Серия моделей гребных винтов

Гидродинамические, кавитационные и прочностные характеристики гребных винтов зависят от особенностей их геометрии, поэтому в ы б о р с е р и и моделей гребных винтов в значительной мере предопределяет все характеристики проектируемого винта.

Выбор серии гребных винтов диктуется назначением судна и условиями эксплуатации, скоростью хода и нагрузкой.

При выборе серии ориентируются на приоритет одной из трех задач:

· обеспечение высокого пропульсивного к.п.д;

· обеспечение отсутствия кавитации;

· обеспечение высокой прочности лопастей -

при удовлетворительных значениях параметров, относящимся к двум другим задачам.

Применительно к судам, работающим в обычных условиях, приоритетной является задача обеспечения высокого пропульсивного к.п.д. при приемлемых характеристиках кавитации и прочности.

Для выбора конкретной серии необходимо предварительно оценить

· число лопастей винта z;

· дисковое отношение .

Число лопастей гребного винта z следовало бы принимать возможно меньшим, так как с уменьшением числа лопастей возрастает к.п.д. винта, однако применение гребных винтов с малым числом лопастей как правило, приводит к увеличению виброактивности винта и, обычно, к увеличению вибрации корпуса судна. Так как расчет вибрационных характеристик судна выходит за рамки предмета теории корабля, то в первом приближении число лопастей принимается по опыту проектирования гребных комплексов однотипных судов, и обычно составляет 4 -6. С целью повышения живучести гребного комплекса на одновинтовых судах обычно принимают четное число лопастей. Новейшие серии моделей гребных винтов M 4, Z 4, разработанные для транспортных судов [1], имеют z =4.

Для проектируемого судна принимается z =4.

Дисковое отношение  определяется из условия отсутствия кавитации гребного винта при заданной удельной нагрузке винта по упору

                                                                                                              (5)

где  - потребный упор гребного винта, кН.

В рассматриваемом случае  = ________кН.

Дисковое отношение рекомендуется [1, с.543] определять (с некоторым запасом) по формуле

,                                                                (6)

где  - атмосферное давление, кПа (обычно принимается "нормальное атмосферное давление" = 101,3 кПа);

g - ускорение силы тяжести, м×с^-2 (принимается g = 9,80665 м×с²);

 - плотность забортной воды, т×м^-3 (  = _____ т×м^-3);

 - давление насыщенных водяных паров кПа

(принимается  = 0,873 кПа);

 - заглубление оси гребного винта, м; при предельном диаметре винта

D_P = ___ м (см. ч. I настоящей работы)  =__м.

Следовательно,  должно быть: = __________.

Из рассмотрения доступной информации [1] о современных сериях гребных винтов, предназначенных для транспортных судов и имеющих  = 4 следует, что для дальнейшего расчета целесообразно принять серию M4-, разработанную и испытанную в ЦНИИ им. акад. А. Н. Крылова; винты серии обладают высокими гидродинамическими характеристиками, слабой подверженностью кавитации и приемлемой прочностью; имеют дисковое отношение = ____, относительный диаметр ступицы винтов серии равен _____, а относительная условная толщина лопасти на оси винта равна  =______.