WWW.DISSERS.RU

БЕСПЛАТНАЯ ЭЛЕКТРОННАЯ БИБЛИОТЕКА

   Добро пожаловать!

Pages:     | 1 ||

«МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ УКРАИНЫ Национальный университет кораблестроения имени адмирала Макарова Рекомендовано Министерством образования и науки Украины в качестве учебного пособия для студентов ...»

-- [ Страница 2 ] --

8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 S, уз J = 1. 1. 0. PS 0. 0. n = PEF PEFE Р, кВт Рис. 4.1. Диаграмма ходкости (паспортная диаграмма) 4.2. Расчет характеристик гребного винта, работающего за корпусом судна С учетом попутного потока и засасывания тяга гребного винта TB = KTBn2D4, а мощность, необходимая для вращения винта, валопровода и редуктора, 2KQBn3D PD =, вр где KTB и KQB – коэффициенты тяги и момента гребного винта, рассчи тываемые с учетом взаимодействия гребного винта и корпуса судна в функции от кажущейся поступи J гребного винта.

Схема расчета KTB и KQB приведена в табл. 4.1.

Таблица 4.1. Расчет безразмерных характеристик гребного винта за корпусом судна № Расчетные величины Численные значения п/п 1 J 2 KT(J, P/D) – по диаграмме 3 0(J, P/D) – по диаграмме KT J KQ = J s =1- P / D t 6 t = s KTB = (1- t)KT KQB = iQKQ = KQ J J = 1-WT В п. 1 табл. 4.1 записываются значения J, задаваемые с таким расче том, чтобы равномерно заполнить диапазон 0…0,9(P/D).

Коэффициенты упора и момента гребного винта в свободной воде KT и KQ (пп. 2 и 3 соответственно) снимаются с диаграммы, по которой проектировался гребной винт.

Коэффициент засасывания t0 на швартовном режиме может быть определен по расчетным значениям относительного скольжения s и коэффициента t:

t0 = tsp, где t – значение коэффициента засасывания, определяемое на основа нии рекомендаций pазд. 2 и используемое при выборе элементов опти мального гребного винта с учетом влияния судового корпуса;

sp – рас четное значение относительного скольжения, Jp sp =1-, P / D где Jp – расчетное значение поступи гребного винта, определяемое в pазд. 3 (см. табл. 3.1, п. 7).

Данные, полученные в табл. 4.1 (пп. 7–9), позволяют рассчитать необходимые характеристики гребного винта за корпусом судна:

TB (S,n), PD (S,n). Расчет производится в форме табл. 4.2 для несколь ких (4–5) значений частоты вращения гребного винта n = (1,05…0,80)nном и обязательно содержит n = nном.

Таблица 4.2. Расчет характеристик гребного винта за корпусом судна № Единица Расчетные величины Численные значения п/п величины 1 J – значения из табл. 4.1 – 2 уз s = 1,945JnD 3 TB = KTBn2D4 кН 2KQBn3D 4 PD = кВт вр По данным расчета табл. 4.2 строятся характеристики гребного вин та на диаграмме ходкости (см. рис. 4.1).

4.3. Расчет и построение характеристик главных двигателей и корпуса судна Внешняя ограничительная характеристика двигателя содержится обычно в технической документации, прилагаемой заводом-изготови телем, либо в справочной литературе. Для приближенных расчетов ха рактеристик главных двигателей можно воспользоваться следующими приближенными зависимостями:

для малооборотных ДВС без газотурбинного наддува n PS = PSP ;

(4.4) nном для ДВС с газотурбинным наддувом n PS = PSP;

(4.5) nном для ГТЗА, а также ГТУ с несблокированным компрессором и сило вой турбиной n n PS = 2 - PSP;

(4.6) nном nном для гребных электродвигателей постоянного тока PS = PSP.

В формулах (4.4)–(4.6) nном – номинальная частота вращения греб ного вала;

PSP – спецификационная мощность главных двигателей.

По данным расчета строится кривая располагаемой мощности PS (S,n) – см. рис. 4.1. Кривая располагаемой тяги TS (S,n) строится переносом соответствующих точек машинной диаграммы на корпусную.

Характеристиками корпуса являются сопротивление R(S ) в усло виях ходовых испытаний и RE (S ) – в условиях эксплуатации. Кривые эффективной мощности PEF (S,n) и PEFE (S,n) строятся переносом соответствующих точек корпусной диаграммы на машинную.

4.4. Пример расчета и построения диаграммы ходкости (паспортной диаграммы) 4.4.1.Расчет кривых действия гребного винта за корпусом судна Расчет кривых действия гребного винта за корпусом судна приве ден в табл. 4.3 для следующих исходных данных:

P AE = 0,55;

Z = 4;

e0 = 0,045;

= 0,990;

t = 0,24;

WT = 0,31;

D A Jp 0, sp =1- ;

sp =1- = 0,376;

t0 = tsp;

t0 = 0,240,376 = 0,090.

