Главная | Обратная связь | Поможем написать вашу работу!
МегаЛекции

III.Расчет ходовых характеристик судна.




 

3.1. Расчет ограничительной характеристики двигателя.

Ограничительная характеристика двигателя, необходимая для определения ходовых характеристик судна, может быть получена исходя из номинальной внешней характеристики двигателя (зависимость P(n)) или приближенным методом.

 

Для двигателя без наддува значения мощности для построения ограничительной характеристики можно получить по формуле:

Где

Pe – мощность на валу двигателя, кВт

- относительная частота вращения вала винта.

Для удобства расчета ограничительную характеристику главного двигателя представляют в безразмерном виде, т.е. в виде зависимости коэффициента момента двигателя от частоты вращения гребного винта.

 

 

Ограничительная характеристика двигателя

Расчетные величины и формулы Единицы измерения Относительная частота n1
0,4 0,6 0,8 0,9 1,0
1/с 2,092 3,138 4,184 4,707 5,23
  кВт 56,54 131,9 207,3 245,0 282,7
  _ 0,1345 0,0929 0,0617 0,05121 0,0431

По результатам расчетов строим на листе формата А3 графики зависимости и (рис. 3).

 

 

3.2. Расчет динамических характеристик движителя.

Динамические характеристики движителя при его работе за корпусом судна представляют собой кривые зависимости коэффициента эффективного упора (Ке) и коэффициента момента движителя () от относительной поступи ().

Расчет динамических характеристик гребного винта производится по таблице в следующей последовательности:

задаются значениями относительной поступи от 0 до max. Между ними принимаются ряд промежуточных значений через примерно равные интервалы между ними; в соответствующем месте этого ряда вписывается значение , полученное в последнем приближении при определении элементов винта на полное использование мощности двигателя;

 

 

Динамические характеристики ВН

Расчетные величины и формулы Относительная поступь
  0,186 0,373 0,56 0,69 0,82
  0,58   0,477   0,38   0,277   0,197   0,135
  0,06   0,056   0,051   0,0437   0,0385   0,031
  -   35,16   6,97   2,25   1,055   0,51
  - 0,08 0,09 0,10 0,109 0,11
- 0,4245 0,3458 0,2493 0,1755 0,12

 

 

 

 

3.3. Расчет ходовых характеристик судна.

В состав ходовых характеристик судна входят следующие кривые, построенные в зависимости от скорости его хода , м/с:

1. кривые суммарного эффективного упора движителей ()при нескольких постоянных значениях частоты вращения движителя и при постоянных значениях вращающегося момента . В этом же квадранте изображается кривая изменения силы сопротивления движению судна (R);

 

2. кривые изменения эксплуатационной мощности двигателя при постоянных значениях вращающегося момента и при нескольких постоянных значениях частоты вращения движителя . В этом же квадранте изображается винтовая характеристика двигателя ;

Винтовая характеристика показывает изменение мощности двигателя, необходимой для наращивания скорости судна при заданной кривой сопротивления

Согласование совместной работы движителя и двигателя достигается при равенстве вращающего момента двигателя и момента сопротивления винта М, или в безразмерной форме:

.

Для удовлетворения этому равенству на шкале откладываем винта и определяем частоту вращения винта, с которой вращает двигатель при максимальной подаче топлива. Таким образом, определяем все частоты вращения винта, соответствующие каждой поступи и заносим в таблицу. Во вторую строчку этой таблицы записываем значения мощностей, соответствующие найденным частотам вращения.

Расчет ходовых характеристик при работе двигателя по ограничительной кривой

 

Расчетные величины и формулы Единицы измерения Относительная поступь соответствующие значения Ке и К2
    0,186 0,373 0,56 0,69 0,82
Ке - 0,06 0,056 0,051 0,0437 0,0385 0,031
К2 - 0,58 0,477 0,38 0,277 0,197 0,135  
4,3 4,45 4,7 5,1 5,51 -
кВт           -
кН 99,33   87,45 77,7 66,7 55,38   -
м/с   1,214 2,57 4,19 5,58   -  
  м/с   1,399 2,96 4,82 6,43   -

 

 

Расчет ходовых характеристик при постоянных частотах вращения производим по таблице.

