6. Проверка гребного винта на кавитацию.

В условиях реального проектирования наиболее достоверным методом прогнозирования кавитации винта является испытание модели винта в кавитационной трубе.

При отсутствии данных модельного эксперимента для проверки винта на кавитацию применяем следующую формулу:

где R- значение сопротивления судна, Н, при найденном значении

- атмосферное давление воздуха, = 101300 Н/м3

ρ- плотность воды, кг/м3;

ho- заглубление оси гребного винта; значение ho может быть найдено по приближённой формуле: ho = T – 0,40D + 0,2;

ho=5,896

- давление насыщенных паров

при ; Ѳ_расч=0,608

; Ѳ_расч=0,61

; Ѳ_расч=0,616

D - диаметр гребного винта, м

Zp - число гребных винтов

Расчёт гребного винта можно считать законченным, если найденное значение Ѳрасч будет меньше или равно принятому в расчёте значению дискового отношения Ѳ, в противном случае следует повторить расчёт, используя расчётную диаграмму с ближайшим большим значением дискового отношения.

Ѳ=0,65

Ѳ >Ѳ_расч, т.е. дисковое отношение рассчитанного гребного винта обеспечивает отсутствие кавитации.

7. Конструктивные характеристики гребного винта.

На основании вышеизложенного расчета примем окончательно следующие конструктивные элементы гребного винта:

Диаметр гребного винта

D= 4,8 м.

Конструктивное шаговое отношение

H/D= 1,21

Дисковое отношение

Ѳ = 0,65

Число лопастей

Z = 4

Направление вращения – правое.

Материал – бронза АЖН-9-4-4.

8. Расчёт паспортных характеристик.

Для рассчитанного гребного винта с обеих частях соответствующей диаграммы (K_Т , K_Q - ) по значениям и H/D снимают и заносят в таблицу коэффициенты упора K_Т и момента K_Q. Дальнейший расчёт выполняют по формулам:

Все результаты сведены в таблицу 7.

Таблица 7

J	Коэф. упора, тяги и момента			Vs, тяга, мощ-ть		n, мин-1		75		90		100		110		125		130
						nc, с-1		1,25		1,50		1,67		1,83		2,08		2,17
						nc2, с-1		1,56		2,25		2,78		3,36		4,34		4,69
						nc3, с-1		1,95		3,38		4,63		6,16		9,04		10,17
0,42	KT	0,33	Vs		уз		6		8		9		9		11		11
	Ke	0,27	Pe		кН		218		314		387		469		605		655
	KQ	0,047	Ne		кВт		1619		2798		3838		5108		7495		8431
0,56	KT	0,28	Vs		уз		8		9		10		11		13		13
	Ke	0,24	Pe		кН		197		283		350		423		547		591
	KQ	0,049	Ne		кВт		1688		2917		4001		5325		7814		8790
0,72	KT	0,29	Vs		уз		9		11		12		13		15		15
	Ke	0,24	Pe		кН		204		294		362		439		566		613
	KQ	0,051	Ne		кВт		1757		3036		4164		5542		8133		9149
0,80	KT	0,26	Vs		уз		11		13		15		16		19		19
	Ke	0,22	Pe		кН		193		263		325		393		508		549
	KQ	0,053	Ne		кВт		1826		3155		4327		5760		8452		9507
0,96	KT	0,24	Vs		уз		13		16		17		19		22		23
	Ke	0,20	Pe		кН		169		243		300		363		469		507
	KQ	0,055	Ne		кВт		1895		3274		4491		5977		8771		9866

По результатам расчётов построим паспортную диаграмму судна.

Vs,уз

Pе, кН

Рис. 7

Ne, МВт

По данным паспортной диаграммы находим:

1. Скорость хода судна в эксплуатации в грузу с чистым корпусом:

Vs_пр = 19 узлов при n = n_ном = 125 мин^-1

2. Мощность двигателя Ne = 7700 кВт .

3 . Запас мощности двигателя при движении судна с Vs = 19 узлов и n=125 мин^-1

Ne = ((8000 – 7700)/8000)*100 = 3,75 %

4. Среднеэксплуатационная скорость Vs _экс = 16 при n = 110 мин^-1