P / D 0. Таблица 4.3. Расчет кривых действия гребного винта за корпусом судна № Расчетные величины Численные значения п/п 1 J 0,400 0,500 0,600 0,700 0, 2 KT (J, P/D) – по рис. 2.6 0,302 0,262 0,218 0,175 0, 3 0(J, P/D) – по рис. 2.6 0,425 0,520 0,595 0,665 0, KT J KQ = 4 0,0453 0,0401 0,0350 0,0293 0, J 5 s =1- 0,596 0,495 0,394 0,293 0, P / D t 6 t = 0,151 0,182 0,228 0,307 0, s KTB = (1- t)KT 7 0,256 0,214 0,168 0,121 0, KQB = iQKQ = KQ 8 0,0453 0,0401 0,0350 0,0293 0, J J = 9 0,580 0,725 0,870 1,014 1, 1-WT 4.4.2. Расчет характеристик гребного винта Расчет выполняется в табличной форме для n =1,6;

1,5;

1,4;

1,3 об/с.

Результаты расчета приведены в табл. 4.4.

Таблица 4.4. Расчет характеристик гребного винта n =1,6 c–1 = 96 мин–1;

кН;

n2D4 =1,025 1,62 5,514 = 2n3D5 6,281,025 1,63 5, = =142317 кВт вр 0,97 0, 1 J – 0,580 0,725 0,870 1,014 1, 2 s = 1,945 JnD уз 9,94 12,43 14,92 17,39 19, 3 TB = KTBn2D4 кН 619,3 517,7 406,4 292,7 162, 2KQBn3D PD = 4 кВт 6447 5707 4981 4170 вр n =1,5 c–1 = 90 мин–1;

n2D4 =1,0251,52 5,514 = 2126 кН;

2n3D5 6,281,025 1,53 5, = =117266 кВт вр 0,970, 1 J – 0,580 0,725 0,870 1,014 1, 2 s = 1,945 JnD уз 9,32 11,65 13,99 16,30 18, 3 TB = KTBn2D4 кН 544,3 455,0 357,2 257,2 142, Продлж. табл. 4. 2KQBn3D 4 PD = кВт 5312 4702 4104 3436 вр n =1,4 c–1 = 84 мин–1;

кН;

n2D4 =1,025 1,42 5,514 = 2n3D5 6,281,025 1,43 5, = = 95341 кВт вр 0,97 0, 1 J – 0,580 0,725 0,870 1,014 1, 2 s = 1,945 JnD уз 8,70 10,88 13,05 15,21 17, 3 TB = KTBn2D4 кН 474,1 396,3 311,1 224,1 124, 2KQBn3D 4 PD = кВт 4319 3823 3337 2793 вр n =1,3 c–1 = 78 мин–1;

кН;

n2D4 =1,0251,32 5,514 = 2n3D5 6,281,025 1,33 5, = = 76335 кВт вр 0,97 0, 1 J – 0,580 0,725 0,870 1,014 1, 2 s = 1,945 JnD уз 8,08 10,10 12,12 14,13 16, 3 TB = KTBn2D4 кН 408,8 341,8 268,3 193,2 107, 2KQBn3D 4 PD = кВт 3458 3061 2671 2237 вр 4.4.3. Расчет внешней ограничительной характеристики Внешняя ограничи Таблица 4.5. Расчет внешней ограничительной тельная характеристика характеристики двигателя двигателя рассчитывает n, с–1 1,6 1,5 1,4 1, ся в табл. 4.5 по прибли n женной зависимости (4.5). кВт 4619 4060 3537 PS = PSP nном Заключение по расчету ходкости В результате выполненного расчета ходкости получены следующие результаты:

в качестве главного двигателя выбран дизель-редукторный агрегат на базе СОД KRUPP MaK 6M552C с номинальной мощностью 4500 кВт, частотой вращения 500 об/мин и передаточным отношением редуктора 5,55;

выбраны элементы оптимального гребного винта фиксированного шага:

диаметр гребного винта – 5,51 м;

шаг – 5,45 м;

диаметр ступицы – 0,92 м;

дисковое отношение – 0,55;

число лопастей – 4;

относительная толщина лопасти на оси гребного винта – 0,045;

среднеэксплуатационная скорость хода – 14,4 уз;

скорость хода на испытаниях – 14,9 уз.

1. Апухтин П.А., Войткунский Я.И. Сопротивление воды движению су дов. – М.;

Л.: Машгиз, 1953. – 356 с.

2. Атлас диаграмм для расчета буксировочной мощности морских транс портных судов (РД 5.0181-75). – М.: МСП, 1976. – 141 с.

3. Басин А.М., Анфимов В.Н. Гидродинамика судна. – Л.: Речной транс порт, 1961. – 684 с.

4. Басин А.М., Миниович И.Я. Теория и расчет гребных винтов. – Л.: Суд промгиз, 1963. – 760 с.

5. Ваганов Г.И., Воронин В.Ф., Шанчурова В.К. Тяга судов. – М.: Транс порт, 1986. – 199 с.

6. Войткунский Я.И., Першиц Р.Я., Титов И.А. Справочник по теории корабля. – Л.: Судпромгиз, 1960. – 688 с.;

1973. – 511 с.;

1985. – Т. 1. – 764 с.

7. Войткунский Я.И. Сопротивление движению судов. – Л.: Судострое ние, 1988. – 287 с.

8. Горбов В.М., Шаповалов Ю.О., Ратушняк І.О. Головні двигуни сучас них транспортних суден. – Миколаїв: УДМТУ, 1998. – 72 с.

9. Дубровин О.В. Расчет буксировочной мощности судна по прототипу:

Пособие по курсовому и дипломному проектированию. – Л.: ЛКИ, 1960.

10. Кацман Ф.М., Пустошный А.Ф., Штумпф В.М. Пропульсивные каче ства морских судов. – Л.: Судостроение, 1972. – 510 с.

11. Кацман Ф.М., Дорогостайский Д.В. Теория судна и движители. – Л.:

Судостроение, 1979. – 279 с.

12. Кулагин В.Д. Теория и устройство промысловых судов. – Л.: Судостро ение, 1986. – 392 с.

13. Овсянников М.К., Петухов В.А. Дизели в пропульсивном комплексе морских судов: Справочник. – Л.: Судостроение, 1987. – 254 с.

14. ОСТ 5.4129-75. Комплекс движительный гребной винт–направляющая насадка. Методика расчета и правила проектирования. – М., 1975.

15. Отраслевая нормаль ОН 9-792-68. Ходовые качества транспортных судов. – М.: МСП, 1968.

16. Павленко Г.Е. Сопротивление воды движению судов. – М.: Морской транспорт, 1956. – 507 с.

17. Русецкий А.А., Жученко М.М., Дубровин О.В. Судовые движители. – Л.: Судостроение, 1971. – 287 с.

18. Слижевский Н.Б., Король Ю.М., Проскученко Ю.М. Расчет ходкости судна. – Николаев: НКИ, 1980. – 94с.

19. Судовые двигатели внутреннего сгорания / Ю.А. Фомин и др. – Л.:

Судостроение, 1989. – 344 с.

20. Ходкость и управляемость судна / В.Г. Павленко и др. – М.: Транс порт, 1991. – 397 с.

21. Design Charts for the Propulsive Performances of High Speed Cargo Liners / K. Yokoo et al. // The 45th Research Committee. The Shipbuilding Research Association of Japan, 1964;

1966.

22. Investigation into the Propulsive Performance of Super Tankers with Bulbous Bow / K. Yokoo et. al. // Report of Ship Research Institute. – 1967. – Vol.

4, N 5. – Р. 1–31;

1969: – Vol. 6, N 2. – P. 1–34.

23. Lackenby H., Parker M. The BSRA Methodical Series, Variation of Resistance with Breadth-draught Ratio and Length-displacement Ratio // TRINA. – 1966. – Vol. 108, N 4. – Р. 363–388.

24. The BSRA Methodical Series, Geometry of Forms and Variations of Resistance with Block Coefficient and Longitudinal Center of Buoyancy / D. Moor et al. // TRINA. – 1961. – Vol. 103, N 4. – Р. 323-419.

