7.3. Расчёт потребной мощности силовой установки и оптимальных элементов гребного винта, при заданной скорости судна (дипломный проект).

Расчёт исходных данных для определения мощности и частоты вращения силовой установки (если одно из этих значений не оговорено в задании дополнительно), обеспечивающих заданную скорость хода судну, и оптимальных элементов гребного винта производят по таблице 6, при заполнении которой нужно использовать следующие рекомендации.

1. В нижнюю часть таблицы вносят указанные в задании и определённые ранее величины, а так же найдённые в соответствии с разделом 6 значения К.

2. В строку 1 таблицы заносят 5 -6 округленных значений частоты вращения, которые принимают в диапазоне (0,7÷1,0)n_{op ,}а при

Z_p ≥ 2 -- (0,8÷1,2)n_op.

3. В строку 2 таблицы заносят значения вспомогательного коэффициента упора – частоты вращения K_NT, причём значение n в знаменателе должно быть умножено на коэффициент К.

4. С выбранной расчётной диаграммы K_Т - по расчётным значениям K_NT на линии K_{NT opt} снимают значение , H/D, η_o и заносят их в строки 4, 5, 6.

5. По результатам выполненного расчёта, строят графики

(N_e , , H/D, D) = f(n) . Номинальное значение потребной мощности и оптимальные элементы гребного винта выбирают, пользуясь построенными кривыми, по частоте вращения предполагаемого главного двигателя, при этом допускается увеличение диаметра в пределах D _op ≤ D ≤ D_пред.

В ряде случаев при проектировании силовой установки судна конкретной конструкции, указанной в задании на дипломный проект, возникает необходимость произвести расчёт и выбор оптимальных элементов гребного винта при заданных и N_{e ном} или и n_ном.

Таблица 6

Расчет исходных данных для определения мощности и частоты вращения силовой установки и оптимальных элементов гребного винта.

№ п/п	Расчетные величины и формулы	Раз- мер-ность		Числовые значения							примечание
1	nc	c-1									задается
2		м/с
3											Снимается с Расчетной диаграммы
4											Снимается с Расчетной диаграммы
5											Снимается с Расчетной диаграммы
6		м
7											Если
8		кВт
Постоянные величины			Zp=…						Dпред=… м
уз			Z=…						=…
… м/с
… H; с графика			; с графика
… Н			t =…						Диаграмма…
… H									… кг/м3

Такой расчёт рекомендуется выполнять по схемам подраздела 7.3 и 7.4, при этом искомое значение N_{e ном} или n _ном определяется по кривой N_e = f(n) по одному из заданных параметров. Если найденное таким образом соотношение N_{e ном} или n _ном не удовлетворяет проектанта силовой установки, то оптимальные элементы гребного винта и проектная скорость хода судна должны быть определены заново при повторном расчёте по подразделам 7.1 и 7.2.

4. Расчёт потребной мощности силовой установки и оптимальных элементов гребного винта при ограниченном диаметре.

Расчёт исходных данных для определения мощности и частоты вращения и оптимальных элементов гребного винта ограниченного диаметра, обеспечивающего судну заданную скорость, производят по таблице 7, при заполнении которой нужно пользоваться следующими рекомендациями:

1. В нижнюю часть таблицы вносят указанные в задании и определённые ранее величины, а так же найденные ранее в разделе 6 значения коэффициента К.

2. В строку 1 таблицы вносят 5 – 6 округленных значений частоты вращения, которые принимают в диапазоне (0,7÷1,0)n_op , а при Z_p ≥ 2 (0,8÷1,2)n_op.

3. В строках 2 и 3 находят значения K_Т и при фиксированных значениях диаметра винта, при чём значение n в знаменателе формул необходимо умножить на коэффициент К.

4. По значениям K_Т и выбранной расчётной диаграммы K_Т - находят значение H/D = f(K_Т , ) и η_o= f(K_Т , ) и заносят их в строки 4, 5.

5. По результатам выполненного расчёта строят графики

(N_e , H/D, η_o) = f(n).

Номинальное значение мощности и частоты вращения, а так же оптимальные элементы гребного винта выбирают, пользуясь построенными кривыми и рекомендациями по выбору оптимальной частоты вращения, изложенными в разделе 2 и подразделе 7.3.

Таблица 7

Расчет исходных данных для определения мощности и частоты вращения силовой установки оптимальных элементов гребного винта при ограниченном диаметре.

№ п/п	Расчетные величины и формулы	Раз- мер-ность		Числовые значения							примечание
1	nc	c-1									задается
2		м/с
3
4											Снимается с Расчетной диаграммы
5											Снимается с Расчетной диаграммы
6
7		кВт
Постоянные величины			… H						Dпред =… м
уз			Zp=…
… м/с			Z=…						; с графика
… H; с графика									…
… Н			Диаграмма…						t = ….; =…;