Навигация
Определение параметров гребного винта
25006
знаков
10
таблиц
0
изображений
4. Определение параметров гребного винта
Определим в первом приближении параметры гребного винта, обеспечивающего максимальную скорость движения судна. По результатам вычислений построим графические зависимости.
Спроектировать гребной винт означает выбрать не только его диаметр, шаговое и дисковое отношение и число лопастей, но также и профили сечений, кривизну этих профилей и относительные толщины профилей лопастей. При этом необходимо учесть взаимоотношение винта с корпусом корабля так, чтобы работая за корпусом гребной винт показывал наивысший КПД (пропульсивный коэффициент). Кроме высокого пропульсивного коэффициента винту необходимо обеспечить устойчивость против кавитации и надёжность в эксплуатации. Эти требования находятся в противоречии: с точки зрения кавитации лопасти должны быть тоньше, а с точки зрения надёжности толще.
Каждый элемент лопасти должен рассчитаться с учётом условия его работы и взаимодействия с другими элементами лопасти. Существует несколько схем расчета гребного винта. Во всех схемах расчёта очень часто используются результаты продувок изолированных профилей в аэродинамических трубах. Во многих схемах расчёта используется вихревая теория гребных винтов. При проектировании гребных винтов в основном решается одна из двух задач:
а.) В результате проектирования устанавливаются элементы гребного винта обеспечивающие наивысшую скорость судна. В этом случае мощность энергетической установки задаётся заранее из числа двигателей основанных промышленностью.
б.) При проектировании гребного винта требуется определить элементы такого винта, который будет потреблять наименьшую мощность. В этом случае должно быть известно только сопротивление движению при заданной скорости судна.
Для того, чтобы рационально спроектировать гребной винт необходимо иметь все данные к которым относятся:
- главные размерения
- водоизмещение судна
- коэффициенты полноты
- теоретический чертёж
- внешняя характеристика двигателя, количество двигателей на один вал, тип соединения двигателя с гребным винтом, КПД валопровода, редуктора, электропередачи, передаточное отношение в редукторе.
- эффективная или буксировочная мощность, полученная в результате испытаний моделей судов, коэффициенты попутного потока y, засасывания t, и коэффициент i = 
, учитывающий влияние неравномерности потока на КПД винта.
- дисковое отношение q = 
- число гребных валов zp
- число лопастей z
q = 0,375(
)2/3
;
D = 0,7*Tk= 0,7*7,8 = 5,46 м ;
dmax = 0,09; z = 4;
c’= 0,065-коэффициент учитывающий прочность материала лопасти(углеродистая сталь);
m’ = 1,15-коэффициент учитывающий нагрузку гребного винта;
q = 0,375(
)2/3
=0,112;
Принимаю q = 0,4;
26t = a*6616a = 0,6 ) ;
zp = 1 ( количевство гребных винтов );
n = 2,1 об/с;
= 1,025 кг*/м3;
a =1,03
в = 0,98
В результате построения графиков были получены следующие данные:
Vsmax = 24 узл
D= 5,7 м;
H/D = 0,97;
h = 0,70.
Таблица 4.1 Определение параметров гребного винта
| № | Наименование величины | Обозначение | Размер-ность | Числовое значение | |||||
| 1 | Скорость судна | Vs | м/с | 2,57 | 5,14 | 7,71 | 10,28 | 12,85 |
|
| 2 | Скорость воды в диске винта | Vp=0,514Vs(1-) | м/с | 1,9 | 3,8 | 5,7 | 7,6 | 9,5 |
|
| 3 | Тяга гребного винта | Pe=Rx/zp | кН | 30 | 111 | 226 | 568 | 700 |
|
| 4 | Упор гребного винта | P=Pe/(1-t) | кН | 36 | 132 | 268 | 674 | 830 |
|
| 5 | Число оборотов гребного винта | n | об/сек. | 2,1 |
| ||||
| 6 | Исправленное значение упора гребного винта |
| кН | 36 | 132 | 268 | 674 | 830 |
|
| 7 | Коэффициент числа оборотов-упора | kn'=(Vp/n0,5)/(P)0,25 | - | 0,53 | 0,77 | 0,96 | 1,03 | 1,23 |
|
| 8 | Относительная поступь | P'=f(kn') | - | 0,32 | 0,47 | 0,59 | 0,63 | 0,77 |
|
| 9 | Исправленное значение относительной поступи | p=a*p | - | 0,33 | 0,48 | 0,61 | 0,65 | 0,79 |
|
| 10 | Оптимальный диаметр винта | D=Vp/(n*p) | м. | 2,743 | 3,736 | 4,464 | 5,574 | 5,701 |
|
| 11 | Коэффициент упора гребного винта | k1=P/(n2*D4) | - | 0,1 | 0,15 | 0,15 | 0,15 | 0,17 |
|
| 12 | КПД гребного винта | p=f(p, k1) | - | 0,49 | 0,6 | 0,66 | 0,67 | 0,71 |
|
| 13 | Шаг гребного винта | H/D=f(p, k1) | - | 0,66 | 0,71 | 0,83 | 0,87 | 1,00 |
|
| 14 | Коэффициент влияния корпуса |
| - | 1,11 |
| ||||
| 15 | Пропульсивный коэффициент | р((1-t)/(1-)) | - | 0,56 | 0,68 | 0,75 | 0,76 | 0,81 |
|
| 16 | Потребительская мощность двигателя | Ne=(Pe*V*i2)/(75в) | кВт. | 142 | 850 | 2361 | 7796 | 11325 |
|
Похожие работы
... при z= 3 4. Расчет гребного винта для оценки потребной мощности и оптимальной частоты вращения. Подбор СЭУ Для расчета примем следующие значения диаметра винта и скорости. D=4,94 м V=15 уз Расчет выполниим в расчетной форме Таблица 2 Приведенное сопротивление: R*, кН 300,0 Полезная тяга: Ре, кН 300,0 Скорость судна: ...
... СЭУ. Обоснование актуальности выполняемой разработки. Анализ специальной литературы, патентный поиск. Расчет элементов системы инертных газов. Составить схему СИГ. Выполнить чертеж общего вида скруббера для СИГ. Выводы и предложения по результатам разработки. РАЗРАБОТКА ТЕХНОЛОГИИ МОНТАЖА (ИЗГОТОВЛЕНИЯ, СБОРКИ ИЛИ ИСПЫТАНИЯ) ЭЛЕМЕНТА СЭУ.Разработка технологического ...
... ^ счет чего резко сокращается стояночное время. Один лихеровоз дедвейтом 40880 т по провозоспособность может заменить шесть универсальных сухогрузных судов дедвейтом "около 14 тыс. т; Г — лихтеровозы не нуждаются в глубоководных портах, поскольку их грузообработка может осуществляться на открытом рейде; — с помощью лихтеров возможна доставка любых видов грузов в мелководные и недостаточно ...
... равна 380 кН. Это и есть усилие, на которое следует подбирать буксирный трос. 4. Разработка буксирного устройства и кранцевой защиты для обеспечения буксировки аварийного судна транспортным судном 4.1 Буксирное устройство на ледоколах При проектировании буксирного устройства и кранцевой защиты для транспортного судна я основывался на принципиальной схеме буксирного устройства судов ...
0 комментариев