3. Определение предельного диаметра

ВИНТА И ЧИСЛА ЛОПАСТЕЙ

Предварительно устанавливается предельный диаметр гребного винта D_пр, который для одновинтовых судов из условия его безопасного расположения в кормовом подзоре может быть найден как

D _пр= ( 0,70 – 0,75 ) d ,

а для двухвинтового

D_пр= ( 0,60 - 0,70 ) d ,

где d - осадка судна.

Устанавливается число лопастей гребного винта Z, которое принимается в целях предотвращения недопустимой вибрации кормовой оконечности корпуса для одновинтовых судов равным 4, для двухвинтовых судов - 3 или 4 (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 четырёхлопастных винтов (Z=4).

4. Расчёт коэффициентов взаимодействия винта и корпуса

Корпус при движении увлекает за собой массы воды, создавая попутный поток. Винт работает в этом потоке, средняя скорость которого V_А меньше скорости судна V_{S .} Отношение (V_S-V_A) / V_S=W - носит название коэффициента попутного потока.

Для транспортных судов коэффициент попутного потока можно определить по формуле Тейлора

W= 0,50  - 0,05,

для траулеров - по формуле Хекшера

W = 0,77 - 0,28,

где  - коэффициент продольной полноты корпуса, принимаемый

для крупных траулеров L = /130 - 160/ м. равным 0,60 - 0,67

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

Коэффициент засасывания t определяют экспериментально или по приближенным формулам.

Для одновинтовых транспортных судов с обтекаемым рулём можно принять

t = 0.6 W

Коэффициент влияния корпуса

_к = (1 - t) / (1 - W).

5 Определение частоты вращения и дискового отношения винта

Рациональная частота вращения винта n предварительно может быть определена по графику на рис. VIII.II на стр. 605 [3] (Рисунок 9 Приложения Б) в зависимости от заданной скорости V_S, в узлах, и мощности главной энергетической установки

N_e= P_{e /} ,

где N_e – мощность главного дизеля , в кВт;

Р_е - буксировочная мощность для заданной скорости снимае-мая с ранее построенного в подразделе 2.1 графика Р_е = (V_S) в кВт;

 = _p_k_в_п - пропульсивный коэффициент, который предварительно можно принять равным 0,6. (Значения _p, __в,_п см. ниже на стр. 12).

Возможно определение числа оборотов и по приближенной формуле Л.С.Артюшкова

n130 /D²,

где n – частота вращения винта в об./мин.,R - буксировочное сопротивление в кН., а D - диаметр винта в м.

Дисковое отношение  может быть определено по диаграммам, приведённым в [3] стр.606 (Приложение Б рисунок 10) в зависимости от

расчётной скорости V_p в узлах,

числа оборотов n в минуту,

мощности установки N_e в кВт,

или по графику на рис. 16.12 [9] стр. 217 в зависимости от погружения оси гребного вала h = (0,6 – 0,5) d и удельного давления

р = Р/ ,

где р – удельное давление в кН/м²,

Р = R / (1 - t) - упор винта в кН,

R - буксировочное сопротивление в кН,

t – коэффициент засасывания.

Полученное по графику дисковое отношение, чтобы не было кавитации винта, следует увеличить в 1,5 - 1,7 раза.