ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 04.02.2024
Просмотров: 33
Скачиваний: 0
ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.
Введение
Курсовой проект имеет цель закрепления и обобщения теоретических знаний, полученных студентами при изучении дисциплины “ Судовые энергетические установки”, дать практические навыки проектирования СЭУ на стадии эскизного проекта для заданного типа судна. Курсовой проект включает в себя пояснительную записку с расчетами, обосновывающими выбор механизмов машинного отделения, чертежей, схем и графиков.
ю
-
Исходные данные
Исходные данные
Тип судна – Грузовое
Класс -М
Автономность плавания - 25 суток
Длина - L=110 м
Ширина - В=13 м
Осадка кормой - Тк=2.8 м
Коэффициент полноты - δ=0.83
Количество гребных винтов - х=2
Скорость хода судна (порожнём) – 22 км/ч
Разработать принципиальную схему системы смазывания.
По данным задания выбираем судно прототип
Тип судна – Грузовое
Класс- М
Проект - 21-88
Автономность плавания - 20 суток
Длина - L=105 м
Ширина - В=12,4 м
Осадка кормой - Тк=2,8 м
Коэффициент полноты - δ=0.83
Количество гребных винтов - х=2
Скорость хода судна (порожнём) – 20 км/ч
Данные о судне.
Однопалубный двухвинтовой сухогрузный теплоход с люковыми закрытиями грузовых трюмов, ютом, баком, надстройкой и машинным отделением расположенными в кормовой части судна. Предназначен для перевозки генеральных грузов, зерна, леса, контейнеров и т. д. На основе судов данного проекта построены суда-рефрижераторы проекта 21-89.
Изначально поставлялись в Северо-Западное, Волжское, Волго-Донское, Камское и Бельское пароходства. В Сибири — в Иртышское, Обь-Иртышское, Енисейское и Ленское пароходства. Также часть судов работала от Украинского Дунайского пароходства на Дунае.
К началу и середине 90-х годов часть судов была списана, часть модернизированы для работы в море: были укорочены, получили более совершенное оборудование трюмов и более высокую носовую часть.
Рис 1. Схема Проект – 21-88
Судовая энергетическая установка представляет собой сложный комплекс взаимосвязанных механизмов, теплообменных аппаратов, устройств и трубопроводов, предназначенных для обеспечения движения судна с заданной скоростью, а также для снабжения судна энергией различных механизмов, систем устройств и т.п.
В состав каждой энергетической установки входят:
-
главный двигатель – для создания необходимой мощности, которая обеспечивает судну заданную скорость; -
движитель – для преобразования энергии вращения движителя в упор, приложенный к судну; -
валопровод – для передачи мощности от главного двигателя к движителю; -
вспомогательные механизмы – для обеспечения судна электроэнергией, паром для бытовых нужд, опресненной водой и пр.
СЭУ должна быть компактной, легкой и экономичной, т.е. расходовать как можно меньше топлива на единицу мощности в час и потреблять наиболее дешевое топливо.
Одним из главных требований предъявляемых к СЭУ, является высокая надежность в работе и моторесурс – продолжительность работы без капитального ремонта.
Из вышесказанного следует: что в данном курсовом проекте предстоит решать технические задачи проектирования судна и его энергетической установки, комплексно, как единой системы, с учетом особенностей судна, его типа и назначения, условий эксплуатации.
- 1 2 3
Обоснование выбора типа энергетической установки .
Выбор типа установки для проектируемого судна производится на основе сравнительной оценки перспективных вариантов, удовлетворяющих поставленным требованиям. Проработка сопоставимых вариантов СЭУ производится применительно к одним и тем же условиям, определяемым типом и назначением судна. Установлено, что на проектируемое судно целесообразно принять установку с высокооборотным дизелем, работающим через реверсивную редукторную передачу на винт фиксируемого шага.
Дизельные энергетические установки.
Дизельные энергетические установки (ДЭУ) получили широкое применение на судах различного назначения вследствие ряда положительных особенностей:
-
возможности создания больших агрегатных мощностей на базе стандартных типоразмеров цилиндров; -
возможности использования различных типов главных передач; -
относительной простоты автоматизации управления установкой.
В настоящее время практически все суда смешанного плавания оборудованы ДЭУ. Широкому распространению ДЭУ способствует непрерывное улучшение их технико-эксплуатационных показателей вследствие совершенствования наддува и рабочего процесса дизелей, применения в них тяжёлых сортов топлива и др.
-
Выбор главных двигателей
-
Гидро динамический расчёт
Определяем сопротивление воды движению судна R, кН
R *(
)* s* 2 2
1020
R 0.0030 *(
2
)*1860.3*5.642
90.54кН
ξ - безразмерный коэффициент сопротивления воды движению судна ρ - плотность воды
s - площадь смоченной поверхности судна, рассчитанная по заданию v - скорость движения судна
Определяем - безразмерный коэффициент по судну прототипу:
2* Pe* xв*п*вл *пр
*пр* 3
2* 485,44 * 2* 0,98* 0,97 * 0,54 0,0030
1*1850,96 *5,643
Sпр - смоченная поверхность судна прототипа Sпр=L*(0.5*δ+0.4)*(B+2*Tк) Sпр=115,41*(0.5*0.82+0.4)*(13+2*3.4)=1850.96
S - смоченная поверхность судна заданию S=L*(0.5*δ+0.4)*(B+2*Tк) S=115,41*(0.5*0.82+0.4)*(13+2*3.45)=1860.3
Для винтов с насадкой пропульсивный КПД определяется:
пр0,92 *к 0,92 *0.5 0.54
1в 1 0.151
Для бортовых винтов:
ψв,t-коэффициенты попутного потока и засасывания для бортового винта: ψ=(0,55 δ-0,2)=(0,55*0,82-0,2)=0,251
t=0,8ψ (1+0,25ψ)=0,8*0,251(1+0,25*0,251)=0,214
ψв=св* ψ=0,6*0,251=0,151
Где св=0,6 для бортовых винтов ;
ηр=0,5 - расчётный КПД винта; его снимают с корпусной диаграммы при диаметре Dв, шаге Hв, дисковом отношении Q и относительной поступи λр Определяем упор винта для самоходного судна, кН
Для 1
р1
рDB* nB
р
4,23 0,32
2.38 *5.5
4,23 0,35
р2
р3
р4
DB* nBр
DB* nB
рDB* nB
2.17 *5.5
4,23 0,39
1.95*5.5
4,23 0,45
1.7 *5.5
где nв - частота вращения движителя
Uр - скорость поступательного перемещения винта Uр=v*(1- ψ)= 5.64 *(1-0,251)=4,23
Р R
(хв * (1 t))
90,54
(2 * (1 0,214))
57,61кН
Выбираем ряд значений диаметров винта четыре варианта между MAX и MIN
MAX диаметр винта в метрах принимаем
Dmax 0.7 *T
0.7 *3.4 2.38
B k
MIN диаметр винта в метрах принимаем
1)
B
Dmax 2,38
2)
B
Dмин 1.7
3) D2=1.95
4) D3=2.17
Для всех четырёх вариантов рассчитываем: Коэффициент упора диаметра
d
K' DB* p*
для 1
K
d
' 2,38* 4,23*
1,33
для 2
K
d
' 2,17 * 4,23*
1,21