1. Выбор двигателя и корректировка массы эу,запасов топлива

После определения мощности ЭУ необходимо выбрать двигатель по каталогу. Выбор двигателя необходимо производить по максимальной и эксплуатационной мощности, обеспечивая минимальное значение частоты вращения винта.

Рис. 8. Зависимость КПД винта в свободной воде от частоты вращения

После этого можно уточнить массу ЭУ и массу топлива:

На основании расчетов мощности ЭУ производят выбор двигателя по каталогу, номинальные значения которого (мощность, частота вращения) наиболее отвечают требуемым.

( 0)

где . При наличии редуктора значение умножается еще на коэффициент 1.4. Если установка расположена в кормовой части, то ее вес определенный по формуле необходимо уменьшить на 5-10% за счет уменьшения длины валопровода.

к массе ЭУ необходимо добавить массу котлов, которая зависит от их производительности

Рис. 9. График зависимости массы вспомогательных котлов от их производительности (определение производительности, см. ниже расчет судовых запасов)

- т/час паропроизводительность вспомогательной энергоустановки (вспомогательные и утилизационные котлы)

0.0001-0.00015 (для судов с D<2000т 0.00025-0.0004)

Масса топлива главного двигателя и вспомогательной установки для судовых нужд

( 0)

Где соответственно коэффициент морского запаса определяются в соответствии с вышеуказанными рекомендациями.

- удельный расход топлива и масла главных двигателей т/КВт ч

1.08-1.15 – коэффициент учета износа и нарушения регулировки механизмов. Для N>10000КВт коэффициент изменяется в сторону меньшего предела.

1.1 – учет расхода топлива на общесудовые нужды вспомогательной установки (освещение, отопление, действие камбуза, прачечной..)

значение расхода топлива главных двигателей по каталогу т/КВт ч.

значение расхода масла главных двигателей ≈6.8-10.9 ×10^-6 т/КВт ч.

Запасы топлива на подогрев, зачистку танков и выкачку груза танкеров

- затраты топлива на подогрев и выкачку груза у танкеров

0.003..0.005

После уточнения массы ЭУ и топлива необходимо подкорректировать нагрузку проектируемого судна. Если остаточный запаса водоизмещения будет менее 0.5%, то необходимо произвести его корректировку через коэффициент Нормана.

Продолжение примера 20

Ориентируясь на каталог дизелей фирмы МАН выберем двигатель:

Исходные данные N_max=8823КВт, N_э=6432КВт

В соответствии с каталогом примем двигатель: 5S50ME-B9

N_max=8900КВт, N_э=7100КВт, n=117об/мин, q_Э=162гр/КВт ч, Р_дв=194т

Определим откорректированную эксплуатационную скорость по данным двигателя из каталога:

15.24=15.2уз

14.1уз

Определим массу двигательного комплекса включая, движитель, системы и оборудование МКО

Определим паропроизводительность котлов ВЭУ и их массу:

т/ч

с графика снимаем значение q_П=7кг/(кг/ч)

Соответственно полная масса ЭУ т

Определим массу топлива, используя фактические данные по двигателю:

для танкеров определим добавку на подогрев и разгрузку:

Полный запас топлива составит:

1323т

Определим приращение нагрузки:

(1323-1142)+(357-458)=80т

Компенсируем данное несоответствие за счет запаса водоизмещения, который будет равен 328т-80т=248т, что составляет 248/46890=0.53%. поэтому изменять водоизмещение и корректировать размерения не будем.

Контрольные вопросы

• В чем заключается обоснование выбора движителя?

• Какие особенности расчета мощности ледового хода во втором приближении?

• Как определяется мощность ЭУ во втором приближении и производится выбор двигателя?

Продолжение примера 21

Подведение итогов:

Итак в результате расчетов (пример с продолжениями 1-20) получено

Результаты расчета главных размерений и характеристик:

L=165.7м L/H=9.4

В=31.2м L/B=5.3

Т=11.3м B/T=2.76

Н=17.6м H/T=1.56

0.78

0.97

0.8

Водоизмещение D=46890т

Двигатель МАН 5S50ME-B9

N_max=8900КВт, N_э=7100КВт,

Скорость максимальная –15.2уз

Скорость экономическая – 14.1уз

Дальнейшие расчеты изложены в дополнительных учебных пособиях. Их основное содержание для наливных судов касается следующих вопросов:

• Выбор формы обводов, теоретического чертежа и его корректировка в соответствии с обеспечением требуемых мореходных качеств.

• Проектирование архитектурно-конструктивного типа судна (проектный выбор количества и расположение помещений грузовых балластных и отстойных танков, расположения главных переборок, машинно-котельного отделения, надстройки и др.)

• Расчеты вместимости с построением эпюры емкости

• Расчеты центровки, удифферентовки, балластировки

• Уточненная проверка остойчивости и качки с учетом специфики судна

• Приближенная проверка управляемости

• Оценка стоимости судна и его цены.

Для других типов судов содержание аналогичное.

ПРИЛОЖЕНИЕ (факультативные разделы)