- •Федеральное государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования гма им. Адм. С.О. Макарова Кафедра теории и устройства судна
- •1. Общие положения
- •Предварительный выбор конструктивного типа и диаметра гребного винта, ориентировочных значений мощности, частоты вращения двигателя и (или) скорости хода судна.
- •Определение коэффициентов взаимодействия гребного винта с корпусом судна.
- •Определение числа лопастей, дискового отношения и выбор расчетной диаграммы.
- •4.1. Выбор числа лопастей гребного винта.
- •4.2. Выбор дискового отношения.
- •4.3. Расчетные диаграммы для определения оптимальных элементов гребного винта.
- •Расчет оптимальных элементов гребного винта.
- •7.2. Расчёт гребного винта, обеспечивающего наибольшую скорость судна, при заданных мощности и частоте вращения и ограниченном (предельном) диаметре.
- •7.3. Расчёт потребной мощности силовой установки и оптимальных элементов гребного винта, при заданной скорости судна (дипломный проект).
- •Проверка гребного винта на кавитацию.
- •Конструктивные элементы гребного винта.
- •Расчёт паспортных характеристик и построение паспортной диаграммы.
- •Выбор конструктивного типа движителя, ориентировочных значений скорости хода судна и диаметра гребного винта.
- •Определение коэффициента взаимодействия гребного винта с корпусом судна.
- •Коэффициент засасывания определяем по формуле Холтропа (3.5):
- •Определение числа лопастей и дискового отношения гребного винта и выбор расчетной диаграммы.
- •Выбор расчетного режима при проектировании гребного винта.
- •Расчет оптимальных элементов гребного винта, обеспечивающих максимальную скорость при заданной мощности и частоте вращения двигателя.
- •Проверку гребного винта на кавитацию проводим по формуле:
- •Конструктивные характеристики гребного винта.
- •Расчет паспортных характеристик и построение паспортной диаграммы.
Выбор конструктивного типа движителя, ориентировочных значений скорости хода судна и диаметра гребного винта.
В соответствии с рекомендациями в разделе 2 в качестве движителя принимаем цельнолитой гребной винт. Материал изготовления гребного винта – бронза АЖН 9-4-4.
Для выбора значений D op используем диаграмму на рисунке 1. Ориентировочное значение скорости хода судна определяем по зависимости EPS = f(Ѵs) , приняв значение EPS из соотношения:
Из графика EPS = f(Ѵs) находим Ѵs op ≈ 15,1 уз.
Для входа в диаграмму
определяем
Для грубой оценки ωT’ используем формулу Тейлора (2.2):
Из диаграммы на рисунке 1 находим: D op ≈ 6,2м.
Проверяем выбранное значение D op с точки зрения расположения гребного винта за кормой. В соответствии с рекомендациями Dпред = 0,72•Тср = 0,72х14,5=10,4 м.
Принимаем Dпред = 10,0 м.
Значение Dпред намного больше значения D op, поэтому для дальнейших расчетов принимаем: D op=6,3м. ; Ѵs op=15 уз.
Определение коэффициента взаимодействия гребного винта с корпусом судна.
Коэффициент попутного потока определяем по формуле Холтропа (3.1):
Из расчета сопротивления воды корпусу судна при Ѵs op = 15 уз. принимаем:
;
-
коэффициент продольной полноты
;
Принимаем D
= D
op
≈ 6,2 м.;
Полученное значение ωT проверяем по формуле Э.Э. Папмеля (3.2):
т.к. число
Принимаем окончательно: ωT = 0,365.
Коэффициент засасывания определяем по формуле Холтропа (3.5):
Полученное
значение проверяем в соответствии с
рекомендациями подраздела 3.2.: 0,5
ωT
≤ t
≤0,7 ωT
-- t
= 0,6
ωT.
Принимаем окончательно: t = 0,219
Коэффициент неравномерности поля скоростей в диске гребного винта принимаем: i1 = i2 = 1,0
Коэффициент влияния корпуса судна определяем по формуле:
Определение числа лопастей и дискового отношения гребного винта и выбор расчетной диаграммы.
В соответствии с указаниями раздела 4 дисковое отношение гребного винта определяем по диаграмме на рис. 3.
Для входа в диаграмму уточняем значение :
ѴA S = Ѵs op(1- ωT);
ѴA S = 9,5 уз.
Для определения Ѳ используем диаграмму на рис. 3 и по значениям
n ном = 115 мин-1, D op = 6,2 м. и Ne ном = 12500 кВт, определяем
Ѳ = 0,618.
Для выбора числа лопастей гребного винта определяем коэффициент нагрузки гребного винта по упору:
Так как σр >2,5 , то в соответствии с рекомендациями раздела 4 целесообразно принять число лопастей Z = 6÷8.
Рассмотрим вариант при Z = 6.
Определяем потребное дисковое отношение гребного винта при Z=6 по формуле:
Для случая Z = 6 и Ѳz=6 = 0,68 подходит расчетная диаграмма Т6-68.
Для случаев Z = 7 и Z = 8 находим соответственно:
Ѳz=7 = 0,72 диаграмм нет
Ѳz=8 = 0,75 диаграмм нет
Окончательно принимаем :
Z = 6; Ѳ = 0,68
Расчетная диаграмма Т6-58.
Учет механических потерь в линии валопровода. Исходя из предложения, что МО судна находится в корме, принимаем
ηвал =0,99, ηпер=1,0.
