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出版者:

作者:王清文

出品人:

页数:241

译者:

出版时间:2007-7

价格:29.00元

装帧:

isbn号码:9787114064586

丛书系列:

图书标签:

• 船舶辅机
• 船舶工程
• 轮机工程
• 动力系统
• 机械工程
• 船舶动力
• 船舶设备
• 工程技术
• 海洋工程
• 船舶

航海技术的前沿探索与实践指南 本书聚焦于现代航运业对高效、可靠和环保动力系统的迫切需求，深入剖析了当前船舶动力系统设计、运行与维护领域的前沿技术与工程实践。 本书并非专注于传统船舶辅助机械（如发电机组、空压机、液压系统等）的独立操作手册，而是将视野提升至整个船舶动力系统集成与能效优化的宏观层面。 本书旨在为船舶工程师、海事技术研究人员以及船舶设计与建造单位提供一个全面、深入的技术参考框架。内容紧密围绕绿色航运、数字化转型和复杂系统集成这三大核心趋势展开。 --- 第一部分：船舶动力系统集成与能效优化策略 本部分着重探讨了如何将船上不同能源系统进行高效整合，以实现整体能效的最大化和污染物排放的最小化。 1.1 混合动力与电力推进系统深度解析 本书详细剖析了当前船舶应用中的多类型混合动力架构，包括串联式、并联式和混合串并联系统。我们不关注辅助机本身的功率输出，而是侧重于如何通过能源管理系统（EMS）对主辅能源进行智能调度。 电池储能系统（ESS）的选型与集成： 探讨了锂离子电池在海洋环境下的热管理、安全防护标准（如DNV/ABS/LR等船级社规范）以及与主发电机并网时的瞬态响应控制策略。 直流微电网技术在船舶上的应用： 分析了采用直流母线架构取代传统交流配电系统的优势，尤其是在处理高功率脉冲负载（如电力推进、岸电接入）时的优势，以及相关的变频与变压技术。 推进效率的数字化建模： 使用高级数值模拟方法（CFD辅助）评估不同工况下螺旋桨与船体耦合效率，并建立实时优化模型指导动力分配。 1.2 燃料多样化与排放控制技术 面对日益严格的IMO Tier III和未来Tier IV要求，本书系统地介绍了替代燃料技术对船舶动力系统带来的结构性挑战和解决方案。 液化天然气（LNG）动力系统： 侧重于LNG在低温储存、高压供气系统中的安全冗余设计，以及与现有燃油系统之间的平稳切换机制。重点分析了双燃料发动机的燃烧特性和尾气后处理（如SCR/LNT）的集成要求。 甲醇与氨燃料的工程前瞻： 探讨了甲醇（Methanol）作为清洁燃料在现有发动机改造方面的可行性与挑战，特别是其储运的腐蚀性问题。对于氨（Ammonia）动力，深入研究了其固有的氮氧化物生成风险及相应的燃烧室设计优化。 碳捕集与储存（CCS）技术在船舶上的小型化应用探讨： 分析了船载吸收塔和再生单元的能耗平衡，以及与船舶能源系统（如蒸汽循环或热泵）的耦合设计。 --- 第二部分：船舶运行状态监测、诊断与预测性维护（PdM） 本部分的核心在于如何利用信息技术和传感器网络，将传统的基于时间或运行小时数的维护模式，转变为基于实际状态的智能维护，大幅提升设备可用性。 