什么叫AIP可以装上潜艇的那种 ♂
什么叫AIP可以装上潜艇的那种
- 什么叫AIP可以装上潜艇的那种
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关键词:不依赖空气动力装置(AIP)
闭式循环柴油机斯特林发动机燃料电池
前言
为了增加常规柴电潜艇一次水下续航时间及距离,降低通气管暴露率,提高常规潜艇作战威力,世界各主要海军强国大力发展具有不依赖空气动力装置(AIP)的混合型柴电潜艇,如德、英、瑞典、荷兰等〔1〕。
纵观世界各国AIP发展历史和现状,我们可以选择的AIP方案有:闭式循环柴油机(CCD)AIP、斯特林发动机(SE)AIP以及燃料电池(FC)AIP。这三种AIP方案都已被各海军强国分别采用〔1〕,如英国、荷兰等已采用CCDAIP方案,瑞典等已采用SEAIP方案,德国已采用FCAIP方案。
本文介绍3种AIP装置的组成、工作原理,分析对比各种AIP方案特点,提出对发展我国常规潜艇AIP的看法。
各种AIP技术原理及装置的组成
闭式循环柴油机AIP(CCDAIP)
该系统以闭式循环柴油机为发电机原动机。为使柴油机在没有空气供气状况下工作,必须提供模拟空气成份的进气气体,使柴油机发火燃烧工作。为此,将柴油机排出的废气经CO2吸收器吸收部分CO2气体,废气中未被吸收部分气体再加入适量氧气,即组成人造大气。但由于这种人造大气中CO2含量总比新鲜空气多,使人造空气的比热值低于正常空气,为保证一般标准柴油机在闭式循环状态下正常工作,一般在再循环的气体中加入适量单原子气体氩,使混合成的人造大气与正常空气比热比值一致。这样柴油机即可在闭式循环状态下正常工作,也可以在开式空气供应时正常工作,实现开、闭合用。为了高效地吸收柴油机废气中的CO2,应首先将温度为350~400℃、压力为0.2~0.5Mpa的废气喷淋冷却至80~100℃。再将冷却后的废气送进CO2海水吸收器中,让海水充分溶解吸收CO2气体,而其他成分气体在吸收器中吸收量很少。经这种“洗涤”后的废气进入混合室与氧气、氩气混合后再循环。而溶有大量CO2的海水经海水处理系统(WMS),排出舷外。海水处理系统利用深水能量,不需消耗较多能量而将较低压力的海水(2~5 bar)排放到深水中(如下潜300 m则为30bar),而水泵耗功只用于克服流动阻力,因此耗功少,整套装置效率较高。
为使整个AIP系统协调工作,设置计算机控制系统,以控制水处理系统的海水流量,供氧量等,使整套系统适应柴油机负荷、潜艇下潜深度的变化,保证正常工作。
为保证氧气供应,CCDAIP设置一个较大容量的液氧罐(液氧贮存温度-180℃)。由于氩气消耗量很小,故AIP装置中只要几个较小容积的氩气瓶就足够了。
斯特林发动机AIP(SEAIP)
斯特林发动机(SE)AIP以不依赖空气的斯特林机(Stirling Engine)为发电机原动机。斯特林发动机是一种外部加热的连续燃烧发动机,它通过外部燃烧的高温气体经加热管加热内部循环的工质(船用斯特林机通常用氦气作循环工质),内部循环工质受热膨胀推动活塞作功,使发动机输出轴功率。为了使发动机在无空气条件下连续运行,同样需要连续不断地供应氧气燃烧供应热量,因而SEAIP也装有较大容量的液氧罐。为了排除燃烧后废气,有两种方法可选择。一种是利用废气压力直接排到舷外海水,这需要较高的燃烧压力(30 bar左右),且未燃烧的O2会随废气直接排至舷外,导致未燃O2气和来不及溶解的CO2气冒至海面。另一种方法是象CCDAIP系统一样,装备排气冷却?O2海水吸收器及水管理系统,这样装置会比直接排出废气的办法复杂些,但可使燃烧压力降低,燃烧不随潜深影响,不会产生气泡航迹,隐蔽性较好。
燃料电池FC(FCAIP).?
