2. Выбор серии моделей гребных винтов, определение диаметра винта и числа лопастей

В основе расчета гребного винта лежит использование диаграмм, построенных по данным систематических серийных испытаний. Из наибольшего числа таких диаграмм наиболее распространены диаграммы, основанные на результатах испытаний моделей винтов серии В (серии Трооста в Вагенингенском опытовым бассейне в Галландии) и представленной форме, предложенной Э.Э. Пампелем /3/ стр.477-509, /2/ стр. 202-209. Не исключено использование и других серий: “М”, “Т” и “Z”. Найденные путём расчетов по диаграммам серийных испытаний элементы гребного винта в отдельных случаях уточняются с помощью вихревой теории.

Предварительно устанавливается предельной диаметр гребного винта , который для одновинтовых судов на условия его расположения кормовом подзоре может быть найден:

а для двухвинтового

, где – осадка судна.

Устанавливается число лопастей гребного винта, которое принимается в целях предотвращения недопустимой вибрации кормовой оконечности корпуса для одновинтовых судов равным 4-м (в зависимости от характера неравномерности поля скоростей за корпусом судна).

Следует иметь в виду, что с увеличением числа лопастей вибрация уменьшается. На промысловых и среднескоростных транспортных судах можно рекомендовать установку четырехлопастных винтов (Z =4).

3. Расчет коэффициентов взаимодействия винта и корпуса

Корпус при движении увлекает за собой массы воды, создавая попутно поток. Винт работает в этом потоке, средняя скорость которого меньше скорости судна . Отношение – носит название коэффициента попутного потока.

Для транспортных судов коэффициент попутного потока можно определить по формуле Тейлора

для траулеров – по формуле Хекшера

где – коэффициент продольной полноты корпуса, β – коэффициент полноты мидель-шпангоута.

Коэффициент ψ можно принять:

для крупных траулеров L=/60-130/м равным 0,60 – 0,67;

для средних траулеров L=/40-60/ равным 0,67 – 0,73.

Коэффициент засасывания t определяют по приближенным формулам. Для одновинтовых транспортных судов с обтекаем рулем

Коэффициент влияния корпуса .

4. Определение частоты вращения и дискового отношения

Рациональная частота вращения винта n предварительно может быть определена по графику на рис. У111.11 на стр. 605/3/ в зависимости от скорости обтекания винта /расчетной скорости

где ω – коэффициент попутного потока, – заданная скорость, в узл,

и мощности главной установки

в кВт.,

где – буксировочная мощность для заданной скорости, снимается с построенного ранее графика ; – пропульсивный коэффициент, который предварительно можно принять η = 0,6. График приведен в Приложении 3.