Re: [问题] 为何军舰的蒸汽涡轮动力容易故障??

楼主: keins (Paragraph 11, confirm)   2020-11-29 11:33:25
※ 引述《wl00669773 (Jerry shou)》之铭言:
: 标题: Re: [问题] 为何军舰的蒸汽涡轮动力容易故障??
: 时间: Tue Nov 17 22:01:25 2020
: : 德国二战大型舰的问题不是他们非穹甲不要 而是太多年没造舰
: : 手边只有穹甲船有完整蓝图与应力数据 当初在造袖珍战舰时
: : 三艘的结构与装甲设计都不一样 到最后一艘时似乎有朝向内部装甲盒的味道
: : 个人怀疑这就是德国海军正在试图追赶现代化设计的过程 但这个时候宅希上台
: : 急着要即席战力 袖珍战舰四号五号直接改计画做成战巡 时间紧急只能翻老设计图
: : 直接修改 最后才会变成整支海军都是穹甲厨的感觉
: : 要想做革新设计 长时间的先期研究与纸上试算是必须的
: : 急就章的革新设计很容易变成五痨七伤的东西
: 也没说一定要放弃穹甲,隔壁黎赛留的穹甲就用的很有意思。
: : 结果德仔变成超频OC玩家 天天都在喊今天的我没有极限
日本人把德国造的客轮Scharnhorst买下来改造航舰(神鹰)时,
同样被该舰的Wagner高压(52 atm)锅炉搞到头大(常发生锅炉管路破裂的意外),
最后乖乖换回日本自家的舰本式锅炉了。
日本海军在特务舰樫野也用过并用两种类的轮机,
除了日本自己的舰本式以外,
另一组搭配的是美国La Mont的锅炉(450度/50atm,强制循环)
以及瑞士Brown-Boveri的涡轮,
但是测试后认为日本自家货的效率也没那么差,因此就没急着改了。
: : 法国轮机的效率很惊人 通常高速舰一舱左右塞两台锅炉算差不多 黎赛流可以塞三台
: 睡前先补充这边的资料
:

: 法国能塞三锅炉的原因
这里有提到Richelieu使用的Sural锅炉是缩短宽度的设计
单体锅炉尺寸(长*高*宽,单位为公尺)
Dunkerque:5.33 * 5.34 * 6.50
Richelieu:6.30 * 4.65 * 4.50
因此Richelieu可以在船体的宽度范围内并排塞下三组锅炉,
锅炉舱也只需要前、后两个就可以装完全部的6组锅炉。
不过要注意一下,Richelieu的锅炉舱是没有做横向隔舱的,
这点在损管上其实是有点危险的(有可能一次直接损失一半的动力)。
而如果中间要加上隔舱的话,能不能塞下去其实就有点疑问了。
https://www.wikiwand.com/en/Richelieu-class_battleship#/Machinery
题外话:
锅炉舱间的设计用在不同种类的船舰时也会有不同的针对性需求,
这里面最惨的案例大概是英国航空母舰。
英国航舰的设计要求之一是长度缩短(船坞与海外港口的相容性问题),
结果连带的轮机舱间的长度也被强迫缩水,
既然长度不够、宽度也就这么一点,
英国海军不得不把脑筋动到增高锅炉高度的这点上。
问题是航舰的烟囱几乎都在船舷侧边的位置,
也就是说锅炉舱的上面还要有横向通往烟囱的排烟通道,而这也是要吃高度的。
而锅炉就已经变高、还要加上顶头排烟通道的高度,
连带倒楣的就是机库本身的高度被压缩。
再加上英国的装甲飞行甲板会有重心上升的问题,甲板高度不能拉太高,
当然机库的高度就会受到更严重的限制。
Illustrious级为什么只有单层机库,原因一部分就出在这里。
后来硬改双层机库就更惨(高度较高的F4U不能收纳)。
反观日本的航舰就没有锅炉舱过高的问题,
即使是中型CV的苍龙、飞龙,也可以顺利塞进双层机库。
: : 用战舰型的船体开出32kt 对外还很谦虚的说没啦 30.5kt而已 承让承让
: *海试时用179,000shp跑出32.63knot
:

