124270 (689955), страница 3

Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла (страница 3)

Приближённое определение сопротивления по прототипу основано на использовании полученной в результате модельных испытаний зависимости коэффициента остаточного сопротивления C_R(F_r), для судна с формой обводов, аналогичной принятой для рассчитываемого объекта, и по возможности с небольшими различиями в основных геометрических характеристиках корпуса. При этом влияние на остаточное сопротивление несоответствия геометрических параметров, как правило, соотношений главных размерений L/B, B/T, , коэффициентов полноты , , а иногда и абсциссы центра величины x_c учитывается введением системы корректирующих поправок в исходные значения C_R для прототипа. Применение указанных поправок основывается на допущении о независимости влияния на остаточное сопротивление каждого геометрического параметра из числа различающихся у проектируемого судна и прототипа, при этом остальные параметры полагаются постоянными.

Кроме использования для расчёта коэффициента C_R по прототипу непосредственно материалов систематических серий, существуют комплекты графиков, построенных специально для определения «коэффициентов влияния». Обычно по таким графикам вычисляют k, от основных безразмерных геометрических параметров, характеризующих полноту обводов и соотношения главных размерений. Наиболее известные из них диаграммы, построенные И.В. Гирсом, учитывающие влияние относительной длины = L/ , коэффициента продольной полноты = / и отношения ширины к осадке B/T. Именно этими диаграммами мы и будем пользоваться в наших расчётах.

Таблица 3.4

Расчёт буксировочной мощности путём пересчёта коэффициента остаточного сопротивления по прототипу.
№	Обозначение расчётных величин	Численные значения
1	VS,узлы	5	10	15	20	25
2	V,м/с	2,57	5,14	7,71	10,28	12,85
3	V2,м2/с2	6,6049	26,4196	59,4441	105,6784	165,1225
4	Fr	0,07	0,13	0,20	0,27	0,33
5	CR*103	1	1	0,98	0,94	0,93
6	K	-	-	1,074	1,067	1,059
7	KL/B	-	-	0,94	0,92	1,07
8	KB/T	-	-	0,97	0,97	0,97
9	CR *103 =[5]*[6]*[7]*[8]	-	-	0,98	0,98	1,13
10	Re
11	CR*103 = f( Re )	1,88	1,72	1,63	1,57	1,53
12	CA*103	0,20	0,20	0,20	0,20	0,20
13	CAP*103	0,10	0,10	0,10	0,10	0,10
14	C*103 =[9]+[11]+[12]+[13]	2,18	2,02	2,73	2,65	2,72
15	RX =(/2)**[3]*[14],кН	25	91	278	479	769
16	PE = [2]*[15] , кВт	63	469	2140	4924	9877
K = CR( CRL/B = CR(L/B=7,38) / CR(L/B=7,5); KB/T= K(B/T=2,1) / (B/T=2,32);

1. Определение параметров гребного винта

Определим в первом приближении параметры гребного винта, обеспечивающего максимальную скорость движения судна. По результатам вычислений построим графические зависимости.

Спроектировать гребной винт означает выбрать не только его диаметр, шаговое и дисковое отношение и число лопастей, но также и профили сечений, кривизну этих профилей и относительные толщины профилей лопастей. При этом необходимо учесть взаимоотношение винта с корпусом корабля так, чтобы работая за корпусом гребной винт показывал наивысший КПД (пропульсивный коэффициент). Кроме высокого пропульсивного коэффициента винту необходимо обеспечить устойчивость против кавитации и надёжность в эксплуатации. Эти требования находятся в противоречии: с точки зрения кавитации лопасти должны быть тоньше, а с точки зрения надёжности толще.

Каждый элемент лопасти должен рассчитаться с учётом условия его работы и взаимодействия с другими элементами лопасти. Существует несколько схем расчета гребного винта. Во всех схемах расчёта очень часто используются результаты продувок изолированных профилей в аэродинамических трубах. Во многих схемах расчёта используется вихревая теория гребных винтов. При проектировании гребных винтов в основном решается одна из двух задач:

а.) В результате проектирования устанавливаются элементы гребного винта обеспечивающие наивысшую скорость судна. В этом случае мощность энергетической установки задаётся заранее из числа двигателей основанных промышленностью.

б.) При проектировании гребного винта требуется определить элементы такого винта, который будет потреблять наименьшую мощность. В этом случае должно быть известно только сопротивление движению при заданной скорости судна.

Для того, чтобы рационально спроектировать гребной винт необходимо иметь все данные к которым относятся:

• главные размерения

• водоизмещение судна

• коэффициенты полноты

• теоретический чертёж

• внешняя характеристика двигателя, количество двигателей на один вал, тип соединения двигателя с гребным винтом, КПД валопровода, редуктора, электропередачи, передаточное отношение в редукторе.

• эффективная или буксировочная мощность, полученная в результате испытаний моделей судов, коэффициенты попутного потока , засасывания t, и коэффициент i = , учитывающий влияние неравномерности потока на КПД винта.

• дисковое отношение =

• число гребных валов z_p

• число лопастей z

= 0,375( )^2/3 ;

D = 0,7*T_k = 0,7*7,8 = 5,46 м ;

_max = 0,09; z = 4;

c’= 0,065-коэффициент учитывающий прочность материала лопасти(углеродистая сталь);

m’ = 1,15-коэффициент учитывающий нагрузку гребного винта;

= 0,375( )^2/3 =0,112;

Принимаю = 0,4;

26t = a*6616a = 0,6 ) ;

z_p = 1 ( количевство гребных винтов );

n = 2,1 об/с;

 = 1,025 кг*/м³;

a =1,03

_в = 0,98

В результате построения графиков были получены следующие данные:

V_{s max} = 24 узл

D= 5,7 м;

H/D = 0,97;

= 0,70.

Таблица 4.1 Определение параметров гребного винта

№	Наименование величины			Обозначение			Размер-ность		Числовое значение
1		Скорость судна	Vs		м/с	2,57		5,14		7,71	10,28	12,85
2		Скорость воды в диске винта	Vp=0,514Vs(1-)		м/с	1,9		3,8		5,7	7,6	9,5
3		Тяга гребного винта	Pe=Rx/zp		кН	30		111		226	568	700
4		Упор гребного винта	P=Pe/(1-t)		кН	36		132		268	674	830
5		Число оборотов гребного винта	n		об/сек.	2,1
6		Исправленное значение упора гребного винта			кН	36		132		268	674	830
7		Коэффициент числа оборотов-упора	kn'=(Vp/n0,5)/(P)0,25		-	0,53		0,77		0,96	1,03	1,23
8		Относительная поступь	P'=f(kn')		-	0,32		0,47		0,59	0,63	0,77
9		Исправленное значение относительной поступи	p=a*p		-	0,33		0,48		0,61	0,65	0,79
10		Оптимальный диаметр винта	D=Vp/(n*p)		м.	2,743		3,736		4,464	5,574	5,701
11		Коэффициент упора гребного винта	k1=P/(n2*D4)		-	0,1		0,15		0,15	0,15	0,17
12		КПД гребного винта	p=f(p, k1)		-	0,49		0,6		0,66	0,67	0,71
13		Шаг гребного винта	H/D=f(p, k1)		-	0,66		0,71		0,83	0,87	1,00
14		Коэффициент влияния корпуса			-	1,11
15		Пропульсивный коэффициент	р((1-t)/(1-))		-	0,56		0,68		0,75	0,76	0,81
16		Потребительская мощность двигателя	Ne=(Pe*V*i2)/(75в)		кВт.	142		850		2361	7796	11325

1. Профилировка лопасти гребного винта

Выполним профилировку лопасти гребного винта и вычертим проекции гребного винта на миллиметровке формата А2.

Характеристики

Список файлов курсовой работы