Расчет и анализ показателей пропульсивного комплекса судна

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

                                                                                                                            Таблица 3

 

 

 

3. Расчет ходовых  характеристик судна. 

 

 Ходовыми характеристиками называются графики, показывающие изменение суммарного  эффективного упора движителей  и соответствующей эксплуатационной мощности двигателя при различных частотах вращения гребного вала, переменной скорости хода судна и в различных условиях его эксплуатации.

 

 

3.1. Расчет ограничительной  характеристики двигателя. 

 

Ограничительная характеристика двигателя, необходимая для определения  ходовых характеристик судна, может  быть получена исходя из номинальной  внешней характеристики двигателя  (зависимость P(n)) или приближенным методом.

 

 

где

Pe – мощность на валу двигателя, кВт

 

Peo – мощность двигателя, отбираемая на винт при номинальной частоте вращения винта

 

 

 

 

 

Ограничительная характеристика двигателя

 

Расчетные величины и  формулы	Единицы измерения	Относительная частота  n1
		0,4	0,6	0,8	0,9	1
	1/с	1,667	2,5	3,334	3,75	4,167
	кВт	140,545	327,939	515,333	609,03	702,727
	_	0,108	0,075	0,049	0,041	0,0345

                                                                                                                             Таблица 4

 

По результатам расчетов таблицы 4 строим графики зависимости и (рис. 3)

 

 

 

3.2. Определение динамических характеристик движителя

 

Расчёт динамических характеристик 

 

 

 

Исходные данные: z=4, Q=0.75, Н/Д=1.1, рас=0,58
Расчетные величины и формулы	Относительная поступь
	0,0	0,2	0,4	0,58	0,66
K1=F( p,Н/Д)	0,55	0,44	0,335	0,23	0,19
K2=F( p,Н/Д)	0,052	0,0485	0,043	0,0345	0,032
	1	0,833	0,667	0,517	0,45
t=tшв/S1	0,07	0,084	0,105	0,135	0,156
Kc=K1(1-t)	0,512	0,403	0,3	0,2	0,16

                                                                                                Таблица 5

 

 

 

 

3.3. Расчет ходовых  характеристик судна.

    Расчет ходовых характеристик при работе двигателя по ограничительной кривой производим по таблице 6.

    Расчет ходовых характеристик при постоянных частотах вращения движителя производим по таблице 7.

     По результатам расчета строим график ходовых характеристик. (рис. 4)

 

3.4. Анализ ходовых  характеристик.

 

       Максимально допустимые значения мощности двигателя представлены кривыми Рe при Мвр=const и при no;соответствующие максимальные значения суммарного эффективного упора движителей располагаются на кривых xTe при Мвр=const и xTe при no.

       Нижние  границы допустимых значений  Рe  и xTe определяются кривыми при минимально допустимом значение частоты вращения вала двигателя. В эксплуатационных условиях минимально устойчивая частота вращения дизеля составляет не менее 30% от номинальной  no.

Условием установившегося  движения судна является равенство xТe = R(v) kH,  Каждой установившейся скорости  соответствует своя мощность двигателя, определяемая на нижней половине графиков.

Отмечая мощность двигателя  для всех частот вращения и проведя  через отмеченные точки плавную  кривую получаем винтовую характеристику двигателя.

Винтовая характеристика Рe показывает, что с двигателя снимается максимально полезная мощность и (винт согласован с двигателем) в данном случае, винт является гидродинамически нормальным.

Винтовая характеристика Рe(л)  лежит правее винтовой характеристики Рe, , с двигателя снимается меньшая полезная мощность и в данном случае винт является гидродинамически «легким»

  Винтовая характеристика Рe(т)  лежит левее винтовой характеристики Рe , и в данном случае с двигателя также не снимается полная полезная мощность т.к. двигатель ограничен по тепловому режиму, винт является гидродинамически «тяжелым»

 

4. Разработка  теоретического чертежа гребного  винта 

Предварительно определяем форму  ступицы и ее основные размеры. Диаметр  ступицы  подсчитываем по относительному диаметру , указанному на расчетной диаграмме, по которой производили проектирование винта.

d0=0.38 м =380 мм

d’=1.08*d0 =422 мм

d’’=0.75* d0=338 мм

Lобт= d0=380 мм

Lоб=0.4* d0=210 мм

 r1=r2=0.03D=63 мм

Остальные необходимые данные приведены в таблице 8

 

                             

Библиографический список

 

1. Кеслер А.А. «Расчёт и анализ показателей пропульсивного комплекса судна», -    Н. Новгород : ФГОУ ВПО «ВГАВТ», 2007 г. – 61 стр.
2. Шмаков В. М. Теория, устройство судов и движители : методические указания Шмаков В.М.,-ВГАВТ.-Н. Новгород,-1995 г.-65 стр
3. Басин А.М. Руководство по расчету и проектированию гребных винтов судов внутреннего плавния.- Издательство «Транспорт» -.Ленинград. 1997.- 271 стр.

 

 

Приложения

Приложение 1-«Судовые дизели»

Приложение 2-«Определение коэффициента засасывания корпуса судна»

Приложение 3-«Корпусные и машинные диаграммы»