Раздел 3. Проверка правильности выбора дискового отношения
Прочность гребного винта будет достаточной, если величина дискового отношения больше значения, вычисляемого по формуле:
где C 0,05 (для нержавеющей стали);
m1 = 1,15 (для грузовых и пассажирских судов);
Гребной винт не будет кавитировать, если величина дискового отношения больше значения, вычисляемого по формуле:
Где
=1,013
(Па)
=1,74
(Па)
при t=15
=
1,013
,
м
Если выбранный винт не удовлетворяет одному из или обоим условиям, то при выполнении последующих разделов необходимо использовать диаграмму для винтов с большим дисковым отношением.
Раздел 4. Расчет достижимой скорости
Скорость движения судна, м/с |
V |
6,08 |
6,18 |
6,28 |
6,38 |
6,48 |
Скорость натекания воды на движитель, м/с |
Va |
5,56 |
5,65 |
5,75 |
5,84 |
5,93 |
Сопротивления воды движению судна, кН |
R |
95,702052 |
98,977372 |
102,30826 |
105,6947 |
109,13671 |
Упор движителя, кН |
Tp |
108,69 |
112,41 |
116,19 |
120,04 |
123,95 |
Коэффициент упора винта |
KT |
0,16 |
0,17 |
0,17 |
0,18 |
0,18 |
Относительная поступь винта |
Jp |
0,4118 |
0,4186 |
0,4253 |
0,4321 |
0,4389 |
Шаговое отношение винта |
Pp/D |
0,7 |
0,725 |
0,75 |
0,76 |
0,77 |
Кпд винта в свободной воде |
η0 |
0,54 |
0,535 |
0,53 |
0,528 |
0,525 |
Кпд системы |
η |
0,4787 |
0,4743 |
0,4698 |
0,4681 |
0,4654 |
Потребная мощность при движении с заданной скоростью |
PS |
789,88 |
797,26 |
804,78 |
807,83 |
812,45 |
Достижимая скорость судна составляет 6,28 м/с. Параметры винта: количество лопастей – 4, дисковое отношение – 0,75, диаметр – 1,46 м, шаг – 1,46 м.
Раздел 5. Построение ходовых характеристик судна
Таблица 6. Расчет ходовых характеристик судна. Паспортная диаграмма
Jp |
0 |
0,2*Jp |
0,4*Jp |
0,6*Jp |
0,8*Jp |
Jp2 |
1,2*Jp |
|
0 |
0,084 |
0,168 |
0,252 |
0,336 |
0,42 |
0,504 |
KT |
0,325 |
0,31 |
0,275 |
0,245 |
0,22 |
0,165 |
0,1 |
√KQ (10KQ) |
0,19 |
0,185 |
0,18 |
0,175 |
0,17 |
0,165 |
0,16 |
KQ |
0,04 |
0,03 |
0,03 |
0,03 |
0,03 |
0,03 |
0,03 |
KE |
0,29 |
0,27 |
0,24 |
0,22 |
0,19 |
0,15 |
0,09 |
JV |
0 |
0,09 |
0,18 |
0,28 |
0,37 |
0,46 |
0,55 |
|
|
|
|
|
|
|
|
При nco = 6 |
|
|
|
|
|
|
|
Zp*Te |
154,50 |
147,37 |
130,73 |
116,47 |
104,58 |
78,44 |
47,54 |
Ps |
1445,59 |
1370,51 |
1297,43 |
1226,35 |
1157,28 |
1090,20 |
1025,13 |
V |
0,00 |
1,08 |
2,17 |
3,25 |
4,34 |
5,42 |
6,50 |
|
|
|
|
|
|
|
|
При nco = 4,8 |
|
|
|
|
|
|
|
Zp*Te |
98,88 |
94,31 |
83,67 |
74,54 |
66,93 |
50,20 |
30,42 |
Ps |
740,14 |
701,70 |
664,28 |
627,89 |
592,52 |
558,18 |
524,87 |
V |
0,00 |
0,87 |
1,73 |
2,60 |
3,47 |
4,34 |
5,20 |
|
|
|
|
|
|
|
|
При nco = 3,6 |
|
|
|
|
|
|
|
Zp*Te |
55,62 |
53,05 |
47,06 |
41,93 |
37,65 |
28,24 |
17,11 |
Ps |
312,25 |
296,03 |
280,24 |
264,89 |
249,97 |
235,48 |
221,43 |
V |
0,00 |
0,65 |
1,30 |
1,95 |
2,60 |
3,25 |
3,90 |
|
|
|
|
|
|
|
|
При nco = 2,4 |
|
|
|
|
|
|
|
Zp*Te |
24,72 |
23,58 |
20,92 |
18,63 |
16,73 |
12,55 |
7,61 |
Ps |
92,52 |
87,71 |
83,04 |
78,49 |
74,07 |
69,77 |
65,61 |
V |
0,00 |
0,43 |
0,87 |
1,30 |
1,73 |
2,17 |
2,60 |
Паспортная диаграмма представляет собой совокупность взаимно согласованных между собой характеристик корпуса судна, гребного и двигателя. Она позволяет с минимальной затратой находить скорость движения судна, режим работы винта и двигателя при различных эксплуатационных условиях.
Расчет паспортной диаграммы выполняется в табличной форме (см. табл.6).
В данной таблице:
JPr – Относительная поступь при расчетном режиме движения. Принимается по результатам расчетов в таблице 5;
Коэффициент упора KT, а также коэффициент момента KQ определяются по диаграммам Папмеля в зависимости от шагового отношения выбранного винта и относительной поступи;
Коэффициент полезной тяги вычисляется по формуле
;Кажущаяся относительная поступь вычисляется по формуле
;Суммарная полезная тяга движителей вычисляется по формуле
;Мощность определяется по формуле
;Скорость движения судна определяется по формуле
.
