Расчет гребного винта для вібора главного двигателя

Содержание

1. Расчет буксировочного сопротивления и мощности……………….. 5

1.1 Общие данніе для расчета буксировочного сопротивления

И мощности…………………………………………………………….. 5

1.2 Определение площади смоченной поверхности……………………… 5

1.3 Расчет буксировочного сопротивления и буксировочной

Мощности. ……………………………………………………………… 6

2 Расчет гребного винта для вібора главного двигателя. . . . . . . . . . . . . .. 9

2.1 Данніе для расчета єлементов гребного винта. . . . . . . . . . . . . . . . . … 9

2.2 Определение коєффициента нагрузки гребного винта. . . . . . . . . . . … 9

2.3 Вібор главного двигателя. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. . 13

Список литературы. .. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . … 14

1. Расчет буксировочного сопротивления и мощности

1.1Общие данные для расчета буксировочного сопротивления

И мощности

Исходные данные:

– тип судна – сухогруз

– длина L = 80 м

– ширина В = 13,3 м

– осадка Т = 4,4 м

Коэффициенты полноты β = 0,95

δ = 0,64

– количество винтов 1

– скорость хода 12 узлов

– физические константы ρ = 1025 кг/ м3

υ = 1,61 . 10-6 м2 /с

1.2 Определенин площади смоченной поверхности

Площадь смоченной поверхности определяем по формуле С. П. Мурагина, которая применяется при определении смоченной поверхности корпуса транспортных судов с небольшим значением кокоэффициента общей полноты (δ < 0,7):

Ω = LT (1,36 + 1,13 δ )

Ω = 80 . 4,4 (1,36+1,13 . 0,64 . 3,02) = 1247,5 м2

1.3 Расчет буксировочного сопротивления и буксировочной мощности

Расчет буксировочного сопротивления и буксировочной мощности выполняется в табличной форме (таблица 1.3)

Таблица 1.3 Расчет буксировочного сопротивления и буксировочной мощности

Наименование и обозначение

Рамер

Ность

Численные значения
1Скорость судна vsУзлы1011121314
2Скорость судна vМ/с5,145,656.176,687,2
3V 2М26,4231,9738,0644,6551,78
4Число ФрудаFr =0,1830,20,220,240,26
5Коэффициент остаточного сопротивления стандарт. серии (ξ rc ), 1030,850,91,051,552,0
6Коэффициент а B / T (рис.1.21)11111
7Коэффициент Кв/т(рис.1.21)1,031,031,031,031,03
8Коэффициент аψс (δ =0,7) (рис.1.20)1,11,11,081,091,09
9Коэффициент аψ (рис.1.19)1,0251,0251,0251,0251,025
10Коэффициент Кψ=0,9320,9320,9490,940,94
11Коэффициент остаточного сопротивления ξr. 103 =[5], [6], [7], [10]

0,816

0,8641,0261,5011,936
12Число Рейнольдса Re, 10-8 = 2,572,8253,0843,343,598
13Коэффициент сопротивления трения ξ f. 103 (табл.1.3)1,851,841,021,811,7
Продолжение таблицы 1.3
14Коэффициент сопротивления шероховатости ξ n. 103 (табл.1.4)0,350,350,350,350,35
15

Коэффициент сопротивления выступающих частей ξа. 103

(табл.1.4)

0,150,150,150,150,15
16

Коэффициент полного сопротивления

ξ. 103 = [11]+ [13]+ [14]+ [15]

3,166

3,204

3,346

3,811

4,136

17

Буксировочное сопротивление

R =0,5ρ Ω [3], [16]

КН

53,5

65,5

81,4

108,8

136,9

18

Буксировочая мощность

EPS = [2] . [17]

КВт

275

370

502

727

985

19

Эксплуатационное сопротивление

R э... = 1,15 . R

КН

61,3

76,6

93,6

125,12

156,4

20Эксплуатационная буксировочная мощность EPS э =1,15 EPS

КВт

316

426

577

836

1133

По результатам расчета построены графики зависимости буксировочных сопротивлений и мощностей от скорости судна (Рис.1).

2 Расчет гребного винта для выбора главного двигателя

2.1 Данные для расчета элементов гребного винта

Предельное значение диаметра гребного винта составляет:

Dпр = 0,7 Т

Dпр = 0,7 . 4,4 = 3,08 м

Для проектной скорости vs = 12 уз, численные значения буксировочного сопротивления и мощности составляют:

Rэ = 93,6 кН; EPSэ = 577 кВт

2.2 Определение коэффициента нагрузки гребного винта

Коэффициент нарузки гребного винта определяется по формуле:

К DT = D v А

Где v A = v (1 – WT )

Коэффициент попутного потока WT находится по формуле:

WT = (0,25 + 2,2 (δ – 0,5 )2 )[ 0,94 + 1,8 ]

Численное значение упора ТВ в выражении для КDT определяется по формуле:

ТВ =

Где коэффициент засасывания t= 0,20 + 0,10 (δ – 0,50) + 0,055 ( К DE – 1,8)

Коэффициент нагрузки гребного винта по тяге:

KDE = Dv А = 6,17 . 3,08 . = 1,995

Тогда t= 0,20 + 0,10 (0,64 – 0,50) + 0,055 ( 1,995- 1,8) = 0,225

Коэффициент попутного потока WT равен:

WT = (0,25 + 2,2 (0,64 – 0,5 )2 )[ 0,94 + 1,8 ] = 0,44

Расчет элементов гребного винта приводим в таблице 2

Таблица 2 Расчет элементов гребного винта

Наименование и обозначение

Размер

Ность

Численные значения
1D = (1,0 …0,85) DпрМ3,082,932,772,62
2K DT = D v A 0,960,910,860,82
3Jпо диаграмме0,4580,4370,4130,395
4N= . 60Об/мин150162184198
50,8580,8260,8190,81
6ηо0,5220,5170,4930,478
7η = ηн ηо = ηо0,7640,7160,6820,662
8РS =КВт779830872899
9PSP =КВт803856899927
10PSN =КВт8659519991030

Для выбора главного двигателя строим графики зависимостей диаметра, заданных мощностей, номинальной мощности от частоты вращения гребного винта (Рис 2)

2.3 Выбор главного двигателя

По справочной литературе [ 4 ] подбираем главный двигатель, ориентируясь на рассчитанный диапазон мощностей 800 – 927 кВт:

Среднеоборотный дизель фирмы “MANB&;W”

Марка 9L16/24

Мощность двигателя Ne = 900 кВт

Частота вращения n =1200 мин -1

Список литературы

1. Апухин В. А., Войткунский Я. М. Сопротивление воды движению судов.

М.; Л; Машгиз, 1953. -356 с.

2. Атлас диаграмм для расчета буксировочной мощности для расчета мор ских транспортных судов (РД 5.0181-75). – М.; МСП, 1976 – 141 с.

3. Басин А. М., Миниович И. Я. Теория и расчет гребных винтов.

Л,: Судпромгиз Д 963, – 199 с.

4. Горбов В. М., Шаповалов Ю. А. Главные двигатели транспортных судов. Учебное пособие. – Н.: УГМТУ, 1999, – 74 с.

5. Слижевский Н. Б., Король Ю. М. Расчет ходкости надводных водоизме щающих судов: Учебное пособие. – Н: НУК, 2004. – 192 с.


Зараз ви читаєте: Расчет гребного винта для вібора главного двигателя