2.1 工业物联网（IIoT）与传感器网络部署 本书详述了在船舶高振动、高湿度环境下可靠部署高精度传感器的最佳实践，而非仅仅介绍传感器本身。 振动分析在关键旋转机械健康评估中的应用： 重点介绍高频振动数据的采集、降噪处理以及通过傅里叶变换识别轴承故障、不平衡和不对中问题的详细流程。 热成像与过程参数的关联分析： 探讨如何将润滑油温度、冷却水温、排气温度等热力学参数，通过多变量分析模型，提前预警潜在的摩擦或燃烧异常。 数据传输与边缘计算： 阐述了如何设计低延迟的船岸数据链路，以及在船上边缘设备（Edge Computing Units）上实现数据的初步清洗、特征提取和AI模型推理，以减轻卫星带宽压力。 2.2 故障诊断的机器学习模型构建 本章摒弃了简单的阈值报警，转向基于大数据训练的复杂故障模式识别。 异常检测算法（Anomaly Detection）： 应用基于自编码器（Autoencoders）和隔离森林（Isolation Forest）的模型，建立健康基线，并实时识别偏离正常工作包络的微小信号变化。 剩余使用寿命预测（RUL）： 针对关键部件（如主轴承、涡轮叶片），结合历史故障数据和在线磨损监测数据，构建基于退化模型的RUL预测框架，指导备件计划。 故障模式分类与定位： 利用深度学习（如LSTM或Transformer网络）处理时间序列数据，实现对多重并发故障的准确分类和源头定位，为维护人员提供高度精确的指导。 --- 第三部分：船舶系统设计与合规性工程 本部分关注船舶在整个生命周期中，从设计输入到运营合规的工程流程。 3.1 冗余设计与系统可靠性工程 船舶的安全性要求极高的冗余度。本书侧重于如何量化这种冗余的有效性。 故障树分析（FTA）与事件树分析（ETA）的集成应用： 详细演示如何将特定故障情景（如“失去推进力”）分解至系统和组件层面，并量化其发生概率，从而指导系统设计中的关键组件备份策略。 安全完整性等级（SIL）在船舶系统中的适配： 探讨如何根据风险评估结果，确定关键控制回路（如紧急停炉、火灾抑制系统）所需达到的SIL等级，并确保软硬件设计满足这些标准。 3.2 数字化孪生（Digital Twin）在船舶生命周期中的构建与应用 本书将船舶动力系统视为一个持续演进的数字模型，用于仿真、测试和优化。 高保真度系统建模： 使用基于第一性原理（First Principles）和系统级仿真软件（如MATLAB/Simulink或AMESim），构建高精度的动力学模型，以模拟动态负载变化下的系统响应。 闭环验证与调试： 介绍如何利用数字孪生环境对新的控制算法（如先进的负荷共享逻辑或新型燃料切换程序）进行虚拟验证，避免在实船上进行高风险的现场调试。 操作员培训与应急演练： 利用孪生模型构建沉浸式仿真环境，用于高压力的应急情况（如主机失效、火灾）的培训，提升船员的决策速度和正确性。 --- 总结： 本书是一本面向未来的工程技术专著，它将船舶动力系统视为一个高度集成、数据驱动的复杂实体。内容跨越了传统机械工程、电气工程、控制理论和信息科学的交叉领域，是指导船舶向智能化、绿色化转型的重要参考资料。它强调的不是孤立部件的维修技术，而是系统层面的设计优化、集成管理和全生命周期健康监控。

