2020-04-20
133Хотя выбранный двигатель и имеет несколько большую, чем требуемая, мощность, но в силу различия в частоте вращения скорость судна в принципе может и уменьшаться. Исходя из этих соображений, зададим диапазон скоростей us=11,9¸13,7уз, а дальнейшие расчеты при n=nн=183 об/мин, будем вести в таблице.
| № | Величина | Размерность | Численные значения | ||||
| 1 | us | уз | 11,9 | 12,4 | 12,8 | 13,2 | 13,7 |
| 2 | u | м/с | 6,1 | 6,3 | 6,5 | 6,8 | 7 |
| 3 | ua=u(1-WT) | м/с | 4,27 | 4,41 | 4,55 | 4,76 | 4,9 |
| 4 | R(u) | kH | 350 | 370 | 380 | 380 | 390 |
| 5 | TE=1,15R | kH | 402,5 | 425,5 | 437 | 437 | 448,5 |
| 6 | T=TE/(1-t) | kH | 509,5 | 538,6 | 553,1 | 553,1 | 567,7 |
| 7 | 
| - | 0,51 | 0,527 | 0,546 | 0,571 | 0,578 |
| 8 | J=f(KNT) | - | 0,31 | 0,34 | 0,35 | 0,36 | 0,37 |
| 9 | J¢=1,05J | - | 0,3255 | 0,357 | 0,3675 | 0,378 | 0,3885 |
| 10 | Dopt=ua/nJ¢ | М | 3,9 | 4,05 | 4,059 | 4,128 | 4,135 |
| 11 | D Dopt£Dmax; Dopt>Dmax; D=Dopt D=Dmax | М | 4,3 | 4,05 | 4,059 | 4,128 | 4,135 |
| 12 | J=J¢ J=ua/nDmax | - | 0,325 | 0,357 | 0,367 | 0,378 | 0,388 |
| 13 | KT=T/rn2D4opt | - | 0,156 | 0,209 | 0,213 | 0,199 | 0,203 |
| 14 | h0=f(KT,J¢) | - | 0,440 | 0,455 | 0,458 | 0,441 | 0,438 |
| 15 | hD=hн*h0 | - | 0,4268 | 0,44135 | 0,44426 | 0,42777 | 0,42486 |
| 16 | Ps=TEu/hDhs | kBT | 5870 | 6197,7 | 6524,3 | 7088,5 | 7540,3 |
ua=u(1-WT)=6,1(1-0,3)=4,27 м/с
ua=u(1-WT)=6,3(1-0,3)=4,41 м/с
ua=u(1-WT)=6,5(1-0,3)=4,55 м/с
ua=u(1-WT)=6,8(1-0,3)=4,76 м/с
|
|
|
ua=u(1-WT)=7(1-0,3)=4,9 м/с
Далее находим сопротивление судна при движении по таблице.
R(u)=350kH
R(u)=370kH
R(u)=380kH
R(u)=380kH
R(u)=390kH
После этого вычисляем полезную тягу винта по формуле TE=1,15R
TE=1,15R=1,15*350=402,5kH
TE=1,15R=1,15*370=425,5kH
TE=1,15R=1,15*380=437kH
TE=1,15R=1,15*380=437kH
TE=1,15R=1,15*390=448,5kH
Полученные данные полезной тяги применяем к следующий формуле T=TЕ/(1-t)=402,5/(1-0,21)=509,5kH
T=TЕ/(1-t)=425,5/(1-0,21)=538,6kH
T=TЕ/(1-t)=437/(1-0,21)=553,1kH
T=TЕ/(1-t)=437/(1-0,21)=553,1kH
T=TЕ/(1-t)=448,5/(1-0,21)=567,7kH
Затем находим коэффициент KNT:
= 
=0,51
= 
=0,527
= 
=0,546
= 
=0,571
= 
=0,578
Найдя коэффициент обращаемся к диаграмме для расчета гребных винтов
Находим J=f(KNT) и результат записываем в таблицу. Из полученных данных мы вычисляем J¢=1,05J и также записываем полученные данные в таблицу.
Исходя из полученых данных в таблице мы можем найти Dopt
Dopt=ua/nJ¢=4,27/3,05*0,3255=3,9м
Dopt=ua/nJ¢=4,41/3,05*0,357=4,05м
Dopt=ua/nJ¢=4,55/3,05*0,3675=4,059 м
Dopt=ua/nJ¢=4,76/3,05*0,378=4,128м
Dopt=ua/nJ¢=4,49/3,05*0,3885=4,135м
Найдя Dopt мы можем найти D сравнив Dopt и Dmax полученные данные вносим в таблицу расчетов.
Следующим шагом у нас будет расчет коэффициента KT
KT=T/rn2D4opt=509,5/1,025*3,052*3,94=0,156
KT=T/rn2D4opt=538,6/1,025*3,052*4,054=0,209
KT=T/rn2D4opt=553,1/1,025*3,052*4,0594=0,213
KT=T/rn2D4opt=553,1/1,025*3,052*4,1284=0,199
KT=T/rn2D4opt=567,7/1,025*3,052*4,1354=0,203
И так мы определили чему у нас равно KT для каждой скорости, теперь нам нужно обратиться к диаграмме расчета гребных винтов(стр.195) в учебнике «теория и устройства корабля» В. Б. Жинкин на котором мы определим h0=f(KT,J¢). После того как определили h0 данные записываем в таблицу.
Далее рассчитываем hD=hн*h0 полученные данные и снова заносим в таблицу.
Следующим шагом будет определение мощности при наших узлах по формуле Ps=TEu/hDhs
|
|
|
Ps=TEu/hDhs=402,5*6,1/0,4268*0,98=2547кВт
Ps=TEu/hDhs=425,5*6,3/0,44135*0,98=2951кВт
Ps=TEu/hDhs=437*6,5/0,44426*0,98=3595кВт
Ps=TEu/hDhs=437*6,8/0,4698*0,98=3974кВт
Ps=TEu/hDhs=448,5*7/0,4876*0,98=4127кВт
По результатам расчетов строим зависимость Dopt(us), Ps(us) по которому при Psн=3540 кВт опереляем umax= 12,9уз; D=Dopt=4,1м
Заключение.
Геометрические характеристики выбранного гребного винта: D=4,1м; Z=4 его ГДХ в расчетном режиме: J=0,367; KT=0,213; h0=0,444. Максимальная достежимая судном в расчетном режиме скорость usmax=12,9 уз.
Заключение
Выбран ДКРН 52/105.
Его эффективная мощность равна 3540кВт, а скорость оборотов составляет 183 об/мин.
Список используемых литературы
Жинкин В.Б. Теория и устройство корабля: Учебник. – 3 издание., стереотип.-СПБ:Судостроение,2002
Сизов В.Г. Теория корабля: Учебник. – издание 4-е, переработанное и дополненное, 2008
Слижевский и др.: Расчет ходкости и надводных водоизмещающих судов// Видавництво НУК,2004