Введение............................................................................................... 1. Расчет буксировочного сопротивления и мощности.................... 1.1. Сопротивление движению судна и его составляющие......... 1.2. Общие формулы для буксировочных сопротивления и мощ ности............................................................................................... 1.3. Расчет площади смоченной поверхности судна.................... 1.4. Общая характеристика и классификация способов прибли женного расчета буксировочных сопротивления и мощности... 1.5. Практические методы расчета остаточного сопротивления с использованием экспериментальных диаграмм (методы вто рой группы).................................................................................... 1.6. Способы пересчета остаточного сопротивления с прототи па (методы третьей группы)......................................................... 1.7. Сопротивление судов внутреннего и смешанного плавания 1.8. Сопротивление трения судна................................................. 1.9. Сопротивление шероховатостей, выступающих частей и воздушное сопротивление............................................................ 1.10. Учет влияния условий эксплуатации на буксировочное со противление судна......................................................................... 1.11. Пример расчета буксировочных сопротивления и мощ ности............................................................................................... 2. Расчет гребного винта для выбора главного двигателя............... 2.1. Предварительный выбор основных элементов гребного винта.............................................................................................. 2.2. Взаимодействие гребного винта с корпусом судна.............. 2.3. Расчет элементов гребного винта для выбора главного дви гателя............................................................................................. 2.4. Пример расчета элементов гребного винта для выбора дви гателя............................................................................................. 3. Проектировочный расчет гребного винта и скорости судна при известной мощности главного двигателя.......................................... 3.1. Общие положения................................................................... 3.2. Расчет элементов гребного винта при заданной мощности главного двигателя и частоте вращения гребного винта........... 3.3. Расчет элементов оптимального винта для заданной мощ ности главного двигателя............................................................. 3.4. Особенности расчета соосных гребных винтов.................... 3.5. Проверка гребного винта на кавитацию.............................. 3.6. Расчет общей прочности винта.............................................. 3.7. Расчет и построение теоретического чертежа гребного винта 3.8. Пример расчета гребного винта для выбранного двигателя 4. Расчет и построение диаграммы ходкости.................................... 4.1. Общие положения................................................................... 4.2. Расчет характеристик гребного винта, работающего за кор пусом судна.................................................................................... 4.3. Расчет и построение характеристик главных двигателей и корпуса судна................................................................................ 4.4. Пример расчета и построения диаграммы ходкости (пас портной диаграммы)..................................................................... Список литературы............................................................................. УДК 629.012.073(075) ББК 39. Р 24 Розрахунок ходовості надводних водотонажних суден: Навчаль ний посібник / М.Б. Сліжевський, Ю.М. Король, М.Г. Соколік, В.Ф.

Тимошенко;

Під ред. М.Б. Сліжевського. – Миколаїв: НУК, 2004. – 192 с.

Викладено методи розрахунку ходовості надводних водотоннажних суден, на яких як рушії використовуються гребні гвинти різних модифікацій (ГФШ і ГРШ, вільні і гвинти в насадках, одиночні і гвинт-тандем протилежного обер тання). Методи базуються на використанні експериментальних діаграм коефі цієнтів буксирувального опору корпусу судна, а також гідродинамічних харак теристик гребних гвинтів. Посібник містить приклад розрахунку.

Призначено як навчальний посібник з курсового і дипломного проекту вання для спеціальностей "Кораблі й океанотехніка" і "Суднові енергетичні уста новки й устаткування". Може бути також корисним для інженерів і науковців у галузі суднобудування і водного транспорту.

Навчальний посібник Видавництво НУК, 54002, м. Миколаїв, вул. Скороходова, Свідоцтво про внесення суб'єкта видавничої справи до Державного реєстру видавців, виготівників і розповсюджувачів видавничої продукції ДК № 1150 від 12.12.2002 р.

Редактор Н.О. Шайкіна Комп'ютерна правка А.Й Тріщ і Т.М. Чередніченко Комп'ютерна верстка Т.М. Чередніченко Коректор Н.О. Шайкіна Підписано до друку 08.02.04. Формат 70100/16. Папір офсетний.

Ум. друк. арк. 15,5. Обл.-вид. арк. 11,9. Тираж 400 прим. Вид. № 34. Зам. № 390.

Ціна договірна.

Шановні панове Запрошуємо Вас ознайомитись з можливостями книжкового видав ництва, висококваліфіковані спеціалісти якого забезпечать оперативне та якісне виконання замовлення будь-якого рівня складності.

Наш головний принцип – задовольнити потреби замовника в по вному комплексі поліграфічних послуг, починаючи з розробки та підго товки оригіналу-макета, що виконується на базі IBM PС, і закінчуючи друком на офсетних машинах.

Крім цього, ми маємо повний комплекс післядрукарського облад нання, що дає можливість виконувати:

аркушепідбір;

брошурування на скобу, клей;

порізку на гільйотинах;

ламінування.

Видавництво також оснащено сучасним цифровим дублікатором фірми "Duplo" формату А3, що дає можливість тиражувати зі швид кістю до 130 копій за хвилину.

Для постійних клієнтів – гнучка система знижок.

Отже, якщо вам потрібно надрукувати підручники книги брошури журнали каталоги рекламні листівки прайс листи бланки візитні карт ки – ми до Ваших послуг.

©, 54002,.,., 5, 8(0512) 47-83-86;

39-81-42, 39-73-39, fax 8(0512) 42-46-52;

-mail: publishing@usmtu.edu.ua

Pages:     | 1 ||



© 2011 www.dissers.ru - «Бесплатная электронная библиотека»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.