Реферат: 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

1. 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

1.2 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

1.3 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 ФрудаFr =	-	0,183	0,2	0,22	0,24	0,26
5	Коэффициент остаточного сопротивления стандарт.серии (ξ rc ), 103	-	0,85	0,9	1,05	1,55	2,0
6	Коэффициент а B / 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 ξ f . 103 (табл.1.3)	-	1,85	1,84	1,02	1,81	1,7
Продолжение таблицы 1.3
14	Коэффициент сопротивления шероховатости ξ n . 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 =0,5ρ Ω [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 R э = 1,15 . R	кН	61,3	76,6	93,6	125,12	156,4
20	Эксплуатационная буксировочная мощность EPS э =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:

D_пр = 0,7 Т

D_пр = 0,7 ^. 4,4 = 3,08 м

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

R_э = 93,6 кН; EPS_э = 577 кВт

2.2 Определение коэффициента нагрузки гребного винта

Коэффициент нарузки гребного винта определяется по формуле:

К _DT = D v _А

где v _{A =} v (1 – W_T )

Коэффициент попутного потока W_T находится по формуле:

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

Численное значение упора Т_В в выражении для К_DT определяется по формуле:

Т_В =

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

Коэффициент нагрузки гребного винта по тяге:

K_DE = Dv _А = 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 W_T равен:

W_T = (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 v A	-	0,96	0,91	0,86	0,82
3	Jпо 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)

2.3 Выбор главного двигателя

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

Среднеоборотный дизель фирмы «MANB&W»

Марка 9L16/24

Мощность двигателя Ne = 900 кВт

Частота вращения n =1200 мин ^-1

Список литературы

1. 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.