Добавлен: 11.04.2024
Просмотров: 92
Скачиваний: 0
ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.
;
– коэффициент влияния неравномерности потока на кпд гребного винта;
Коэффициент влияния корпуса найдем по формуле:
;
;
;
По диаграмме
;
;
Принимаем число лопастей
в соответствии с рекомендациями;
Расчетная серия М4-75;
– кпд валопровода при расположении МО в корме;
– кпд передачи (согласно условию передача мощности прямая);
Выбираем двигатель фирмы «Зульцер». В соответствии с рекомендациями, при плавании судна с
преимущественно в умеренных широтах, сроке докования 12мес, принимаем значение коэффициента увеличения частоты вращения 
;
Дальнейшие расчеты и построения диаграмм ведутся с использованием среды Microsoft Excel.
Постоянные величины:
Neном = 5300 (кВт);Neрасч = 4644 (кВт); k= 1,04; ωt= 0,299; t= 0,174;
ηпер·ηвал = 0,99; D = 4,30 (м); ηk= 1,17; θ = 0,75; ρ= 1025 (кг/м3); z= 4;
Np = Neрасч·ηпер·ηвал = 4598 (кВт);
neрасч=neном = 2,7 (с-1);
;
- атмосферное давление воздуха;
- заглубление оси гребного винта;
; 
;
;
;
Дисковое отношение винта обеспечивает отсутствие кавитации.
Паспортные характеристики
Постоянные величины:
ρ = 1025 (кг/м3);
t = 0,17 ;
ωt = 0,3 ;
D = 4,3 (м);
Pe=Ke·i1·ρ·nc2 ·D4·10-3;
, (уз);
, (кВт);
n = 157,14
n = 129,6
n = 169,29
n = 162
n = 145,8
n = 162
n = 145,8
n = 157,14
n = 169,29
n = 129,6
Паспортная диаграмма
Выводы.
1) Скорость хода судна в эксплуатации в грузу с чистым корпусом:
при nном =162 мин-1,
мощность двигателя Ne = 4890 кВт.
2) Запас мощности при движении судна c Vs = 17,30 уз.
при nном = 162 мин-1
в грузу с чистым корпусом:
3) Максимальная скорость на испытаниях
Vs = 17,65 при n = 169,29 мин-1
4) Эксплуатационная скорость хода судна в средних эксплуатационных условиях при возросшем на 20% сопротивлении среды движению судна.
при n = 157,14 мин-1 и Ne = 4600 кВт.
– коэффициент влияния неравномерности потока на кпд гребного винта;Коэффициент влияния корпуса найдем по формуле:
; ;Определение числа лопастей и дискового отношения гребного винта, выбор расчетной диаграммы
-
дисковое отношение гребного винта определяем по диаграмме; для входа в диаграмму уточним значения:
;
;По диаграмме
;-
для выбора числа лопастей, определим коэффициент нагрузки гребного винта по упору:
;
;Принимаем число лопастей
в соответствии с рекомендациями;-
окончательно принимаем: ; ;
Расчетная серия М4-75;
– кпд валопровода при расположении МО в корме; – кпд передачи (согласно условию передача мощности прямая);Выбираем двигатель фирмы «Зульцер». В соответствии с рекомендациями, при плавании судна с
преимущественно в умеренных широтах, сроке докования 12мес, принимаем значение коэффициента увеличения частоты вращения ;Расчет исходных данных для определения наибольшей скорости хода судна и оптимальных элементов гребного винта
Дальнейшие расчеты и построения диаграмм ведутся с использованием среды Microsoft Excel.
Таблица 2
| № | Расчетные величины и формулы | Размер-ность | Числовые значения | Примечания | ||||
| 1 | Vs | уз | 14 | 15 | 16 | 17 | 18 | задается |
| 2 | Vp | м/с | 5,04 | 5,40 | 5,76 | 6,12 | 6,48 | формула |
| 3 | KNQ | | 1,65 | 1,80 | 1,95 | 2,10 | 2,26 | формула |
| 4 | I | | 0,458 | 0,483 | 0,512 | 0,557 | 0,577 | с расч.диаг. |
| 5 | H/D | | 0,79 | 0,831 | 0,865 | 0,901 | 0,93 | с расч.диаг. |
| 6 | η0 | | 0,51 | 0,532 | 0,545 | 0,555 | 0,575 | с расч.диаг. |
| 7 | D | м | 4,07 | 4,14 | 4,16 | 4,07 | 4,16 | формула |
| 8 | η = η0·ηk | | 0,60 | 0,62 | 0,64 | 0,65 | 0,67 | формула |
| 9 | EPS = f(Vs) | кВт | 1895 | 2368 | 2903 | 3683 | 4819 | с расч.диаг. |
| 10 | Ne | кВт | 3204 | 3838 | 4593 | 5722 | 7227 | формула |
Постоянные величины:
Neном = 5300 (кВт);Neрасч = 4644 (кВт); k= 1,04; ωt= 0,299; t= 0,174;
ηпер·ηвал = 0,99; D = 4,30 (м); ηk= 1,17; θ = 0,75; ρ= 1025 (кг/м3); z= 4;
Np = Neрасч·ηпер·ηвал = 4598 (кВт);
neрасч=neном = 2,7 (с-1);
Проверочный расчет на кавитацию
; - атмосферное давление воздуха; - заглубление оси гребного винта; ; ; ; ;Дисковое отношение винта обеспечивает отсутствие кавитации.
H/D=0,889
I=0,540
D=4,3 (м)
Ne=5300 (кВт)
Vs=16,51 (уз)
Паспортные характеристики
Таблица №3
| I | Коэф. упора, тяги и момента | Скорость, тяга и мощность | | 0,8n | 0,9n | 0,97n | n | 1,04n | |
| n | 129,60 | 145,80 | 157,14 | 162,00 | 169,29 | ||||
| nс | 2,160 | 2,430 | 2,619 | 2,700 | 2,82 | ||||
| nс2 | 4,666 | 5,905 | 6,859 | 7,290 | 7,961 | ||||
| nc3 | 10,078 | 14,349 | 17,964 | 19,683 | 22,462 | ||||
| 0,2 | Кt = | 0,339 | Vs | уз | 5 | 6 | 6 | 6 | 7 |
| Кe = | 0,278 | Pe | кН | 454 | 575 | 668 | 710 | 775 | |
| Кq = | 0,0422 | Ne | кВт | 4 065 | 5 788 | 7 246 | 7 940 | 9 060 | |
| 0,3 | Kt = | 0,299 | Vs | уз | 8 | 9 | 9 | 10 | 10 |
| Ke = | 0,245 | Pe | кН | 401 | 507 | 589 | 626 | 684 | |
| Kq = | 0,0377 | Ne | кВт | 3 632 | 5 171 | 6 473 | 7 093 | 8 094 | |
| 0,4 | Kt = | 0,269 | Vs | уз | 10 | 12 | 13 | 13 | 13 |
| Ke = | 0,221 | Pe | кН | 361 | 456 | 530 | 563 | 615 | |
| Kq = | 0,0333 | Ne | кВт | 3 208 | 4 567 | 5 718 | 6 265 | 7 149 | |
| 0,5 | Kt = | 0,231 | Vs | уз | 13 | 15 | 16 | 16 | 17 |
| Ke = | 0,189 | Pe | кН | 310 | 392 | 455 | 484 | 528 | |
| Kq = | 0,028 | Ne | кВт | 2 697 | 3 840 | 4 808 | 5 268 | 6 012 | |
| 0,55 | Kt = | 0,211 | Vs | уз | 14 | 16 | 17 | 18 | 19 |
| Ke = | 0,173 | Pe | кН | 283 | 358 | 416 | 442 | 483 | |
| Kq = | 0,025 | Ne | кВт | 2 408 | 3 429 | 4 293 | 4 704 | 5 367 | |
Постоянные величины:
ρ = 1025 (кг/м3);
t = 0,17 ;
ωt = 0,3 ;
D = 4,3 (м);
Ke=KT·(1-t);
Pe=Ke·i1·ρ·nc2 ·D4·10-3;
, (уз); , (кВт); n = 157,14
n = 129,6
n = 169,29
n = 162
n = 145,8
n = 162
n = 145,8
n = 157,14
n = 169,29
n = 129,6
Паспортная диаграмма
Выводы.
1) Скорость хода судна в эксплуатации в грузу с чистым корпусом:
при nном =162 мин-1,
мощность двигателя Ne = 4890 кВт.
2) Запас мощности при движении судна c Vs = 17,30 уз.
при nном = 162 мин-1
в грузу с чистым корпусом:
3) Максимальная скорость на испытаниях
Vs = 17,65 при n = 169,29 мин-1
4) Эксплуатационная скорость хода судна в средних эксплуатационных условиях при возросшем на 20% сопротивлении среды движению судна.
при n = 157,14 мин-1 и Ne = 4600 кВт. Литература
-
Методические указания к выполнению курсовых и дипломных работ на тему: «Расчет элементов гребных винтов, скорости хода и потребной мощности силовой установки судна» .2012 г., Кацман Ф. М., Милькин Г. Т. -
Методические указания к выполнению курсовых и дипломных работ на тему: «Расчёт сопротивлению воды движению судна и буксировочной мощности», 2011г., Кацман Ф. М., Милькин Г. Т. -
Атлас расчетных диаграмм винтов фиксированного шага, 1988г.