Главное меню

Карта сайта
Главная
Курсовые работы
Отчеты по практикам
Лабораторные работы
Методические пособия
Рефераты
Дипломы
Лекции



Разработка энергетической установка сухогрузного судна

Расчет ходкости судна

Под ходкостью судна понимают его способность перемещаться в воде с заданной скоростью при минимальных затратах мощности.

Выбору механической установки предшествует расчёт ходкости, состоящий из двух частей. Первая заключается в определении зависимости сопротивления от скорости движения, а вторая в расчёте движителя. Последний расчёт в свою очередь выполняют поэтапно: в первом приближении определяют геометрические характеристики винта и коэффициенты его взаимодействия с корпусом, затем рассчитывают оптимальный гребной винт, обеспечивающий заданную скорость движения, и определяют необходимую для этого мощность и частоту вращения винта. Исходя из этого выбирают главный двигатель, а поскольку его характеристики отличаются от полученных на предыдущем этапе, то приходиться заново рассчитывать винт, который находился бы в соответствии с двигателем и обеспечивал бы судну заданную скорость.

Смоченная поверхность судна.

При отсутствии теоретического чертежа эта площадь может быть приближенно определена:

( м2 )

где: L, B, T – главные размерения судна ( длина, ширина, осадка ) ( м ).

δ - коэффициент общей полноты.

δ = 0,85

ω = 2770,4 м2

Расчёт сопротивления

Таблица 1.

1.

Скорость судна Us (уз.)

Задано

11,5

12

12,5

13

2.

Скорость судна U (м/сек)

Задано

5,911

6,168

6,425

6,682

3.

Скорость судна U2 (м2/сек2)

Задано

34,94

38,044

41,28

44,649

4.

Число Фруда Fr

Fr

0,166

0,174

0,181

0,188

5.

Остаточное сопротивление базового судна.

CRo*103 = f( δ ; Fr)

1,15

1,32

1,78

1,96

6.

= f( Ψ ;Fr)

где: Ψ = 5,0 – 7,5

Ψ = 7,5

0,15

0,15

0,15

0,15

7.

= f( Ψ0 ; Fr)

где: Ψ0 = f(δ)

Ψ0 = 5?45

1,22

1,22

1,22

1,22

8.

Коэффициент влияния относительной длины.

0,123

0,123

0,123

0,123

9.

Коэффициент учитывающий отношение В/Т = 3,98

f(B/T;Fr)

1,08

1,08

1,08

1,08

10.

= f(B/T)

0,98

0,98

0,98

0,98

д

Остаточное сопротивление судна.

CR*103=CRo*

0,15

0,172

0,231

0,255

12.

Число Рейнольдса.

где:  υ- кинематическая вязкость воды. При t=4о С  υ=1,57*10-6 м2/с.

4,826*108

5,036*108

5,246*108

5,456*108

13.

Коэффициент сопротивления трения.

0,2*10-3

0,199*10-3

0,198*10-3

0,197*10-3

14.

Коэффициенты дополнительного сопротивления.

СА+САР

где: СА – надбавка на шероховатость судна, при

L ≤ 150 м СА=0,3*10-3

САР – коэффициент

сопротивления выступающих частей. Для двухвентовых судов с двумя рулями САР= 0,55*10-3

0,85*10-3

0,85*10-3

0,85*10-3

0,85*10-3

15.

Полное сопротивление.

С= CR+ СА+САР+Сf

1,2*10-3

1,22*10-3

1,279*10-3

1,302*10-3

16.

Буксировочное сопротивление. (кН)

для предварительного расчёта можно использовать формулу:

где: Nепрот= 2160 кВт

η проп=0,57

η вал=0,97

η пер=0,98

uпрот=5,65 м/с

к3 – коэффициент запаса мощности.

к3=1,2

172,5

172,5

172,5

172,5

17.

Расчётное сопротивление. (кН)

Rэ=R*1,15

198,375

198,375

198,375

198,375

18.

Буксировочная мощность. (кВт)

NR= Rэ*u

1172,59

1223,58

1274,56

1325,54

19.

Потребная мощность. (кВт)

Ne=1,15*NR

1348,48

1407,12

1465,74

1524,37

Предварительный расчёт гребного винта

Коэффициент попутного потока при us=12 узлов.

где: δ=0,85 – коэффициент общей полноты.

х – показатель степени:

для бортового винта х=2.

V – объёмное водоизмещение (м3).

V=D/ρ

где: ρ - плотность морской воды. ρ=1,025 т/м3

D – водоизмещение судна (т3).

где: L;B;T – длина, ширина, осадка судна.

Dгв – диаметр гребного винта (м).

Dгв.max= (0,62 0,70) * Т – для двухвальных судов.

ΔWT - коэффициент волнового попутного потока.

при Fr < 0,2 ΔWT=0

D = 128,2*4,2*16,74*0,85 = 7661,5 т.

V = 7474,634 м3.

Dгв.max= 0,65*4,2 = 2,73 м

Коэффициент засасывания

Для бортового винта:

t = 0,7 * ΔW + 0,06 = 0,7 * 0,319 + 0,06 = 0,283

Коэффициенты влияния неравномерности:

и

где: KTB , KQB – коэффициенты упора и момента при работе за корпусом.

KT , KQ – то же в свободной воде.

Указанные коэффициенты находятся в процессе самоходных испытаний. При предварительном расчёте принимаем: