Файл: Корытов Н.В. Расчеты по динамике корабля учеб. пособие.pdf

для свободно вращающегося шита

Для определения характеристик ходкости корабля на пар­ циальных режимах необходимо на верхний график паспортной диаграммы нанести кривую потребного упора, соответствую­ щую измененному сопротивлению движению корабля (см. фор­ мулу 2.40). Эта кривая пойдет круче кривой P(vs ^ при работе двух гребных винтов. По точке пересечения этой кри­ вой с кривой располагаемого упора могут быть найдены значения скорости хода, числа оборотов и потребляемой мощности двигателя на рассматриваемом парциальном режиме.

Аналогичным образом выполняется расчет ходовых харак­ теристик корабля при буксировке им другого корабля. В этом случае сопротивление, преодолеваемое винтами букси­ рующего корабля, будет слагаться из сопротивления обоих кораблей и сопротивления неработающих винтов буксируемого корабля.

§ 12. Расчет кавитирующих rpedrinx винтов

Широкое применение в кораблестроительной практике получил метод проектировочного расчета кавитирующих греб­ ных винтов, который основан на использовании диаграмм систематических испытаний моделей в кавитационной трубе. По таким диаграммам можно выбрать оптимальное дисковое отношение, число лопастей, джаметр и шаг квитирующего гребного винта, причем профилировка и контур лопастей, а также распределение шага по радиусу винта следует принимать такими же, как в испытанной серии.

Поскольку гидродинамические характеристики кавитирую­ щих винтов зависят не только от относительной поступи, но и от числа кавитации, принцип построения диаграмм

для расчета этих винтов отличается от принятого для нека70

витируюцнх винтов. Один из возможных способов графического изображения результатов испытаний моделей базируется на использовании зависимости:

ство кривых KP=-f(ЛР,-g=const). Соединяя на этом графике точки с одинаковыми значениями Г[Р ) будем иметь еще одно семейство кривых Kp=-f C/V.P,YLp=const). В результате получим диаграммы типа изображенной на рис. 7. Диаграммы такого вида для трехлопастных винтов с дисковым отношением -4-=

Нанесенная на диаграмме рис.7 пунктирная кривая 0-0 соответствует началу кавитации на засасывающей стороне ло­ пасти,ниже ее кавитация отсутствует.Граничная кривая I - I отвечает началу второй стадии кавитации,а кривая 2-2 - полному ее развитию на засасывающей поверхности лопасти. Область ниже кривой 3-3 соответствует кавитации на нагне­ тающей поверхности лопасти.Каждая диаграмма относится к вполне определенному значению параметра -к- j - f характеризую­ щего кавитационные свойства гребного винта .веющиеся диа­ граммы [б] охватывают пределы изменения этого параметра К-А =0,42-1,20.

Подобные диаграммы позволяют определять оптимальные элементы гребного винта при различных вариантах задания. Так, если требуется найти элементы гребного винта при эазаданном упоре Р , скорости v P , числе оборотов п , диа­

§ 13. Расчет ходовых характеристик корабля, оборудованного ВРШ

Особенности выбора основных геометрических элементов ВРШ

Гребные винты регулируемого шага чаще всего применяют­ ся на кораблях, обладающих двумя или несколькими отличаю­ щимися режимами движения; поэтому при проектировании ВРШ для таких кораблей необходимо прежде всего установить, какой из режимов является основным.

В тех случаях, когда корабль является однорежимным, расчетным режимом является полный передний ход. При проек­ тировании винтов для этих кораблей необходимо исходить из условия обеспечения высокого к. п. д. Проектирование такого винта может быть произведено с использованием диаграмм для ВЯИ однако необходимо учитывать, что полу­ ченные значения шага будут несколько заниженными, по­ скольку упор ВРШ при том же шаге будет несколько меньше (из-за относительно большего диаметра ступицы).

При проектировании ВРШ для кораблей, обладающих не­ сколькими ходовыми режимами, элементы винта должны выби­ раться из условия обеспечения наилучших пропульсивных качеств корабля на свободном ходу, либо при ходе его с возом. В тех случаях, когда назначение и условия эксплуа­ тации корабля не позволяют установить, какой из этих ре­ жимов является более длительным и важным, необходимо при выборе его исходить из следующих предпосылок.

Известно, что падение к. п. д. при отклонении конст­ руктивного шага от рабочего сильнее, если конструктивный шаг меньше установочного. Поэтому представляется более целесообразным проектировать винт для режима, при котором расчетный шаг меньше, а таким режимом является ход с во­ зом. Выбор меньшего конструктивного шага является рацио­ нальным и с точки зрения улучшения характеристик заднего 76

хода и снижения скручивающих моментов лопастей относитель­ но оси поворота их.

Если корабль является двухрежимным, то как и для рас­ смотренного выше типа кораблей, шаг следует выбирать для более тяжелого режима.

Рекомендации по выбору основных элементов ВРШ

Исходными данными для выборе геометрических элементов

-к. п. д. валопровода гц;

-к. п. д. передачи Y[r\

-коэффициенты взаимодействия винта с корпусом w,t'

- максимально допустимый диаметр винта D m a x м. I . Определение оптимального диаметра ВРШ

Для проверки обеспечения заданной скорости хода проек­