Подбор двигателя и винта судна


1.5. Упор гребного винта : (10)

.


2.Выбор расчетной серийной диаграммы.


Выбор осуществляется таким образом, чтобы в первую очередь обеспечить максимальный коэффициент полезного действия гребного винта при отсутствии кавитации и достаточной прочности движителя.

2.1. Минимальное дисковое отношение из условия отсутствия кавитации: (11)

- минимальное дисковое отношение из условия отсутствия опасных форм кавитации.

(12)


- количество лопастей.

- количество гребных валов.

- гидростатическое давление на оси гребного винта.

(13)

- атмосферное давление.

- ускорение свободного падения.

- заглубление оси гребного винта.

. (14)

.

- давление насыщенных паров воды.

2.2.Минимальная относительная толщина (15)

- коэффициент учитывающий механические свойства материала винта.

- углеродистая сталь.

.

Вывод: В качестве расчетной серии принимаем:

AU-CP4-70; (Z=4;;).

Серия гарантирует отсутствие опасных форм кавитации.


3. Выбор гребного винта.

3.1. Выбор гребного винта в первом приближении.


Для расчета воспользуемся вспомогательным коэффициентом Результаты расчета представлены в таб.1 и на рис.1.

Таб.1


4,65

4,90

5,20

1,65

1,74

1,82

2,53

2,74

2,94

0,30

0,31

0,32

0,780

0,785

0,790

0,33

0,34

0,35

137

134

132

9,81

8,64

7,78

0,178

0,176

0,174

113

110

109

Результаты: =0,790;


3.1.1. Расчет оптимальной частоты вращения винта

3.1.2. Передаточное отношение редуктора.


Принимаем 10,8.

;

;

.

4. Выбор расчетной (рабочей) диаграммы.

Выбираем серию АU - CP4 – 70 c .


5. Построение кривой предельной тяги и кривой предельного упора.

Результаты расчета представлены на рис.4 и таб. 2.

Таб.2

0

2

4

6

8

10

12

14

0

0,71

1,42

2,13

2,84

3,55

4,26

4,97

0

0,15

0,31

0,47

0,63

0,78

0,94

1,09

0,92

0,94

0,97

1,01

1,04

1,08

1,12

1,18

0,49

0,47

0,45

0,43

0,38

0,35

0,31

0,27

131

126

121

115

102

94

83

72

1286

308

131

65,0

38,3

23,6

15,1

0,116

0,116

0,117

0,119

0,121

0,125

0,131

0,139

117

112

107

102

90,3

82,0

72,1

63,2


6. Анализ кривой предельной тяги и предельного упора.


6.1. Режим траления.

Максимальная скорость хода:

Максимальный упор: .

Максимальная полезная тяга:

6.2. Режим эксплуатационного рейса. (свободный ход)

Максимальная скорость хода:

Максимальный упор: .

Максимальная полезная тяга:

6.3. Режим сдаточных испытаний. (свободный ход)

Максимальная скорость хода:

Максимальный упор: .

Максимальная полезная тяга:


7. Проверка выбранного винта на прочность и отсутствие кавитации.


7.1. Проверка на отсутствие кавитации.

Воспользуемся формулой (11) и получим.

При эксплуатации гарантируется отсутствие опасных форм кавитации.


7.2. Проверка на прочность.

.

Выбранный гребной винт имеет запас прочности.


Расчет производился для режима буксировки воза т.к. является наиболее тяжелым режимом эксплуатации.


8. Заключение.

Выбранный винт имеет следующие характеристики: Серия: AU-CP4-70; Z=4;; ; ;



Выбор оптимального движителя.

Оптимальным в курсовом проекте принимается движитель, обеспечивающий выполнение рейсового задания в кротчайшие сроки при минимальных затратах топлива.

В качестве критерия качества движителя принимаем коэффициент:

, где

t – время выполнения рейсового задания , ч.

Ge – рейсовый расход топлива на работу главного двигателя, т.

Наилучшим признается движитель, который соответствует максимальному значению критерия к.

Рейсовое задание включает в себя следующую информацию:

  • перечень эксплуатационных режимов, характеризующихся зависимостями , где - требуемая тяга на i – том режиме

  • режимы:

(рис.1.)


  • длина пути , которая должна быть пройдена на каждом режиме:

  • суточная продолжительность работы судна принимается 24 часа.

  • плановые скорости снимаются с паспортной диаграммы судна и кривых предельных тяг соответственно для случаев с ВФШ и ВРШ движителями.

В соответствии с изложенным входящие в критерий к параметры t и Ge могут быть определены как: