Расчёт и анализ пропульсивного комплекса судна

• Название: Расчёт и анализ пропульсивного комплекса судна
• Дата: 09.04.2022
• Размер: 287.84 Kb.
• Имя файла: variant_61.docx
• Тип: Курсовой проект; #456952
• страница: 3 из 7

2. Проектировочный расчет гребных винтов

2.1. Расчёт элементов гребного винта при выборе главного двигателя

2.1.1. Исходные данные и расчёт характеристик взаимодействия корпуса судна и движителя.

Тип движителя в расчете принимается в зависимости от типа заданного судна. Для пассажирских судов принимается ОВ.

Расчет производится по расчетным диаграммам для винтовых движителей ОВ с наиболее распространенными геометрическими характеристиками: дисковым отношением ( ) 0,55…0,58 и числом лопастей (z) равном 4.

Принимаем: ; z = 4.

Расчет коэффициентов взаимодействия корпуса и движителя на данном этапе выполняется по приближенным формулам.

Коэффициент попутного потока при расчете ОВ для бортового винта вычисляется по формуле:

(5)

W = 0,65*(0,55*0,492-0,20) = 0,046

Коэффициент засасывания поверхности корпуса
t = 0,8W (1+0,25W) (6)

t = 0,8*0,046* (1+0,25*0,046) = 0,037

2.1.2. Расчёт минимально необходимой мощности главного двигателя

Расчёт значений необходимой мощности главного двигателя и соответствующих частот вращения вала винта выполняется в форме табл. 2.
2.1.3 Назначается ряд значений диаметра гребных винтов , при которых винт может быть размещён под кормой судна.

Минимальный диаметр принимается равным:

Д_min = (0,450,5) Т_с, (7)

Д_min = 0,675…0,75 м.

Принимаем Д_min = 0,75 м

Максимальный диаметр принимается равным:

Д_max = d  Т_с (8)

где d = 0,650,75 – для бортового винта.

Д_max = 0,975…1,125.

Принимаем Д_max = 1 м.

Сила полного упора движителя рассчитывается исходя из известных значений силы сопротивления движению (R_o) при заданной скорости (v_o) и коэффициента засасывания (tили t_c) по формуле

Между Д_min и Д_max принимаются промежуточные значения с примерно равным интервалом между ними. Значение каждого из диаметров округляется до числа кратного 0,05 м и вписывается в табл. 2.

Вычисляются значения скорости и упора движителя:

(9)

v_p = 6,11∙(1-0,046) = 5,83 м/с

(10)

T= 32,96/(2∙(1-0,037)) = 17,11 кН
Таблица 2 — Определение частоты вращения винта и необходимой мощности двигателя

Исходные данные: T = 17,11 кН; Дmax=1,0 м; ; ; ; ; Kз=1,1
Расчётные величины и формулы	Размерность	Диаметр винта, м
		0,75	0,80	0,85	0,90	0,95	1,0
	-	1,06	1,13	1,20	1,27	1,34	1,41
	-	0,56	0,60	0,65	0,68	0,72	0,74
	-	0,6	0,62	0,64	0,65	0,66	0,67
	-	1,29	1,3	1,33	1,35	1,38	1,39
	c-1	13,88	12,15	10,55	9,53	8,52	7,88
	кВт	166,3	160,9	155,9	153,5	151,1	148,9
	кВт	196,4	190,1	184,2	181,3	178,5	175,9
	мин-1	832,8	729,0	633,0	571,8	511,2	472,8

По данным табл. 2 зависимости Р_э = f(n) и Д = f(n) изображаются на верхней части графика (рис. 2), а зависимости (Н/Д) = f(n), К_dк = f(n) и _е = f(n) – на нижней его части. Зависимость Р_э = f(n) используется для выбора главного двигателя;



Рисунок 2 — К выбору главного двигателя и определению предварительных показателей винта

2.1.3. Выбор главного двигателя

В результате первого этапа проектировочного расчета определяется двигатель марки 12ЧСП 15/18. Технические характеристики показаны в таблице 3.
Таблица 3 — Характеристики двигателя

Марка двигателя	Номинальная мощность на фланце основного отбора, кВт	Частота вращения коленчатого вала дизеля, м -1	Частота вращения выходного фланца редуктора или реверс-редуктора, м -1	Масса двигателя или дизель-редукторного агрегата, кг	Удельный расход топлива, г/кВтч
12 ЧСП 15/18	220	1350	458; 662; 882	1800	234