Desde la invención del barco (canoa - barco de 10.000 toneladas), la energía naval ha experimentado muchos desarrollos. Desde la perspectiva de la secuencia de desarrollo, básicamente ha pasado por:
Sin motor, mano de obra a la deriva, energía eólica, energía de turbina de vapor, energía del motor de combustión externa, energía del motor de combustión interna, energía nuclear (electricidad), futuro híbrido. poder
Los primeros barcos registrados eran simples madera flotante. El poder en ese momento era básicamente a la deriva y estaban en un estado de impotencia.
En el Neolítico de la Cultura Hemudu, hace 65.438+100.000 años, con la aparición de las canoas, los remos aparecieron y tomaron forma rápidamente.
La aparición del remo cambió el estado sin motor del barco. Por primera vez, el estado de conducción del barco fue controlable. Luego apareció el remo, que también se basó en el poder humano.
Entonces llegó la vela. La navegación se originó en Europa y su historia se remonta a la antigüedad.
La aparición de las velas permitió que el departamento de energía de los barcos volviera a depender de la mano de obra, haciendo posibles los viajes oceánicos.
Al principio había una vela cuadrada, que era una vela cuadrada colocada horizontalmente. El avance del barco depende de la dirección del viento y no puede navegar contra el viento.
Luego vino la vela de proa y popa, o vela de proa y popa, que permitía navegar contra el viento.
Sin embargo, las velas no son perfectas. En ausencia de viento, será difícil mover la potencia de la vela. Si la vela no se enrolla a tiempo cuando el viento es demasiado fuerte, el mástil puede romperse fácilmente y el barco volcará.
Luego está la máquina de vapor, una máquina de energía alternativa que convierte la energía del vapor en trabajo mecánico.
La aparición de la máquina de vapor provocó la Revolución Industrial en el siglo XVIII.
El nombre completo de turbina de vapor es motor de turbina de vapor. Es una máquina que capta la energía cinética del vapor de agua formado al calentar agua y la convierte en energía cinética de rotación de la turbina.
Las turbinas de vapor se utilizaron por primera vez en embarcaciones abiertas, y posteriormente aparecieron las hélices. Debido a sus ventajas en eficiencia energética, las hélices reemplazaron rápidamente a los barcos abiertos y se convirtieron en el método de propulsión más común para los barcos modernos.
En comparación con la potencia de la vela, la potencia de la turbina del barco ya no depende de la naturaleza y tiene una mejor controlabilidad. Sin embargo, debido al gran tamaño, la baja potencia y la baja eficiencia de las máquinas de vapor, los barcos con máquinas de vapor fueron eliminados gradualmente.
Entonces apareció directamente el motor de combustión externa. En pocas palabras, el principio de un motor de combustión externa es convertir la energía química en energía térmica y luego en energía mecánica.
En comparación con las máquinas de vapor, los motores de combustión externa son ligeramente más eficientes.
El segundo es el motor de combustión interna. La mayor diferencia entre este tipo de motor y un motor de combustión externa es que su combustible se quema internamente.
El principio de un motor de combustión interna es simplemente convertir la energía química en energía mecánica.
Los motores de combustión interna son más eficientes que los motores de combustión externa.
La mayoría de los barcos modernos utilizan turbinas de gas. La característica de funcionamiento de este tipo de motor es que la combustión produce gas a alta presión, y la alta presión del gas hace girar las palas de la turbina de gas, generando así potencia.
Las turbinas de gas tienen una amplia gama de aplicaciones y son principalmente adecuadas para propulsar buques de guerra y grandes barcos.
Otra fuente de energía moderna es el motor eléctrico, que es un dispositivo que convierte la energía eléctrica en energía mecánica.
Utiliza una bobina energizada (es decir, el devanado del estator) para generar un campo magnético giratorio, que actúa sobre el marco de aluminio cerrado en jaula de ardilla del rotor para formar un par de rotación magnetoeléctrico.
La ventaja de los motores eléctricos es que son silenciosos y no contaminan.
Sin embargo, el motor también tiene sus defectos. Los motores dependen de la electricidad, que es una forma de energía más que una sustancia tradicional. La adquisición y almacenamiento de energía eléctrica siempre ha sido un cuello de botella que limita el desarrollo de los motores.
El almacenamiento de energía eléctrica siempre ha dependido de baterías, pero las baterías son voluminosas, caras y difíciles de usar.
Existen muchas formas de obtener electricidad, entre ellas la energía solar, la energía eólica y otras fuentes de energía naturales. Sin embargo, la eficiencia de conversión de energía actual entre la energía eólica y la energía solar no es alta y se ve fácilmente afectada por el clima. Por lo tanto, siempre se ha utilizado como medio auxiliar para impulsar los generadores eléctricos. Sin embargo, de esta manera se pierden las ventajas de la propulsión eléctrica pura.
Una tecnología más avanzada es el uso de la energía nuclear. En la actualidad, la energía más avanzada es la energía nuclear, que utiliza reacciones nucleares controlables para obtener energía para obtener potencia, calor y electricidad.
La ventaja de la energía nuclear es su durabilidad. Generalmente, la potencia de un portaaviones de propulsión nuclear puede durar entre 10 y 20 años, una potencia que ninguna fuerza puede igualar. Sin embargo, el alto precio de la energía nuclear ha limitado en gran medida su promoción y se utiliza principalmente en buques militares.