德国已装艇海试的燃料电池为氢氧燃料电池,其基本工作原理是靠氢和氧反应直接产生电能而工作的,它唯一的副产品为水,这个过程正好与通过电解分解水的过程相反。燃料电池必须源源不断地供应氢和氧,为此,AIP装置不仅要有较大容量的液氧罐,而且要有一个较大容量的液氢贮存罐,而液氢要比液氧贮存条件苛刻得多。
2 世界潜艇3大AIP技术的优缺点比较
3种AIP特点分析
CCD-AIP中,柴油机本身几乎无需作重大改进,主机技术成熟,其他辅助系统问题,如再循环气体混成、废气的喷淋冷却、CO2海水吸收原理、水处理系统的原理,有关单位已有研究,不存在较大技术风险。因而开发CCDAIP能在技术风险小,投资少(例如引进一台CCD只需150万美元),且可在我们工艺、工业水平能达到的情况下早日获得。当然,相对来说,柴油机本身结构噪声和空气噪音较大,但现代隔振技术完全可使柴油机经隔振后噪声指标达到要求。由于水处理系统耗能少,因此CCDAIP系统效率可达35%。
SE-AIP主机即斯特林发动机,外部连续燃烧加热工质作功,因此结构噪声及空气噪音比柴油机小,这是它一大特点。目前,我国已研制出75 kW斯特林原理样机,其效率为35%。与柴油机相比,效率稍低,而其技术成熟程度存在较大差距,工作可靠性有待进一步考验。目前存在较大难度的技术问题尚需进一步解决,如高性能加热器材料、加热器头工作温度均匀、工质流动均匀、工质密封、功率调控、压力燃烧等。因此,研制SEAIP必然投资较大(例如引进一台热气机需300万美元,一个舱段需要1亿美元),技术风险也比CCDAIP高。据称,韩国引进瑞典斯特林发动机后认为40~70%零部件不能自己生产,结果否定了SEAIP方案。另据消息,澳大利亚从瑞典购买热气机做评估试验,3个月未达到额定功率,被否定。SEAIP研制周期相应也会较长。
燃料电池具有最高的能量与重量比,效率高(达50~60%),而且几乎是不产生废气,可无声航行。但在潜艇上贮存液态氢是有很大的技术难度。同时因为氢气易爆易燃,对使用氢的安全有严格要求,装置中的膜要依赖美国进口,国内尚无生产能力。由此可见燃料电池技术难度大,工业基础要求较高,要使燃料电池上艇作AIP动力,需要很高的技术储备,而我国对燃料电池的研究水平还比较低。所以,如果研制FCAIP,则研制周期较大(据估计,至少需要10~15年),投入经费也很大,例如引进5 kW燃料电池,需3万美元,自己研制至少需要1亿元人民币,同时技术风险也大。
将上述3种AIP作全面的各性能指标评价,如果某项性能最好的定“好”,相比较居中者为“中等”,相比较性能较差者为“较差”(说明:“较差”并不意味这个性能达不到潜艇用要求,而仅表示三者相比为“较差”)。如果两种或三种AIP性能分不出明显优势,则同为“好”或“中等”。比较结果列表如下:
表13种AIP的性能指标评价AIP方案性能指标CCDAIP SEAIP FCAIP 航程了中等中等好潜水深度中等中等好低噪声级较差中等好散发至舷外热量中等中等好研制费用好中等较差运行费用好中等较差研制周期好中等较差装置安全性好好中等维修性能好中等好研制风验好中等较差
评论
因为CCDAIP柴油机技术十分成熟,振动噪音经减振降噪后能满足常规潜艇“安静”性要求,而且研制费用低、周期短、风险小、见效快,因此深入研究CCDAIP,并向实用化迈进,是我们应该重点抓好的大事,应优先发展。SEAIP在我国也具有一定的技术基础,技术成熟后装艇性能较好,因而也是有发展前途的AIP。燃料电池,由于研制风险大、费用高、周期长、尽管其性能优良,但近期应用前景毕竟因现实条件制约而受到很大限制,但它是今后发展的主要方向,我们应做好技术跟踪工作。
可以设想,若利用现有柴油机主机技术,作CCDAIP实验研究,那么不仅闭式循环柴油机可较快研制成功,而且辅助系统如CO2吸收器、水处理系统等均可随之试验研制,这样主机和辅机系统能同步发展,实现AIP潜艇将不是一件遥远的事情了。
还应看到,尽快发展CCDAIP能促进SEAIP的研究工作,因为CCDAIP的CO2溶解排出技术、液氧贮存技术等均可移植至SEAIP中。因此CCDAIP在较短时间内研制成功可促进SEAIP的研制开发工作。
