Расчет гребного винта для вібора главного двигателя

Рефераты по транспорту » Расчет гребного винта для вібора главного двигателя

Содержание

1. Расчет буксировочного сопротивления и мощности ……………….. 5

1.1 Общие данніе для расчета буксировочного сопротивления

и мощности …………………………………………………………….. 5

1.2 Определение площади смоченной поверхности……………………... 5

1.3 Расчет буксировочного сопротивления и буксировочной

мощности . ……………………………………………………………… 6

2 Расчет гребного винта для вібора главного двигателя . . . . . . . . . . . . . .. 9

2.1 Данніе для расчета єлементов гребного винта . . . . . . . . . . . . . . . . . … 9

2.2 Определение коєффициента нагрузки гребного винта . . . . . . . . . . . ... 9

2.3 Вібор главного двигателя . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. . 13

Список литературы. .. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . … 14

Расчет буксировочного сопротивления и мощности

1.1Общие данные для расчета буксировочного сопротивления

и мощности

Исходные данные:

- тип судна – сухогруз

- длина L = 80 м

- ширина В = 13,3 м

- осадка Т = 4,4 м

коэффициенты полноты β = 0,95

δ = 0,64

- количество винтов 1

- скорость хода 12 узлов

- физические константы ρ = 1025 кг/ м3

υ = 1,61 . 10 -6 м2/с

Определенин площади смоченной поверхности

Площадь смоченной поверхности определяем по формуле С.П.Мурагина, которая применяется при определении смоченной поверхности корпуса транспортных судов с небольшим значением кокоэффициента общей полноты (δ < 0,7):

Ω = LT (1,36 + 1,13 δ )

Ω = 80 . 4,4 (1,36+1,13 . 0,64 . 3,02) = 1247,5 м2

Расчет буксировочного сопротивления и буксировочной мощности

Расчет буксировочного сопротивления и буксировочной мощности выполняется в табличной форме (таблица 1.3)

Таблица 1.3 Расчет буксировочного сопротивления и буксировочной мощности

№	Наименование и обозначение	Рамер ность	Численные значения
1	Скорость судна vs	узлы	10	11	12	13	14
2	Скорость судна v	м/с	5,14	5,65	6.17	6,68	7,2
3	v 2	М	26,42	31,97	38,06	44,65	51,78
4	Число Фруда Fr=	-	0,183	0,2	0,22	0,24	0,26
5	Коэффициент остаточного сопротивления стандарт.серии (ξrc),103	-	0,85	0,9	1,05	1,55	2,0
6	Коэффициент аB/T (рис.1.21)	-	1	1	1	1	1
7	Коэффициент Кв/т (рис.1.21)	-	1,03	1,03	1,03	1,03	1,03
8	Коэффициент аψс (δ =0,7) (рис.1.20)	-	1,1	1,1	1,08	1,09	1,09
9	Коэффициент аψ (рис.1.19)	-	1,025	1,025	1,025	1,025	1,025
10	Коэффициент Кψ=	-	0,932	0,932	0,949	0,94	0,94
11	Коэффициент остаточного сопротивления ξr.103=[5], [6], [7], [10]	-	0,816	0,864	1,026	1,501	1,936
12	Число Рейнольдса Re,10-8=	-	2,57	2,825	3,084	3,34	3,598
13	Коэффициент сопротивления трения ξf .103 (табл.1.3)	-	1,85	1,84	1,02	1,81	1,7
Продолжение таблицы 1.3
14	Коэффициент сопротивления шероховатости ξn .103 (табл.1.4)	-	0,35	0,35	0,35	0,35	0,35
15	Коэффициент сопротивления выступающих частей ξа.103 (табл.1.4)	-	0,15	0,15	0,15	0,15	0,15
16	Коэффициент полного сопротивления ξ.103= [11]+ [13]+ [14]+ [15]	-	3,166	3,204	3,346	3,811	4,136
17	Буксировочное сопротивление R=0,5ρΩ [3], [16]	кН	53,5	65,5	81,4	108,8	136,9
18	Буксировочая мощность EPS = [2] .[17]	кВт	275	370	502	727	985
19	Эксплуатационное сопротивление Rэ = 1,15 . R	кН	61,3	76,6	93,6	125,12	156,4
20	Эксплуатационная буксировочная мощность EPSэ =1,15 EPS	кВт	316	426	577	836	1133

По результатам расчета построены графики зависимости буксировочных сопротивлений и мощностей от скорости судна (Рис.1).

