时代、蒸汽机船时代和柴油机船时代。1舟筏时代人类以舟筏作为运输、狩猎和捕鱼的工具,至少起源于石器时代。我国1956年在浙江出土的古代木浆,据鉴定是4000年前新石器时代的遗物。说明舟筏的历史,可以追溯到史前年代。2帆船时代据记载,远在公元前4000年,古埃及就有了帆船。我国使用帆船的历史也可以追溯到公元以前。从15世纪到19世纪中叶,是帆船发展的鼎盛时期。图2-1-1帆船3蒸汽机船时代18世纪蒸汽机发明后,许多人试图将蒸汽机用于船上。1807年,美国人富尔顿首次在克莱蒙脱号船上用蒸汽机驱动装在两舷的边轮,在哈德逊河上航行成功。从此机械力开始代替自然力,船舶的发展进入新的阶段。尔后,汽轮机船、柴油机船又相继问世,又有油船和散货船,以及大型远洋客船制造成功。图2-1-2蒸气机船4柴油机船时代柴油机船问世后发展很快,逐渐取代了蒸汽机船。第二次世界大战期间,为了适应战时运输的需要,美国建造的2610艘自由轮(万吨级使用燃油锅炉和蒸汽机的杂货船)是最后建造的一批往复式蒸汽机远洋运输船舶。第二次世界大战结束后,工业化国家经济的迅速恢复和发展,国际贸易的空前兴旺,中东等地石油的大量开发,促使运输船舶迅速发展。为了提高船舶运输的经济效益,船舶出现了大型化、专业化、高速化、自动化和内燃机化的多种趋势。(1)船舶大型化。首先是油船吨位的增长和大型化。1930年的世界商船队中,油船吨位只占总吨位1/10,1980年上升为1/2。60年代中期,就出现了20万吨以上的大油船和30万吨以上的特大油船。70年代又出现了50万吨以上的大油船。在油船大型化的同时,也出现了装运煤炭、矿砂、谷物等的干散货船的大型化。图2-1-330万吨油轮图2―1―4马士基11000箱柜船(2)船舶专业化第二次世界大战以后,各种专用船发展很快。杂货船用途广泛,适应性强,在艘数上至今仍占首位。典型的杂货船都以低速柴油机为动力,载质量不超过2万吨,航速为15nmile/h左右。为了提高杂货船运输多种货物的能力,近年来制造出多用途船,除载运普通件杂货外,还能载运集装箱、重货、冷藏货和散货等。(3)船舶高速化自20世纪50年代起,航运界为了加快船舶周转,一度掀起船舶高速化的热潮。普通杂货船航速提高到18nmile/h,集装箱船航速在20nmile/h以上,美国建造的“SL-7'’型高速集装箱船,以两台6万PS汽轮机为主机,最高航速达33nmile/h。图2-1-5SB2688高速客船(4)船舶自动化60年代初期以来,各国航运企业为了减少船员人数,改善船员劳动强度和提高船舶营运的经济效益,逐步实现了轮机、导航和舣装三个方面的自动化。如60年代中期造出机舱定期无人值班的船舶,已得到各国船级社的承认。(4)船舶内燃机化船舶普遍采用柴油机为主机。柴油机同蒸汽机比较,具有热效率高、油耗低、占地小等优点。战后,低速大功率柴油机由于增压技术的进步,单机功率不断提高,过去必须安装汽轮机的大型高速船也能应用柴油机。另一方面柴油机对燃用劣质油的适应性也不断改善,这样在经济上便具有优越性。对于机舱空间受限制的滚装船、集装箱船、汽车渡船等,则可以选用体积小、质量轻的中速柴油机,通过减速箱来驱动螺旋桨。油耗低、能燃用劣质油的不同功率的柴油机现在几乎占领了船用发运机的全部市场。因此,第二次世界大战后的运输船舶发展阶段被称为柴油机船时代。