总之,根据国际及周边环境国家的常规潜艇AIP现状,常规潜艇装备AIP是必然的发展趋势。但AIP属高新尖端技术,完全依赖进口则很可能受制于人。所以应加速研究开发我国AIP特别是CCDAIP,尽快加大投入,加紧AIP系统研究,以期早日装备实艇,充分发挥常规潜艇的威力。
致炫要好一些,其实不管是威驰还是致炫,都是丰田系列,只不过一个广汽一个一汽,前者发动机大多采用进口技术,后者基本就是国产化了,都属于小型车,前者的保值更高发动机型号是发动机生产企业按照有关规定、企业或行业惯例以及发动机的属性,为某一批相同产品编制的识别代码,用以表示发动机的生产企业、规格、性能、特征、工艺、用途和产品批次等相关信息。
6NR-FE的耗油量大,动力足。
4NR-FE耗油小,动力不足。
热气机:或称斯特林发动机。以空气、氢和氦等作为工质、按回热闭式热力循环进行周期性的压缩和膨胀而作功的热力发动机。热气机是外燃机,可以采用多种燃料,同时还具有噪声低、振动小和排污较少等优点。主要缺点是散热器大、密封困难和成本较高。仍处于研制阶段,尚未推广应用。
喷气式发动机:利用燃料燃烧气体排出过程中所产生的反作用力作功的热力发动机,主要用于航空和航天方面。喷气式发动机可以分为两大类,即空气喷气式发动机和火箭喷气式发动机。从外界吸入空气作为工质、以空气中所含的氧作为氧化剂的喷气式发动机称为空气喷气式发动机。发动机型号是发动机生产企业按照有关规定、企业或行业惯例以及发动机的属性,为某一批相同产品编制的识别代码,用以表示发动机的生产企业、规格、性能、特征、工艺、用途和产品批次等相关信息。如燃料类型、气缸数量、排量和静制动功率等。
6NR-FE和4NR-FE这些应该是厂家的分类方法
1
4B20M1是广汽第二代320T发动机,不采用缸内直喷技术,而是采用了燃烧室GCCS燃烧控制专利技术,使燃油消耗降低15、燃烧速度提升22,但是最大功率只有145千瓦,最大扭矩只有300牛米,性能一般
优点大的缺点自然大,但K24的速度,实战实力的确不错。
发动机(Engine)是一种能够把其它形式的能转化为机械能的机器,包括如内燃机(往复活塞式发动机)、外燃机(斯特林发动机、蒸汽机等)、喷气发动机、电动机等。
如内燃机通常是把化学能转化为机械能。发动机既适用于动力发生装置,也可指包括动力装置的整个机器(如:汽油发动机、航空发动机)。发动机最早诞生在英国,所以,发动机的概念也源于英语,它的本义是指那种“产生动力的机械装置”。
外燃机,就是说它的燃料在发动机的外部燃烧,1816年由苏格兰的R.斯特林所发明,故又称斯特林发动机。
发动机将这种燃烧产生的热能转化成动能,瓦特改良的蒸汽机就是一种典型的外燃机,当大量的煤燃烧产生热能把水加热成大量的水蒸汽时,高压便产生了,然后这种高压又推动机械做功,从而完成了热能向动能的转变。
jl473qg发动机的耐用度和质量都是比较不错的,这款发动
机是一款1.5升发动机,这款发动机搭载在长安欧诺汽车上。
随着汽车制造工艺的发展,发动机的耐用性和可靠性在不
断提高。汽车的发动机在正常使用下一般是不会出现什么问题的。
容易出现问题的是汽车上的电子系统。汽车上的电子系统
越来越多,随着使用年限的增加,汽车的电子系统可能会出现一些问题。
发动机(Engine)是一种能够把其它形式的能转化为机械能的机器,包括如内燃机(往复活塞式发动机)、外燃机(斯特林发动机、蒸汽机等)、喷气发动机、电动机等。如内燃机通常是把化学能转化为机械能。
发动机既适用于动力发生装置,也可指包括动力装置的整个机器(如:汽油发动机、航空发动机)。发动机最早诞生在英国,所以,发动机的概念也源于英语,它的本义是指那种“产生动力的机械装置”。
由于外燃机避免了传统内燃机的震爆做功问题,从而实现了高效率、低噪音、低污染和低运行成本。外燃机可以燃烧各种可燃气体,如:天然气、沼气、石油气、氢气、煤气等,也可燃烧柴油、液化石油气等液体燃料,还可以燃烧木材,以及利用太阳能等。只要热腔达到700℃,设备即可做功运行,环境温度越低,发电效率越高。外燃机最大的优点是其使用不受气压大小影响(对内燃机而言气压低会影响进气),非常适合于高海拔地区使用。
