Выбор конструктивного типа движителя, ориентировочных значений скорости хода судна и диаметра гребного винта.

⇐ ПредыдущаяСтр 6 из 6

1.1. В соответствии с рекомендациями в разделе 2 в качестве движителя принимаем цельнолитой гребной винт. Материал изготовления гребного винта – бронза АЖН 9-4-4.

1.2. Для выбора значений D _op используем диаграмму на рисунке 1. Ориентировочное значение скорости хода судна определяем по зависимости EPS = f(Ѵ _s) , приняв значение EPS из соотношения:

Из графика EPS = f(Ѵ _s) находим Ѵ _s _op ≈ 15, 1 уз.

Для входа в диаграмму определяем

Для грубой оценки ω _T^’ используем формулу Тейлора (2.2):

Из диаграммы на рисунке 1 находим: D _op ≈ 6, 2м.

1.3. Проверяем выбранное значение D _op с точки зрения расположения гребного винта за кормой. В соответствии с рекомендациями D_пред = 0, 72•Т_ср = 0, 72х14, 5=10, 4 м.

Принимаем D_пред = 10, 0 м.

Значение D_пред намного больше значения D _op, поэтому для дальнейших расчетов принимаем: D _op =6, 3м.; Ѵ _s _op =15 уз.

Определение коэффициента взаимодействия гребного винта с корпусом судна.

2.1. Коэффициент попутного потока определяем по формуле Холтропа (3.1):

Из расчета сопротивления воды корпусу судна при Ѵ _s _op = 15 уз. принимаем:

;

- коэффициент продольной полноты ;

Принимаем D = D _op ≈ 6, 2 м.;

Полученное значение ω _T проверяем по формуле Э.Э. Папмеля (3.2):

т.к. число

Принимаем окончательно: ω _T = 0, 365.

2.2. Коэффициент засасывания определяем по формуле Холтропа (3.5):

Полученное значение проверяем в соответствии с рекомендациями подраздела 3.2.: 0, 5 ω _T ≤ t ≤ 0, 7 ω _T -- t = 0, 6 ω _T_.

Принимаем окончательно: t = 0, 219

2.3. Коэффициент неравномерности поля скоростей в диске гребного винта принимаем: i₁= i₂ = 1, 0

2.4. Коэффициент влияния корпуса судна определяем по формуле:

Определение числа лопастей и дискового отношения гребного винта и выбор расчетной диаграммы.

3.1. В соответствии с указаниями раздела 4 дисковое отношение гребного винта определяем по диаграмме на рис. 3.

Для входа в диаграмму уточняем значение:

Ѵ _{A S} = Ѵ _{s op}(1- ω _T);

Ѵ _{A S} = 9, 5 уз.

Для определения Ѳ используем диаграмму на рис. 3 и по значениям

n _ном = 115 мин^-1, D _op = 6, 2 м. и N_e_ном = 12500 кВт, определяем

Ѳ = 0, 618.

3.2. Для выбора числа лопастей гребного винта определяем коэффициент нагрузки гребного винта по упору:

Так как σ _р> 2, 5 , то в соответствии с рекомендациями раздела 4 целесообразно принять число лопастей Z = 6÷ 8.

Рассмотрим вариант при Z = 6.

Определяем потребное дисковое отношение гребного винта при Z=6 по формуле:

Для случая Z = 6 и Ѳ _z₌₆ = 0, 68 подходит расчетная диаграмма Т6-68.

Для случаев Z = 7 и Z = 8 находим соответственно:

Ѳ _z₌₇ = 0, 72 диаграмм нет

Ѳ _z₌₈ = 0, 75 диаграмм нет

Окончательно принимаем:

Z = 6; Ѳ = 0, 68

Расчетная диаграмма Т6-58.

4. Учет механических потерь в линии валопровода. Исходя из предложения, что МО судна находится в корме, принимаем

η _вал =0, 99, η _пер=1, 0.

Выбор расчетного режима при проектировании гребного винта.

В соответствии с заданием тип двигателя – ДВС, двухтактный с турбонаддувом Брянского машиностроительного завода. В соответствии с рекомендациями таблицы 3 при плавании судна с δ = 0, 8, сроке докования 24 месяца и преимущественно в умеренных широтах принимаем коэффициент увеличения частоты вращения К = 1, 045.

В соответствии с разделом 6 для расчета оптимальных элементов гребного винта принимаем n_расч = n _ном, N_e_расч= N_e_ном /К³.

Расчет оптимальных элементов гребного винта, обеспечивающих максимальную скорость при заданной мощности и частоте вращения двигателя.

6.1. Расчет исходных данных для определения наибольшей скорости выполнен в таблице 10.

6.2. По результатам расчета строим графики (N_e, I, H/D, D) = f(Ѵ _s) на рис. 7, по которым для N_e=12500 кВт находим:

H/D = 0, 81; D = 5, 95м.; I_расч= 0, 422; Ѵ _s = 14, 75 уз.

7. Проверку гребного винта на кавитацию проводим по формуле:

Предварительно находим:

p_о = 101300 Н/м³- атмосферное давление;

h _o = T_cp – (D/2 + 0, 2)=14, 53 –(5, 95/2 +0, 2)=11, 355 _M.;

𝜌 = 1025 кr/_M³

Сопротивление судна R при скорости 14, 8 уз., определенной по графику на рис.6 R = 1010000 H; принимаем P_v = 1220 H/_M³;

Ѳ = Ѳ _расч _,т.е. дисковое отношение рассчитанного гребного винта обеспечивает отсутствие кавитации.

Таблица 10

Расчет исходных данных для определения наибольшей скорости хода судна и оптимальных элементов гребного винта

№ п/п	Расчетные величины и формулы	Раз- мер-ность	Числовые значения	примечание
		уз						Задается
		м/с	4, 24	4, 57	4, 9	5, 22	5, 55
			1, 28	1, 40	1, 53	1, 65	1, 79	Отклады-ваем на диаграмме Т-6.68
			0, 37	0, 402	0, 432	0, 462	0, 492	С диаграммы Т-6.68
			0, 77	0, 79	0, 81	0, 83	0, 86	С диаграммы Т-6.68
			0, 45	0, 475	0, 50	0, 52	0, 54
		м	5, 98	5, 96	5, 94	5, 92	5, 9
			0, 56	0, 59	0, 62	0, 64	0, 664
	>	кВт						С рис. 6
		кВт
Постоянные величины		t = 0, 219
N_e_ном=12500кВт


		Диаграмма Т-6.68

Рис. 7. Характеристики гребного винта.

⇐ Предыдущая 1 2 3 4 56