Расчет оптимальных элементов гребного винта.

В зависимости от типа задания (курсовая работа или дипломное проектирование) и установленных ранее ограничений по размерам гребного винта расчет оптимальных элементов винта с использованием диаграммы серийных испытаний может быть выполнен по различным расчетным схемам. Ниже будут рассмотрены четыре расчетные схемы, которые могут встретиться при выполнении работы. Все расчеты по приведенным ниже схемам рекомендуется производить в табличной форме.

7.1. Расчет гребного винта, обеспечивающего наибольшую скорость судна при заданной мощности и частоте вращения двигателя (курсовая работа).

Расчет исходных данных для определения оптимальных элементов гребного винта, обеспечивающего наибольшую скорость хода судна, производят по таблице 4, при заполнении которой необходимо руководствоваться следующими рекомендациями:

1. В нижнюю часть таблицы вносят указанные в задании и определенные ранее постоянные значения ω _T, t, i, η _к, η _вал, η _пер, N_{e ном}, n _ном, Z_p, а также найденное ранее значение N_{e расч.}

2. В строку 1 таблицы заносят 5-6 значений скорости судна, которые принимают в диапазоне (0, 7 ÷ 1, 2) _op.

3. В строку 3 таблицы заносят значение вспомогательного коэффициента мощности – частоты вращения K_NQ, причём значение N_р в знаменателе должно соответствовать принятому значению N_{e расч}.

4. С выбранной расчётной диаграммы K_Q - I по рассчитанным значениям K_NQ на линии K_{NQ opt} снимают значения I, H/D и η _o с точностью до третьего знака и заносят их в строки 4, 5, 6.

5. Если найденные значения D в строке 7 в каких либо столбцах превышают значение D_пред более, чем на 5 %, то расчёт в этих столбцах прекращается и производится далее по форме таблицы 5.

 

Таблица 4

Расчет исходных данных для определения скорости хода и элементов винта при ограниченном диаметре

№ п/п	Расчетные величины и формулы	Раз- мер-ность	Числовые значения	примечание
		уз							задается
		м/с
									Откладываем на расчетной диаграмме
									Снимается с расчетной диаграммы
									Снимается с расчетной диаграммы
									Снимается с расчетной диаграммы
		м
									Если
	>	кВт							С графика Из расчета сопротивления
		кВт
Постоянные величины	K =…
Ne ном =…….кВт
м	t = ….	Диаграмма…

 

 

По результатам расчёта строят графики N_e, I, H/D, D = f ( ) и находят значения указанных элементов гребного винта и скорости судна для заданной номинальной мощности так, как показано на рисунке 7 (если в задании указана длинная эксплуатационная мощность, то номинальная мощность находится в соответствии с указаниями подраздела 1.3).

 

7.2. Расчёт гребного винта, обеспечивающего наибольшую скорость судна, при заданных мощности и частоте вращения и ограниченном (предельном) диаметре.

В расчёт исходных данных для определения оптимальных элементов гребного винта, обеспечивающего наибольшую скорость судна при заданной мощности, частоте вращения и ограниченном диаметре винта, производят по таблице 5, при заполнении которой, необходимо руководствоваться следующими рекомендациями:

1. В нижнюю часть таблицы вносят постоянные величины расчёта, указанные в задании ( N_{e ном} и n _ном ) и определённые ранее.

2. По значениям I рассчитанным в строке 3, и K_Q = const в строке 4,

по выбранной расчётной диаграмме K_Q - I находят значение

( H/D, η _o ) = f( K_Q, I ) и заносят их в строки 5, 6. Необходимо учесть, что при определении значения K_Q в сроке 4 значение N_р следует принять равным N_{p расч .}

3. По результатам выполненного расчёта сроят графики (N_e, I, H/D) = f( ) и находят элементы гребного винта и скорость хода судна, так как показано на рисунке 7.

 

 

Таблица 5

Расчет исходных данных для определения скорости хода и элементов гребного винта при ограниченном диаметре.

№ п/п	Расчетные величины и формулы	Раз- мер-ность	Числовые значения	Примечание
		уз							Задается
		м/с
									По точке пересечения
									с линией
									Снимаем с расчетной диаграммы
									Снимаем с расчетной диаграммы
	>	кВт							С графика Из расчета сопротивления
		кВт
Постоянные величины	Zp = …	К =…
Ne ном = …….Вт
м	t = ….;	Диаграмма…

 

 

7.3. Расчёт потребной мощности силовой установки и оптимальных элементов гребного винта, при заданной скорости судна (дипломный проект).

Расчёт исходных данных для определения мощности и частоты вращения силовой установки (если одно из этих значений не оговорено в задании дополнительно), обеспечивающих заданную скорость хода судну, и оптимальных элементов гребного винта производят по таблице 6, при заполнении которой нужно использовать следующие рекомендации.

1. В нижнюю часть таблицы вносят указанные в задании и определённые ранее величины, а так же найдённые в соответствии с разделом 6 значения К.

2. В строку 1 таблицы заносят 5 -6 значений частоты вращения, которые принимают в диапазоне (0, 6 ÷ 1, 2) n_{op ,} а при Z_p ≥ 2 - (0, 8÷ 1, 2) n_op.

