Определение мощности энергетической установки во втором приближении
Предварительный выбор характеристик движителя
Важным вопросом повышения эффективности судна в эксплуатации (снижение затрат на топливо) является вопрос выбора вальности энергетической установки установки и типа движителя. Главной задачей при этом является повышение пропульсивного коэффициента при минимальной стоимости движителя.
На транспортных судах целесообразным является установка одного винта по технико-экономическим показателям: двухвальная установка сложнее, пропульсивный коэффициент ниже (КПД винта в свободной воде выше у двухвинтового судна, но коэффициент влияния корпуса ниже), дороже в постройке и эксплуатации). Вследствии этого эксплуатационные расходы двухвальных судов в среднем на 10% выше, чем у одновальных при DW порядка 120000т и выше пропульсивный коэффициент может быть на уровне одновальной установки и даже выше.
D,т
Рис. 7. Зависимость пропульсивного коэффициента движительных установок
Поэтому целесообразны двухвальные установки лишь в тех случаях, когда требуются особые требования по маневренности и живучести, на небольших судах с кормовым расположением машинного отделения, когда одновальная установка может вызвать значительное увеличение размеров машинного отделения и для крупнотоннажных судов, где становится невозможной переработка мощности одним винтом из-за ограничения диаметра.
-
для обычных судов
-
для судов ледового плавания(0.65 до класса
ЛУ3),но не более 8м
Продолжение примера 18
Определим количество движителей в соответствии с рекомедациями
9378т
– соответственно предпочтительней
одновинтовая движительная установка.
Определение мощности эу
Во втором приближении мощность энергетической установки судна определяется предложенному методу, основанному на оценке сопротивления судна. Требуемая мощность для хода в ледовых условиях определяется в соответствии с (7).
-
мощность ЭУ ( 0)
Где,
-
сопротивление
( 0)
скорость
в расчете подставляется указанная в
задании, в не зависимости от ее
корректировки в первом приближении,уз.
Число Фруда Fr необходимо определить по скорости задания:
площадь смоченной поверхности
для
δ≤0.7
для
δ>0.7
-
коэффициент учета шероховатости и
обрастания
-
поправка на изменение удлинения
К
– коэффициент, учитывающий воздушное
сопротивление, сопротивление выступающих
частей, запас на неточность расчетов
где,
1.01
– учет воздушного сопротивления
1.01–
учет сопротивления выступающих частей
для одновинтового судна (для двухвинтового
коэффициент равен соответственно
1.02..1.025)
Запас
на неточность расчетов зависит от его
достоверности
для
одновинтовых судов принимается 1, для
двухвинтовых 1.01..1.015, если планируется
особая форма обводов, то 1.03
Пропульсивный
коэффициент
(
0)
(
0)
где,
КПД
винта, работающего в свободной
воде:
0.55..0.6
– наливные и навалочные суда,
0.6..0.65
- сухогрузные и контейнерные суда.
Запас
мощности для поддержания заданной
скорости на волнении, с учетом влияния
обрастания корпуса вводится коэффициент
1.15..1.2
для тихоходных судов.
Более точное определение данного коэффициента производят в зависимости от предполагаемого района плавания судна:
таблица №
|
Маршрут |
Значение
коэффициента
|
|
Северная Атлантика в восточном направлении |
1.15…1.22 |
|
Северная Атлантика в западном направлении |
1.2…1.3 |
|
Тихоокеанский |
1.15..1.3 |
|
Южно-атлантический и австралийский |
1.12..1.18 |
|
Восточно-азиатский |
1.15..1.2 |
коэффициент
влияния корпуса
1.15..1.35
– наливные и навалочные суда;
1.1..1.15
– сухогрузные и контейнерные суда
КПД
валопровода:
0.98..0.99
– при кормовом расположении машинного
отделения
КПД передачи:
0.95
– механическая передача
0.85..0.9
– электрическая передача
Коэффициент,
учитывающий неравномерность потока в
диске винта
1
(для второго приближения)
Продолжение примера 19
Определим требуемую мощность ЭУ. Расчет производится для скорости указанной в задании в независимости от ее корректировки в 1 приближении
площадь смоченной поверхности
Коэффициент учета шероховатости и обрастания:
Где
- выбирается равным 1.2 для тихоходных
судов
Поправочный коэффициент К выберем следующим образом
определим пропульсивный коэффициент используя методические рекомендации
Вычислим требуемую мощность ЭУ
Определим мощность ледового хода для категории ЛУ3:
Мощность ЭУ принимаемся равно N=8823КВт, по максимальной расчетной мощности
Определим откорректированную максимальную скорость хода, по фактической мощности:
- что больше требуемого по заданию 14.5уз.
Соответственно скорость эксплуатационного (экономического) хода будет равна:
а эксплуатационная мощность ЭУ :