2 Расчет гребного винта для выбора главного двигателя

2.1 Данные для расчета элементов гребного винта

Предельное значение диаметра гребного винта составляет:

Dпр = 0,7 Т

Dпр = 0,7 . 4,4 = 3,08 м

Для проектной скорости vs = 12 уз, численные значения буксировочного сопротивления и мощности составляют:

Rэ = 93,6 кН; EPSэ = 577 кВт

2.2 Определение коэффициента нагрузки гребного винта

Коэффициент нарузки гребного винта определяется по формуле:

К DT = D vА

где vA = v (1 – WT)

Коэффициент попутного потока WT находится по формуле:

WT = (0,25 + 2,2 (δ – 0,5 )2 )[ 0,94 + 1,8 ]

Численное значение упора ТВ в выражении для КDT определяется по формуле:

ТВ =

где коэффициент засасывания t = 0,20 + 0,10 (δ – 0,50) + 0,055 ( КDE – 1,8)

Коэффициент нагрузки гребного винта по тяге:

KDE =DvА =6,17 . 3,08 . = 1,995

Тогда t = 0,20 + 0,10 (0,64 – 0,50) + 0,055 ( 1,995 – 1,8) = 0,225

Коэффициент попутного потока WT равен:

WT = (0,25 + 2,2 (0,64 – 0,5 )2 )[ 0,94 + 1,8 ] = 0,44

Расчет элементов гребного винта приводим в таблице 2

Таблица 2 Расчет элементов гребного винта

№	Наименование и обозначение	Размер ность	Численные значения
1	D = (1,0 …0,85) Dпр	м	3,08	2,93	2,77	2,62
2	K DT = D vA	-	0,96	0,91	0,86	0,82
3	J по диаграмме	-	0,458	0,437	0,413	0,395
4	n = . 60	об/мин	150	162	184	198
5		-	0,858	0,826	0,819	0,81
6	ηо	-	0,522	0,517	0,493	0,478
7	η = ηн ηо = ηо	-	0,764	0,716	0,682	0,662
8	РS =	кВт	779	830	872	899
9	PSP =	кВт	803	856	899	927
10	PSN =	кВт	865	951	999	1030

Для выбора главного двигателя строим графики зависимостей диаметра, заданных мощностей, номинальной мощности от частоты вращения гребного винта (Рис 2)

Выбор главного двигателя

По справочной литературе [ 4 ] подбираем главный двигатель, ориентируясь на рассчитанный диапазон мощностей 800 – 927 кВт:

Среднеоборотный дизель фирмы «MAN B&W»

Марка 9L16/24

Мощность двигателя Ne = 900 кВт

Частота вращения n = 1200 мин -1

Список литературы

Апухин В.А., Войткунский Я.М. Сопротивление воды движению судов.

М.; Л; Машгиз, 1953. -356 с.

2. Атлас диаграмм для расчета буксировочной мощности для расчета мор ских транспортных судов (РД 5.0181-75). – М.; МСП, 1976 – 141 с.

3. Басин А.М., Миниович И.Я. Теория и расчет гребных винтов.

Л,: Судпромгиз Д 963, - 199 с.

4. Горбов В.М., Шаповалов Ю.А. Главные двигатели транспортных судов. Учебное пособие. – Н.: УГМТУ, 1999, - 74 с.

5. Слижевский Н.Б., Король Ю.М. Расчет ходкости надводных водоизме щающих судов: Учебное пособие. – Н: НУК, 2004. – 192 с.