Материал: Основы кораблестроения 2 часть. Башарин 17-кс1

Внимание! Если размещение файла нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам

Таблица 14.10 – Вычисление элементов 9 ВЛ

№ шп	№ плеча, i	Y, м	Y^3, м³		i*Y, м	(i^2)*Y, м
0	10	0,910	0,754		9,100	91,000
1	9	2,980	26,464		26,820	241,380
2	8	4,595	97,019		36,760	294,080
3	7	5,825	197,646		40,775	285,425
4	6	6,445	267,713		38,670	232,020
5	5	6,540	279,726		32,700	163,500
6	4	6,540	279,726		26,160	104,640
7	3	6,540	279,726		19,620	58,860
8	2	6,540	279,726		13,080	26,160
9	1	6,540	279,726		6,540	6,540
10	0	6,540	279,726		0,000	0,000
11	-1	6,540	279,726		-6,540	6,540
12	-2	6,540	279,726		-13,080	26,160
13	-3	6,540	279,726		-19,620	58,860
14	-4	6,540	279,726		-26,160	104,640
15	-5	6,540	279,726		-32,700	163,500
16	-6	6,540	279,726		-39,240	235,440
17	-7	6,540	279,726		-45,780	320,460
18	-8	6,540	279,726		-52,320	418,560
19	-9	6,540	279,726		-58,860	529,740
20	-10	6,079	224,645		-60,790	607,900
∑		124,934		5010,133	-104,865		3975,405
Поправки		3,495		112,699	-25,845		349,450
исправленные ∑		121,440		5122,833	-79,020		3625,955
Площадь, м²		S=2∆L∑(Y_i)		905,574
М.И. отн. Х, м⁴		Ix=(2/3)∆L∑(Y_i)³		12733,654
М.И. отн. У, м⁴		Iy=(2/3)(∆L³)∑((i²)Y)		375884,873
X_f, м		X_f=∆L*((∑(iY)/∑Y))		-2,426
Цент. М.И. , м⁴		I_f=I_y-SX_f²		370554,636

Таблица 14.11 – Вычисление элементов палубы

№ шп	№ плеча, i		Y, м	Y^3, м³	i*Y, м	(i^2)*Y, м
0	10		1,163	1,573	11,630	116,300
1	9		3,225	33,542	29,025	261,225
2	8		4,585	96,387	36,680	293,440
3	7		5,915	206,949	41,405	289,835
4	6		6,478	271,846	38,868	233,208
5	5		6,540	279,726	32,700	163,500
6	4		6,540	279,726	26,160	104,640
7	3		6,540	279,726	19,620	58,860
8	2		6,540	279,726	13,080	26,160
9	1		6,540	279,726	6,540	6,540
10	0		6,540	279,726	0,000	0,000
11	-1		6,540	279,726	-6,540	6,540
12	-2		6,540	279,726	-13,080	26,160
13	-3		6,540	279,726	-19,620	58,860
14	-4		6,540	279,726	-26,160	104,640
15	-5		6,540	279,726	-32,700	163,500
16	-6		6,540	279,726	-39,240	235,440
17	-7		6,540	279,726	-45,780	320,460
18	-8		6,540	279,726	-52,320	418,560
19	-9		6,540	279,726	-58,860	529,740
20	-10		6,070	223,649	-60,700	607,000
∑		125,536		5029,840	-99,292	4024,608
Поправки		3,617		112,611	-24,535	361,650
исправленные ∑		121,920		5142,451	-74,757	3662,958
Площадь, м²		S=2∆L∑(Y_i)		909,154
М.И. отн. Х, м⁴		Ix=(2/3)∆L∑(Y_i)³		12782,418
М.И. отн. У, м⁴		Iy=(2/3)(∆L³)∑((i²)Y)		379720,791
X_f, м		X_f=∆L*((∑(iY)/∑Y))		-2,286
Цент. М.И. , м⁴		I_f=I_y-SX_f²		374968,938
Цент. М.И. , м⁴		I_f=I_y-SX_f²		374968,938

Таблица 14.12 – Вычисление элементов теоретического чертежа

Рисунок 14.1 – Гидростатические кривые

15 Гидродинамический расчёт гребного винта

В соответствии с прототипом выбираем одновальную механическую установку в ДП.

Расчёт винта для данного судна будет вести в 2 этапа: предварительный и окончательный. В предварительном расчёте определяется необходимая мощность двигателя и оптимальная частота вращения гребного винта. Найденные в предварительном расчете мощность и частота вращения, как правило, не соответствуют мощности и частоте конкретных двигателей, выпускаемых промышленностью. Поэтому по каталогам следует выбрать двигатель, проектные мощность и частота вращения которого (с учетом установки редуктора) наиболее близки к требуемым. После этого с учетом выбранного двигателя произвести окончательный расчет ходкости, определяя оптимальные элементы гребного винта и достижимую скорость хода судна. [2]

Предварительный расчёт.

1. Коэффициенты взаимодействия винта гребного винта с корпусом судна.