3. В строку 2 таблицы заносят значения вспомогательного коэффициента упора – частоты вращения K_NT, причём значение n _с в знаменателе должно быть умножено на коэффициент К.

4. С выбранной расчётной диаграммы K_Т - I по расчётным значениям K_NT на линии K_{NT opt} снимают значение I, H/D, η _o и заносят их в строки 4, 5, 6.

5. По результатам расчёта, строят графики (N_e, I, H/D, D) = f(n). Номинальные значения мощности и частоты вращения, а также оптимальные элементы гребного винта выбирают, пользуясь построенными кривыми и рекомендациями по выбору оптимальной частоты вращения ( чаще всего исходя из частоты вращения предполагаемого двигателя), изложенными выше, при этом допускается увеличение диаметра в пределах D _op ≤ D ≤ D_пред.

В ряде случаев при проектировании силовой установки судна конкретной конструкции, указанной в задании на дипломный проект возникает необходимость произвести расчёт и выбор оптимальных элементов гребного винта при заданных и N_{e ном} или и n _ном.

Такой расчёт рекомендуется выполнять по схемам подраздела 7.3 и 7.4, при этом искомое значение N_{e ном} или n _ном определяется по кривой N_e = f(n) по одному из заданных параметров. Если найденное таким образом соотношение N_{e ном} или n _ном не удовлетворяет проектанта силовой установки, то оптимальные элементы гребного винта и проектная скорость хода судна должны быть определены заново при повторном расчёте по подразделам 7.1 и 7.2.

 

Таблица 6

Расчет исходных данных для определения мощности и частоты вращения силовой установки и оптимальных элементов гребного винта.

№ п/п	Расчетные величины и формулы	Раз- мер-ность	Числовые значения	примечание
	nc	c-1							задается
		м/с
									Снимается с Расчетной диаграммы
									Снимается с Расчетной диаграммы
									Снимается с Расчетной диаграммы
		м
									Если
		кВт
Постоянные величины	Zp=…	Dпред = … м
уз	Z=…	=…
… м/с
… H; с графика	; с графика
… Н	T =…	Диаграмма…
… H		… кг/м3

 

7.4. Расчёт потребной мощности силовой установки и оптимальных элементов гребного винта при ограниченном диаметре.

 

Расчёт исходных данных для определения мощности и частоты вращения и оптимальных элементов гребного винта ограниченного диаметра, обеспечивающего судну заданную скорость, производят по таблице 7 при заполнении которой нужно пользоваться следующими рекомендациями:

1. В нижнюю часть таблицы вносят указанные в задании и определённые ранее величины, а так же найденные ранее в разделе 6 значения коэффициента К.

2. В строку 1 таблицы вносят 6 – 6 значений частоты вращения, которые принимают в диапазоне (0, 7 ÷ 1, 0) n_op , а при Z_p ≥ 2 - (0, 8÷ 1, 2) n_op.

3. В строках 2 и 3 находят значения K_Т и I при фиксированных значениях диаметра винта, причём значение n_с в знаменателе формул необходимо умножить на коэффициент К.

4. По значениям K_Т и I на выбранной расчётной диаграмме K_Т - I находят значение H/D = f(K_Т , I ) и η _o= f(K_Т , I ) и заносят их в строки 4, 5.

5. По результатам выполненного расчёта строят графики

(N_e, H/D, η _o) = f(n).

Номинальное значение мощности и частоты вращения, а так же оптимальные элементы гребного винта выбирают, пользуясь построенными кривыми и рекомендациями по выбору оптимальной частоты вращения, изложенными в разделе 2 и подразделе 7.3.

 

Таблица 7

Расчет исходных данных для определения мощности и частоты вращения силовой установки оптимальных элементов гребного винта при ограниченном диаметре.

№ п/п	Расчетные величины и формулы	Раз- мер-ность	Числовые значения	примечание
	nc	c-1							задается
		м/с
									Снимается с Расчетной диаграммы
									Снимается с Расчетной диаграммы
		кВт
Постоянные величины		Dпред=… м
уз	Zp=…
… м/с	Z=…	; с графика
… H; с графика		…
… Н	Диаграмма…	Диаграмма…
… H		….

 

 

⇐ Предыдущая123456Следующая ⇒

Поделиться:

Популярное:

1. Алгоритм расчета доз органических и минеральных удобрений по прогнозному ротационному балансу элементов питания растений
2. Анализ элементов художественного текста
3. Биологическая система, состоящая из взаимосвязанных и соподчиненных элементов, взаимоотношения и особенности строения которых определены их функционированием как целого. Что является такой системой?
4. В задачах 392–420 определить электродвижущую силу элементов, написать уравнения реакций, за счет которых возникает разность потенциалов. Составить схемы элементов
5. В задачах 881–890 составить электронные формулы атомов элементов в стабильном и возбужденном состояниях и изобразить орбитали внешнего энергетического уровня
6. Взаимодействие элементов рыночного механизма и установление цен равновесия.
7. Виды упругих элементов, применяемых в рессорном подвешивании
8. Выбор и обоснование элементов учетной политики хозяйствующих субъектов
9. Выбор конструктивного типа движителя, ориентировочных значений скорости хода судна и диаметра гребного винта.
10. Выбор конструктивных элементов. Обоснование принятых решений
11. Выбор элементов для испытания
12. Вынос элементов питания с урожаем орошаемых культур