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《动力技术》讲义提纲及说明05
2022-05-17草稿
2022-05-19定稿
王安良
按:续上篇《动力技术》讲义04:https://blog.sciencenet.cn/home.php?mod=space&uid=2071524&do=blog&id=1338568。本章内容算是有点“跨界”。
第五章 舰船动力技术,各小节标题如下:
5.0 水上动力发展简史
5.1 蒸汽机
5.2 内燃机与气轮机
5.3 核动力
5.4 其它水面动力技术
5.5 未来发展
5.A 思考题
舰船动力(或称水面上的动力)技术,泛指在水面上航行的各种舟、船及舰的主动力技术。西北工业大学有著名的三航院系(航空、航天和航海),是内陆且不临大江、大河、却有航海相关专业的学校之一。所以,也不算太跨界。
舰船的动力发展史非常长,若结合实际工程和应用技术,非常有趣和丰富。本教材大致把它分为五个时代:
舟筏时代(公元前-今,至少3500年以上);
帆船时代(鼎盛于十五世纪-十九世纪中叶);
蒸汽机时代(统治于1810s-1940s);
柴油机和气轮机时代(1940s-今);
核动力时代(1950s-今)。
动力系统不仅仅提供了舰船的航运功能,而且成为舰船能源综合利用的核心枢纽。目前,三个大发展方向:
1 移动的陆地、交通运输、军事工具;
2 水面上的飞航器;
3 安全、适用、经济和绿色。
蒸汽机用于舰船跟火车一样,是“水”到渠成、自然而然的事情,是动力和应用平台技术相互促进、相互成就的结果;柴油机在舰船领域的应用和发展则是技术竞争(内卷)的结果;而蒸汽轮机、燃气轮机和核动力是为适应水面大型移动平台的需求,陆上“大动力系统”在水上“小型化”的结果。
水上绿色动力技术的前世、今生与未来。
蒸汽动力船与蒸汽动力火车相比,在推动其技术革新是同等重要的,关键在于“推动力”和“牵引力”。
“力”乃至力学是个抽象的概念,是牛顿时代、数理学家的创新性发明(或发现),由此衍生出所谓的四大经典力学:理论力学、流体力学、固体力学和热力学。到爱因斯坦时代,人们开始探究这样一个问题:什么是力?延伸出更基本的“相互作用”的概念,所谓的四种“基本相互作用”:
强相互作用,弱相互作用,万有引力相互作用和电磁相互作用。
爱因斯坦乃至之后的许多科学家,终其一生,试图把这“四种力”统一,至今没有成功,至少无“完胜”。为何?太难。
那么,倒过来思考:
是否存在第五种或五种以上的的基本相互作用?
显然,这也不是个简单问题,更非鄙人首次提出。
参考文献
[1] 动力技术,王安良自编讲义(2011-2022)电子文档。
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GMT+8, 2024-4-25 07:54
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