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我对这本书在参考文献和资料来源的详尽程度上是表示赞赏的，它提供了大量的标准和规范引用，体现了作者扎实的学术背景和严谨的治学态度。这无疑是它作为一本工具书的重要价值所在。然而，一个让我感到略微遗憾的点在于，虽然它详细介绍了各种辅机的设计参数和理论性能，但对于实际的维护保养周期和常见的磨损规律，似乎提及较少。在海事工程领域，设备的可靠性和可维护性与初始性能同等重要。我期待能看到一些关于高负荷运行下，特定部件寿命预测的经验数据，或者针对不同船型和航区特点的最佳维护策略对比。例如，对于长期在腐蚀性强的海域作业的船舶，某个特定类型的辅机可能需要更频繁的检查和更换特定部件，这类实践性的“潜规则”信息，这本书似乎并没有深入探讨。因此，对于一名资深轮机员或者船舶管理人员来说，这本书可能更多地提供“为什么它会这样设计”的答案，而对于“我该如何最好地维护它”的问题，提供的直接帮助略显不足。

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在语言风格上，这本书呈现出一种非常严谨、客观的学术笔调。每一个术语的定义都精确无误，每一个参数的引用都有据可查，这无疑保证了其内容的权威性。但不得不说，这种风格对于非专业的读者来说，阅读起来是相当费力的。我感觉自己像是在啃一本没有配图的工程标准汇编。当我试图理解某个复杂的性能曲线时，如果能有一段生动形象的比喻，或者一个简单的工程实例来佐证这个理论，阅读体验会好上很多。书中的图表虽然多，但大多是纯粹的性能曲线图或原理示意图，缺少了一些现场照片或者设备剖面图的辅助说明。我非常希望看到类似这样的描述：“想象一下，当海水温度升高时，冷却水泵的扬程会如何变化，这在南海航行时意味着什么……”，而不是仅仅给出一个数学公式。这种“去人情味”的叙述方式，使得原本就枯燥的技术内容显得更加高冷，大大降低了我持续阅读的动力。

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坦白说，我期望在这本书里能找到一些关于现代船舶辅机技术发展趋势的介绍，比如新能源技术的应用，或者更智能化的控制系统在辅机上的集成。然而，当我翻阅到关于泵和压缩机的那几个章节时，我感受到的更多是一种对经典理论的坚守。书中的内容显得有些“传统”，对很多基础原理的讲解无可挑剔，逻辑清晰，但就是少了那么一点点与时俱进的“火花”。举个例子，书中详细讲解了活塞式压缩机的工作循环，计算过程严密，但对于目前船上越来越普及的变频驱动技术和相关的节能优化策略，着墨不多。这让我不禁思考，如果我拿着这本书去和现在的船厂工程师交流，我能提供的可能更多是“教科书式”的知识，而不是能马上应用到最新项目中的“实战经验”。当然，这不能完全怪罪于作者，毕竟技术的迭代速度很快，但对于一本系统性的参考书而言，如果能增加一个专门探讨未来趋势的章节，或者在现有章节中融入更多现代化的案例，那无疑会大大提升它的实用价值和阅读趣味性。

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这本书的结构安排，初看之下似乎是按照辅机的种类来划分的，逻辑上无可指摘。但是，在实际阅读的过程中，我发现不同章节之间的关联性，尤其是在系统集成和故障诊断方面，连接得不够紧密。比如，在讲完A辅机的工作原理后，我希望能看到它与其他B辅机在共同工作时可能产生的相互影响或协调问题。然而，很多时候，每个章节都像是一个相对独立的知识模块，读者需要自己去搭建起这些设备在真实船舶环境中协同工作的“画面”。我尝试着去寻找关于机舱整体布局优化和设备选型决策的讨论，这对我这种需要从宏观角度理解系统的人来说至关重要，但这类内容似乎被弱化了。书中更侧重于“这台设备如何工作”，而非“这台设备如何与其他设备协同工作以实现最优能耗和可靠性”。如果能增加一些跨设备、跨系统的集成案例分析，或者建立一个虚拟的机舱场景，引导读者进行综合性思考，那么这本书的价值将上升一个台阶，从单纯的理论手册变成一个实用的工程参考工具。

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这本《船舶辅机》的封面设计实在让人眼前一亮，那种深邃的蓝色调，配合着一些复杂的机械线条图，一下子就抓住了我的眼球。我本来就对船舶工程领域有那么点兴趣，想找一本能系统了解船舶动力系统，尤其是那些辅助设备的书籍。结果拿到手翻了几页，我的心情就有点复杂了。首先，这本书的排版和字体选择让我感觉它更像是一本非常专业的教科书，而不是我期待的那种能让我轻松入门的读物。理论推导的部分似乎非常详尽，每一个公式、每一个参数的引入都经过了严谨的论证，对于初学者来说，这可能是一道不小的门槛。我特别关注了关于应急发电机和锅炉的部分，希望能看到一些实际操作中的案例分析或者故障排除的经验分享，但书中更多的是围绕着设计原理和性能参数的深入探讨。这让我意识到，这本书可能更适合已经有一定基础，并且想在理论层面深挖的工程师或者学生。它更像是一本“武功秘籍”，而不是一本“入门葵花宝典”。我甚至花了点时间去研究它对润滑油系统的描述，那种对流体力学和热力学结合的阐述，非常到位，但同时也让我感到，要真正掌握书中的内容，需要投入大量的时间和精力去消化这些深奥的知识点。

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