2.Кинематические характеристики гребных винтов.

В действительности винт за один оборот проходит вдоль оси расстояние меньше шагаН. Расстояние называетсялинейной поступью винта, а разность Н- –линейным скольжением.

Пусть гребной винт вращается с частотой n и перемещается вдоль оси со скоростью . Тогда его линейная поступь будет равняться :

Эту величину выражают в долях диаметра винта и называют относительной поступью

а скольжение выражают в долях шага винта:

3.Динамические характеристики гребного винта.

Запишем формулы для упора P и момента M, развиваемого винтом в виде:

Где , (-плотоность забортной воды;

n - частота вращения гребного винта;

D- диаметр гребного винта.

Мощность, потребляемая гребным винтом, Np равна:

Где –окружная скорость гребного винта.

Полезная мощность, производимая винтом, равна , поэтому коэффициент полезного действия винта найдем из выражения:

В этих формулах называетсякоэффициентом упора, а -коэффициентом момента. Графическое представление , и в зависимости от называетсякривыми действия винта или его динамическими характеристиками (рис. 5.10.)

Рис 5.10..Кривые действия гребного винта

5.4. Режимы работы гребного винта.

0 - винт вращается, но не перемещается вдоль оси. Этот режим наз

Рассмотрим некоторые характерные режимы работы гребного винта.

1. = 0 наывается режимом работы винта на швартовах. В этом случае ибудут наибольшими , так как углы атаки элементов будут наибольшими . Упор и момент имеют наибольшие величины , (КПД) =0,т.к. нет перемещения винта .

2. С увеличением углы атаки лопастей уменьшаются , что приводит к падению упора и момента и , соответственно , и. При некоторой поступиупор винта иобращаются в нуль . Работа гребного винта в режиме плавания при поступи , находящейся в пределахот =0 до= , т.е. в промежутке от режима на швартовых до режима нулевого упора называется обычным режимом плавания .

3. =0; =0;=0;>0. Этот режим называется режимом нулевого упора. Он наступает, когда подъемная сила лопасти будет настолько малой, что только уравновесит отрицательную составляющую упора от лобового сопротивления. Линейная поступь винта в этом режиме называется шагом нулевого упора , обычно >. Отношение есть гидродинамическое шаговое отношение. При еще большей поступи обращается в нуль момент на винте.

4. =0;<0 и<0. Это режим нулевого момента. Линейная поступь винта в этом режиме называется шагом нулевого момента , обычно> .

5. шаговое отношение. При еще большей поступи обращается в нуль момент на винт (зона параля).

6. .9. При еще большей поступи упор и момент будут отрицательными. Это будет работа винта в режиме турбины (например, вертушечный лаг или свободно вращающийся гребной винт у многовального судна). Схемы скоростей и сил на различных режимах работы винта приведены на рис.5.11. .

Рис 5.11. Схемы многоугольников скоростей и сил при специальных режимах работы гребного винта : а – швартовый режим; б – винт-движитель; в – режим нулевого упора; г – режим нулевого момента; д – зона параля ; ж – режим турбины.