: : 有趣的是这么高效的轮机温度压力反而却都偏低(相对其他高输出轮机)
: : 不知道是不是跟她的特殊设计有关 这套系统特别设计了进气加压
: : 废气热交换进气预热 以及其他周边设备 据说还具有热机较快的优势:
:

: 帮补充结构图
其实进气预热这点算是1930年代中期以后海军用轮机的标准配备。
以日本/美国的常见设计观点来说,锅炉设计的额外配备大概有三种:
=======================
过热器:
有了这个才能将蒸气从饱和蒸汽变成过热蒸汽,
要用过热蒸气就要有这个,1920年代前期开始就常用了。
空气预热器:
利用排烟的废热将吸入给锅炉燃烧用的空气预热、提高燃烧效率,
也是上述的对应项目。
日本的驱逐舰应用比较早(特型驱逐舰的第二批开始就是标配),
巡洋舰是最上后期型,
航舰则是苍龙、飞龙与加贺的大改造时采用,
战舰则是伊势、金刚级在1930年代大改造时使用。
收热器/节炭器(Economiser):
同样是利用排烟的废热,
但是加温的对象就不是吸入空气,
而是将锅炉的工作流体(水)加温到低于沸点的状态,提高燃烧效率。
日本采用的只有天津风与岛风而已,
美国则是在Mahan级以后就一直是标准配备。
: : 但这么紧致高效却低温低压 不知道有没有拿其他性能交换 比如说油耗之类的....
: 5866吨的油 30节可跑3450nm 20节8250nm 16节9850nm
:

: 供参
这个比较需要看详细数字,很难一概而论。
因为即使速度相同,
用巡航涡轮跟用高低压涡轮机跑出来的续航力数字也会明显不同。
以金刚(二改后)的情形来说,
如果用巡航涡轮机跑18节(只有有装巡航涡轮的外二轴运转,内二轴不使用),
可以跑出续航力9800 nm,
但是如果不用巡航涡轮、而是用自己的高压涡轮用四轴跑,
同样18 kt的续航力就会掉到8300 nm左右。
(金刚的巡航涡轮最多可以撑到22节,超过的话就必须将巡航涡轮解联;
日本从翔鹤以后的航舰由于考虑到飞机起降需求,
有将巡航涡轮的出力提高,巡航涡轮运转的最高速度增加到26节。)
Richelieu的设计则是涡轮机三段(高压、中压、低压),
但是应该没装巡航涡轮,
这样还能跑出不错的续航力算是很难得了。
同样是涡轮机三段设计的金刚(二改),
续航力是18kt/9800 nm或16kt/11600 nm,
但是金刚的燃油携带量是6678 t、吨位比较轻,
并且还是用巡航涡轮跑的数据。
:
作者: a25172366 (Ei)   2020-11-29 12:08:00
推推
作者: wl00669773 (Jerry shou)   2020-11-29 12:09:00
翻开覆蓋的魔法卡 , 使用死者苏醒天啊 上次发文是2019/6月了
作者: viking0518 (知命用命不认命)   2020-11-29 15:05:00
娘子 快出来跟我看难得K神发文
作者: PAULDAVID (oops)   2020-11-29 15:33:00
其实我也留意到一些极度压缩的高效配置有所引患 黎赛留不但两舱塞六锅 两舱还是临舱未与机舱错列 虽说是TDS最宽舱段还是有点危险啊 而且这种排法也非独家 我想或许再加个独立辅机水密舱支撑损管 就能压低风险了?
作者: TheoEpstein (Cubs)   2020-11-29 16:40:00
先推再看
作者: karl7238 (追梦)   2020-11-29 19:29:00
作者: hsinhanchu (hsinhanchu)   2020-11-30 18:39:00
是K大!
作者: hedgehogs (刺猬)   2020-11-30 20:43:00
作者: TAIWANSEAL (我辈武德)   2020-12-13 19:41:00
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