― Коэффициент попутного потока для винта в ДП, где где δ - коэффициент общей полноты.

― Коэффициент засасывания для винта в ДП

2. Устанавливаем предельный диаметр винта, пользуясь приближенной зависимостью

D_в= (0,7-0,1(x -1))T, где x – число движителей; T – осадка судна.

D_в= (0,7-0,1(1 -1))3.07=2.15 м,

3. Находим необходимый упор P и расчетную скорость винта v_р:

v_р=v(1-Ѱ), где v — скорость судна(м/с). Значение сопротивления R(v) принимаем для заданной скорости хода. Согласно расчётам в пункте 13 сопротивление движению судна для скорости 12 узлов(6.17 м/с) равно 90кН.

v_р=v(1-Ѱ) = 6.17(1-0.355)=3.98 м/с

4. Оцениваем целесообразность применения направляющей насадки для гребного винта. Так как судна класса Arc4 – применение насадок – нецелесообразно.

5. Прежде чем выбрать расчетную диаграмму, необходимо установить число лопастей и дисковое отношение. Для одновинтовых судов число лопастей должно быть не менее 4, что связано с предотвращением недопустимой вибрации.

Выбираем число лопастей – 4.

При выборе дискового отношения ϴ ( ), где А_d – площадь

диска или площадь круга, диаметр которого равен диаметру винта; z- число лопастей у данного винта; А_л - спрямленная площадь одной лопасти; А – спрямленная площадь всех лопастей) необходимо исходить из обеспечения прочности лопасти и предотвращения кавитации.[2]

Из условий прочности:

где d0-диаметр ступицы и равный 0,18D=0,18*2.15=0,387 м; z — число лопастей; δ_max= 0,08-0,09 - относительная толщина лопасти при относительном радиусе лопасти 0,6-0,7; т ― коэффициент учитывающий условия работы винта = 1,75 для судов ледового плавания; Р - упор винта, кН; [ϭ]= 6х10⁴кПа – допускаемые напряжения для винтов транспортных судов.

Принимаем диаметр ступицы 0.18 от D_в, d₀=0.36м

Из условий отсутствия кавитации:

где р₀=р_атм+ ρgh_в - давление в потоке на бесконечности; p_атм =101 кПа атмосферное давление; ρ - плотность воды; g – ускорение свободного падения; h_в – погружение оси винта, принимается по теоретическому чертежу (в курсовом проекте приближенно можно принять половина осадки судна); p_v=2,3 кПа – давление насыщенных паров.

Выбираем большее дисковое отношение ϴ ≥ 0.843, округляем до 0.85

Выбираем диаграмму для дальнейшего расчёта гребного винта из материалов

[ ] рисунок (15.1 и 15.2)

Рисунок 15.1 – Диаграмма для расчёта гребных винтов (а)

Рисунок 15.2 – Диаграмма для расчёта гребных винтов (б)

6) Дальнейший расчет требуемой мощности и частоты вращения гребного винта производим по алгоритму, приведенному в таблице 15.1 с использованием выбранной диаграммы.

7) По результатам выполненного расчета строим зависимости:

Ne *=f(n)- мощность от числа оборотов,

Dв= f(n)- диаметр винта от числа оборотов

которые служат для окончательного выбора главного двигателя (рисунок 15.3).

Таблица 15.1 – Расчёт элементов винта при выборе энергетической установки

№ п.п	Расчётная величина	Формула	Численные значения
1	Диаметр винта	―	0,6D	0,7D	0,8D	0,9D	D	1,1D
1	Диаметр винта	―	1,29	1,505	1,72	1,935	2,15	2,365
2	Коэф. упора диаметра Kd		0,47	0,55	0,63	0,71	0,78	0,86
3	Отн. поступь λр	(с расч. диагр.)	0,26	0,29	0,33	0,36	0,41	0,45
4	КПД винта Ƞр	(с расч. диагр.)	0,28	0,35	0,36	0,4	0,44	0,45
5	Шаговое отношение H/D	(с расч. диагр.)	0,79	0,81	0,83	0,85	0,87	0,9
6	Пропульсв-ный КПД		0,32	0,40	0,41	0,46	0,50	0,51
7	Частота вращения, n		11,87	9,12	7,01	5,71	4,57	3,74
8	Расч. мощность двигателя Ne	кВт	1847	1478	1437	1293	1176	1180
9	Мощность дв. с запасом 15% Ne^*	Ne^* *=1.15Ne, кВт**	2124	1699	1652	1487	1351	1371

Смотрите также:

Выявление пробелов в нормативно-правовом регулировании выборов и референдума
Контрольные ОТВЕТЫ по теме Санитария 2006
Организация предприятия по переводу транспортных средств для работы на газовом топливе
Рубеж в 1
Снижение уровня конфликтности в социальной сфере
Сравнительная характеристика специальных налоговых режимов с целью применения субъектами малых предпринимательств
Формирование финансовых результатов деятельности предприятия