但是,斯特林发动机还有许多问题要解决,例如膨胀室、压缩室、加热器、冷却室、再生器等的成本高,热量损失是内燃发动机的2-3倍等。所以,还不能成为大批量使用的发动机。
由于热源来自外部,因此发动机需要经过一段时间才能响应用于气缸的热量变化(通过气缸壁将热量传导给发动机内的气体需要很长时间),而且需要初始动力。 这意味着:
1、发动机在提供有效动力之前需要时间暖机。
2、发动机不能快速改变其动力输出。
3、发动机在运转前需要额外增加起动力。而起动力也需要动能储备。
斯特林发动机目前有报道,已经开始研究在计算机主板的散热风扇上使用,通过北桥芯片的发热来带动斯特林发动机,以此来给硬件降温,该研究还处于研究阶段(2008.04.11)。
相关tag:斯特林发动机优缺点
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什么叫a级车b级车什么意思(A级车B级车是什么意思) ♂
什么叫a级车b级车什么意思(A级车B级车是什么意思)- A级车B级车是什么意思
- 什么是A级车和B级车
- 请问一下a级车和b级车区别是什么
1、如今比较广泛的是使用德国的方法来区分汽车的级别。最常见的方法是通过轴距的长度来划分级别。两个车轮之间的长度称之为轴距。
2、通常指轴距在2400mm以下的车型称为微型车(A00级)。
3、通常指轴距在2400-2550mm之间的车型称为小型车(A0级)。
4、通常指轴距在2550-2700mm之间的车型称为紧凑型车(A级)。
5、通常指轴距在2700-2850mm之间的车型称为中型车(B级)。
6、通常指轴距在2850-3000mm之间的车型称为中大型车(C级)。
7、通常指轴距在3000mm以上的车型称为豪华车(D级)。
【太平洋汽车网】其实这些级别都是在早期汽车工业发达的欧洲国家做出的车辆等级标准,其中包括了A00级、A0级、A级、B级、C级和D级车。而对应着我国目前的标准就是微型车、小型车、紧凑型车、中型车、中大型车和大型车。
具体划分的标准一般根据车辆的轴距、车长、排量等因素而异,具体如下:
A00级:一般指的是车辆轴距2-2.2米、发动机排量小于1升的车辆。
A0级:一般指的是车辆轴距2.2-2.3米、发动机排量在1-1.3升的车辆。
A级:一般指的是车辆轴距2.3-2.6米、发动机排量在1.4-2.0升的车辆。
B级:一般指的是车辆轴距2.6-2.8米、发动机排量在1.6-2.5升的车辆。
C级:一般指的是车辆轴距2.8-3.0米、发动机排量在2.4-3.0升的车辆。
D级:一般指的是车辆轴距3米以上、发动机排量在3.0升以上的车辆。
汽车等级是源自德国大众对汽车的一种分级方法,它不是权威的标准,只是大众当初为自己制定平台战略时,制定的一套参考数值,后来被广泛使用。
(图/文/摄:太平洋汽车网王盼盼1)
1、a级车是紧凑型汽车,b级车是中型汽车。b级车的外观尺寸更大,车内空间更大,发动机排量一般也是更大的,b级车的价格要更贵一些。
2、常见的汽车就是紧凑型汽车,中型汽车,中大型汽车,大型豪华车。这几个级别的汽车对应的分别是a级,b级,c级,d级。
3、d级车就是宝马7系,奔驰s级,奥迪a8l这种车。c级车就是宝马5系,奔驰e级,奥迪a6l等。b级车就是宝马3系,奔驰c级,奥迪a4l等。
4、a级车就是朗逸,速腾等。
5、汽车的不同等级是依据汽车的外观尺寸来划分的。
6、但是,不同等级之间的汽车差距正在被缩小,很多车企都会推出加长版本的汽车。例如宝马3系长轴距版本,这个车的轴距都快赶上标准轴距的宝马5系了。
7、有些b级车的车内空间甚至不如a级车大。a级车中有一款车经常在a级车销量榜榜首出现,这款车就是朗逸。朗逸的车内空间要比很多b级车都大。
8、所以,在买车时不要只看汽车属于什么级别的,要去亲自感受一下车内空间大小,要去4s店看一下车身外观尺寸大小。
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