2020-01-14
364
В соответствии с указаниями для одновинтовых судов имеем:
Vas = Vs ор *(1-wт) = 17,5 * (1-0,254) = 13,0 уз
Для определения дискового отношения Q используем диаграмму на рис. 4. [2].
Q = 0,6
Для выбора числа лопастей гребного винта определяем коэффициент нагрузки гребного винта по упору:
sр = 9,64*hк*R/(r*(1-wт)*Vs^2*D^2)
sр = 9,64*1,01*740000/(1025*(1-0,254)*18^2*5,2^2 = 1,08
Число лопастей z в соответствием с рекомендациями [2] принимаем равным 4.
Расчётная диаграмма: В4-55.
Учёт механических потерь в линии валопровода
Так как МО находится в корме и передача на винт прямая, принимаем:
hпер = 1; hвал = 0,99.
Расчёт оптимальных элементов гребного винта, обеспечивающих наибольшую скорость при заданной мощности и частоте вращения двигателя
Расчёт исходных данных для определения наибольшей скорости выполняем в таблице 1.2.
Для расчёта принимаем nрасч = nном; Nе расч = Nе ном /1,05^3
Таблица 1.2.
Расчёт исходных данных для определения наибольшей скорости хода судна и оптимальных элементов гребного винта
|
|
|
| Расчётные величины и формулы. | Раз Мeр ность | Числовые значения расчётных величин | Прим. | ||||||||
| 1. Vs | Узлы | 16 | 17 | 18 | 19 | 20 | Задано | ||||
| 2. Vр=0,514*Vs*(1-wт) | М/с | 6,14 | 6,52 | 6,90 | 7,29 | 7,67 | |||||
| 3. КNQ= =0,523Vp/Ön*Ö[Ö(r*Vp/Np)] | 2,22 | 2,39 | 2,57 | 2,75 | 2,93 | ||||||
| 4. J | 0,56 | 0,59 | 0,64 | 0,665 | 0,72 | Диагр. | |||||
| 5. ho | 0,6 | 0,62 | 0,64 | 0,65 | 0,665 | Диагр. | |||||
| 6. H/D = f(КNQ) | 0,87 | 0,90 | 0,94 | 0,97 | 1,02 | Диагр. | |||||
| 7. D=Vp/(n*J) | М | 5,57 | 5,61 | 5,47 | 5,56 | 5,41 | |||||
| 8. h=ho*hк | 0,606 | 0,626 | 0,646 | 0,657 | 0,672 | ||||||
| 9. EPS=f(Vs) | Квт | 4000 | 5400 | 6600 | 8500 | 10500 | Рис.1.1 | ||||
| 10. Ne=EPS/(h*hв*hпер) | Квт | 6667 | 8713 | 10320 | 13068 | 15783 | |||||
| Постоянные величины расчёта | Ne=7187 квт | hв*hпер=0,99 | |||||||||
| Np=Ne*hв*hпер= =7115 квт | N=118 мин^(-1) | Nc=1,97 сек^(-1) | wт=0,254 | ||||||||
| T=0,180 | I=1 | hк=(1-t)/(1-w)*i=1,1 | Dпред=6,3 м | ||||||||
По результатам выполненного расчёта строим графики (Ne; D; H/D; J) = f(Vs) и находим значения указанных элементов гребного винта и скорость судна для заданной номинальной мощности (Рис.1.2.¸1.4.):
* Vs = 16,8 узлов
* D = 5,57 м
* H/D = 0,9
* J = 0,582
Рис.1.2.
Рис.1.3.
Рис. 1.4.
Проверка гребного винта на кавитацию
Проверку гребного винта на кавитацию проводим по формуле [2]:
Qрасч = (1,5+0,35*z)*R/((Pа+r*g*ho-Pv)*D^2) + 0,2*Zp,
где Ра - атмосферное давление воздуха, Ра=101300 Н/м^2;
ho - заглубление оси гребного винта,
ho = T - 0,4*D + 0,2 = 8,5 - 0,4*5,57 +0,2 = 6,472 м;
Pv - давление насыщенных паров, Pv=1226 Н/м^2 при t=10°C;
Zp = 1 - число гребных винтов.
Qрасч = (1,5+0,35*4)*600000/((101300+1025*9,81*6,472-1226)*5,57^2 + 0,2 = 0,54
Qрасч < Q, т.е. дисковое отношение гребного винта обеспечивает отсутствие кавитации.
