Таблица 8 – Данные для расчетов
Водоизмещение D,т | Zg,м | v, км/ч |
3,6 |
vm = = 1,32
v = 4,7 скорость судна, м/с
λ = 12,5 – модуль геометрического судна и модели
Rm = 37,7 H
Рассчитывается площадь смоченной поверхности модели, м2
Sm =Lm*(0,8б +0,2)(Bm +2Tm) = 7,8
б – коэффициент общей полноты модели, равный коэффициенту общей полноты судна.
б = = 0, 64
T – снимается с кривых остойчивости, м;
Lm = = 8, 816 длина модели, м;
Bm = = 1, 04 ширина модели, м;
Tm = = 0, 18 осадка модели, м;
Рассчитывается сопротивление трения модели, Н:
Rem = = 9946256, 41 H = 1*107 Н
vm = 1,17*10-6 – кинематический коэффициент вязкости воды при t =14o C, м2/с
ζтрм = 3,01* 10-3
Rтрm = ζтрм* *Sm*103 = 20,45
p = 1,0 Т/м3 – плотность воды.
Рассчитывается остаточное сопротивление для модели, H
Rост.м. = Rm – Rтр.м = 17, 25
Определяется коэффициент остаточного сопротивления, который считается одинаковым для модели и натурального судна:
ζост = = 2*10-4
Рассчитывается остаточное сопротивление для судна, кН
Rост = ζост* S = 2, 69
S = λ2*Sm = 1219 м2 – смоченная поверхность судна
Рассчитывается сопротивление трения с учетом шероховатости смоченной поверхности судна, кН
Rтр = (ζтр + ζm)* = 26, 65
ζm = (0,5 0,7)*10-3 – надбавка на шероховатость к коэффициенту сопротивления трения
ζтр = 1, 38*10-3 коэффициент сопротивления трения для судна, принимаемый в зависимости от числа Рейнольдса
Re = = 329898089 = 3* 108
V = 1.57*10-6 – кинематический коэффициент вязкости воды при t=4oС,м2/с
Рассчитывается сопротивление выступающих частей судна, кН
Rв.ч. = ζв.ч.* S = 4, 03
ζв.ч = (0,2 0,3)*10-3- коэффициент сопротивления выступающих частей.
Полное сопротивление:
R = Rост +Rmp +Rв.ч.= 2, 69 + 26, 65 + 4, 03 = 33, 37 кН
Расчет гребного винта при выборе главного двигателя.
Коэффициент попутного потока воды в районе винта:
Ψ = 0,6*(0,5*б – 0,20) = 0,1248
б = – коэффициент общей полноты судна. (0,816)
Скорость винта относительно воды, м/с:
ve = v(1-ψ) = 4,8
Упор винта, кН
Pk = = 19, 06
R- полное сопротивление движению судна
X = 2 – число винтов
t = ψ – коэффициент засасывания
Далее для 5 значений винта D рассчитываются и определяются следующие величины:
Коэффициент упора – диаметра:
K’dk = Dve
Далее с диаграммы для всех значений коэффициента K’dk по кривой оптимальных оборотов nопт снимаются значения коэффициента полезного действия гребного винта ηp = f(K’dk)
Частота вращения винта, об/с
n=
Мощность на валу винта, кВт
Np =
Мощность на валу двигателя, кВт
Ne =
ηв = 0,98 – к.п.д валопровода
Частота Вращения, об/мин
nм = 60n
Итоги расчетов помещены в таблице:
Таблица 9 – Итоги расчетов
Расчетные величины | D1 =1,4 м | D2 =1,5 м | D3= 1,6 м | D4 = 1,7 м | D5 = 1,8 м |
K’dk = Dve | 1, 53 | 1, 64 | 1, 75 | 1, 86 | 1, 97 |
ηe = f(K’dk) | 0,68 | 0,7 | 0,8 | 0,85 | 0,9 |
λe = f(K’dk) | 1,5 | 1,6 | 1,8 | 1,9 | |
n= | 2, 28 | 1,66 | 1,48 | 1,33 | |
Np = | 134,54 | 130,69 | 114,36 | 107,63 | 101,65 |
Ne = | 131,84 | 128, 07 | 112, 07 | 105, 47 | 99,61 |
nм = 60n | 136,8 | 99,6 | 88,8 | 79,8 |
Из-за малой осадки судна порожнем целесообразно использовать винт диаметром 1,4 чтобы не уменьшать эффективность работы двигателя 4-27,5АОL, мощностью 221 кВт, частотой вращения винта 600 об/мин, с частотой вращения редуктора 274, массой двигателя 6500 и удельным расходом топлива 228 кВт.ч