 

Расчетные величины и формулы Единицы измерения Относительная поступь
0,0 0,186 0,373 0,56 0,69 0,82
- 0,06 0,056 0,051 0,0437 0,0385 0,031
- 0,58 0,477 0,38 0,277 0,197 0,135
  кВт 393,77 367,5 334,7 286,8 252,67 203,4
кН 146,9 120,8 96,25 70,2 49,9 34,2
м/с   1,427 2,86 4,295 5,29 6,29
  м/с   1,64 3,29 4,95 6,09 7,25

Расчетные величины и формулы Единицы измерения Относительная поступь
0,0 0,186 0,373 0,56 0,69 0,82
- 0,06 0,056 0,051 0,0437 0,0385 0,031
- 0,58 0,477 0,38 0,277 0,197 0,135
  кВт 287,1 267,9   209,1 184,2 148,3
кН 119,2 91,1 78,12 56,9 40,5 27,8
м/с   1,29 2,58 3,87 4,77 5,67
  м/с   1,486 2,97 4,46 5,5 6,53

Расчетные величины и формулы Единицы измерения Относительная поступь
0,0 0,186 0,373 0,56 0,69 0,82
- 0,06 0,056 0,051 0,0437 0,0385 0,031
- 0,58 0,477 0,38 0,277 0,197 0,135
  кВт 201,6 188,2 171,4 146,8 129,4 104,2
кН 93,99 77,3 61,6 44,89 31,9 21,9
м/с   1,14 2,29 3,44 4,24 5,03
  м/с     1,31   2,64   3,96   4,88   5,79

 

Расчетные величины и формулы Единицы измерения Относительная поступь
0,0 0,186 0,373 0,56 0,69 0,82
- 0,06 0,056 0,051 0,0437 0,0385 0,031
- 0,58 0,477 0,38 0,277 0,197 0,135
  кВт 85,1 79,4 72,3 61,95 54,6 43,95
кН 52,9 43,5 34,7 25,3 17,97 12,3
м/с   0,856 1,72 2,58 3,2 3,77
  м/с     0,986   1,9816   2,972   3,687   4,34

 

Расчетные величины и формулы Единицы измерения Относительная поступь
0,0 0,186 0,373 0,56 0,69 0,82
- 0,06 0,056 0,051 0,0437 0,0385 0,031
- 0,58 0,477 0,38 0,277 0,197 0,135
  кВт 25,2 23,5 21,4 18,36 16,2 13,03
кН 23,5 19,3 15,39 11,2 7,98 5,47
м/с   0,57 1,15 1,72 2,12 2,52
  м/с     0,658   1,32   1,98   2,44   2,9

 

 

По результатам расчета строим график ходовых и тяговых характеристик (рис. 4).

 

 

3.4Анализ ходовых характеристик. Построение винтовых характеристик двигателя

 

Кривые при и при на ходовых характеристиках определяем поле допустимых режимов работы главного двигателя. Кривая при ограничивает мощность по допустимой частоте вращения.

Условием установившегося движения судна является равенство , выполняющееся в точках пересечения кривых при определенных частотах вращения винта (n) c кривой сопротивления . Каждой установившейся скорости соответствует своя мощность двигателя, определяемая на нижней половине графиков при той же частоте вращения. Отмечая мощность двигателя для всех частот вращения и проведя через отмеченные точки плавную кривую, получаем винтовую характеристику .

При плавании судна в различных путевых условиях сопротивление движению также будет различным. Каждой кривой сопротивления соответствует своя винтовая характеристика двигателя.

Условно принимаем для различных случаев эксплуатации сопротивление движению по рекомендациям, приведенным ниже, построив дополнительно еще две винтовые характеристики. Ординату первой кривой берем на 25% больше, чем сопротивление на глубокой тихой воде по, а ординату второй - меньше на 25% от сопротивления на глубокой воде.

Для этих кривых сопротивления определим скорость движения судна и опишем в каком случае гребной винт будет “легким”, нормальным и “тяжелым”.

- кривая сопротивления движения судна в полном грузу на глубокой воде.

- груженное судно на мелководье.

- кривая сопротивления движения судна порожняком на глубокой воде.

 

Примечание.
        Винт является “тяжелым” по отношению к двигателю. Винт перегружает двигатель, не позволяет развить номинальную частоту вращения
    Винт является нормальным.
        Винт является “легким” по отношению к двигателю; двигатель не перегружен.  

 

Поделиться:





Воспользуйтесь поиском по сайту:



©2015 - 2024 megalektsii.ru Все авторские права принадлежат авторам лекционных материалов. Обратная связь с нами...