|
|
Раздел 3. Взаимодействие элементов и эксплуатация пропульсивного комплекса.
Тема 4.3.1. Геометрические и гидродинамические характеристики гребного винта.
Геометрические и гидродинамические характеристики гребного винта. Обобщенные диаграммы взаимодействия главного дизеля, гребного винта, корпуса судна и трала. Влияние внешних факторов на работу пропульсивного комплекса.
Методические указания
К геометрическим параметрам гребного винта относятся: диаметр, шаг винта, дисковое отношение. Геометрический шаг h равен пути проходимому винтом без скольжения за один оборот. Дисковое отношение представляет собой отношение суммарной спрямленной площади всех лопастей гребного винта к площади диска винта. Гидродинамическими параметрами являются: скольжение и относительная поступь винта. Скольжение- безразмерная величина, представляющая из себя отношение скорости скольжения к осевой скорости винта в «твердой среде»
(44)
где H – шаг винта; nc- частота вращения гребного винта; vр – скорость движения судна. Относительная поступь винта λр является параметром который устанавливает взаимосвязь упора и момента сопротивления винта с их коэффициентами. При движении судна вода взаимодействует с обшивкой корпуса, образую попутный поток с некоторой скоростью. Поэтому гребной винт работает в попутном потоке и осевая скорость воды в диске винта равняется разности между скоростью судна и скоростью попутного потока. Что приводит к снижению поступи винта и повышению его упора. Второй особенностью работы гребного винта является дополнительное сопротивление движению судна, обусловленное образованиям на наружной обшивке кормы силы засасывания, направленной в обратную сторону. Таким образом сила засасывания, направленная против движения судна, суммируется с буксировочным сопротивлением. Коэффициент полезного действия гребного винта определяется разностью скоростей движения судна и попутного потока, силой упора, геометрических характеристик винта (количества лопастей, дискового и шагового отношений), обводов корпуса судна, частоты вращения гребного винта, технического состояния поверхностей. В целом эффективность работы гребного винта характеризуется пропульсивным коэффициентом, представляющим из себя отношение буксировочной мощности к мощности, подводимой от двигателя к винту. В целом КПД пропульсивного комплекса можно представить следующим образом
где
При изучении темы студент должен обратить внимание на влияние геометрических и гидродинамических факторов на показатели работы дизеля. Литература: [1, с. 18-30]
Вопросы для самопроверки
Тема 4.3.2. Характеристики работы пропульсивного комплекса с прямой передачей мощности на винты фиксированного шага и на винт регулируемого шага.
Характеристики работы пропульсивного комплекса с прямой передачей мощности на винты фиксированного шага и на винт регулируемого шага. Состав пропульсивного комплекса. Характеристики применяемых ДВС. Потери мощности при ее передаче на гребной винт. Влияние изменения сопротивления движению судна. Реверсирование двигателя.
Методические указания
В прямой передаче между дизелем и гребным винтом располагаются муфта и валопровод. При такой передаче не происходит качественного изменения механической энергии вырабатываемой в дизеле. В случае применения прямой передачи на больших судах применяются в основном винты фиксируемого шага. Преимущество прямой передачи заключается в относительной простоте и высокой экономичности в расчетных условиях плавания. При изменении сопротивления движению судна вследствие влияния технического состояния подводной части корпуса судна, величины осадки, гидрометеорологических условий, буксировки винтовая характеристика отклоняется от расчетной. При увеличении сопротивления винтовая характеристика идет круче паспортной, вследствие этого при одной и той же частоте вращения увеличивается среднее индикаторное давление, сопровождаемое ростом механических и тепловых напряжений. При уменьшении сопротивления винтовая характеристика отклоняется в меньшую сторону («легкий винт») и при одной и той же частоте вращения среднее индикаторное давление снижается сравнительно с паспортными значениями. При работе по такой характеристике возможна перегрузка по частоте вращения. Преимуществами машинно-движительного комплекса являются сравнительная простота и высокая экономичность при расчетных условиях плавания. К недостаткам следует отнести относительно большие массогабаритные показатели. При работе на ВФШ в изменяющихся условиях плавания отсутствует возможность оптимизации работы ДВС, которая сопровождается снижением КПД установки, достаточно большая продолжительность прогрева и вывода двигателя на номинальный режим работы, при изменении направления движения судна (задний ход) требуется осуществить реверс двигателя. Изменения направления движения судна осуществляется путем реверсирования (с ВФШ) или с помощью ВРШ. При изучении темы студент должен ознакомиться с преимуществами и недостатками данного типа передачи мощности на гребной винт. Литература: [4, с. 221-244]
Вопросы для самопроверки
1. Преимущества и недостатки работы машинно-движительного комплекса с прямой передачей мощности на гребной винт фиксируемого шага. 2. Как осуществляется реверсирование двигателя? 3. Как изменяется момент гребного винта фиксируемого шага от скорости судна при реверсировании? 4. Какие преимущества дает применение винта регулируемого шага? 5. Контроль и регулирование рабочего процесса судовых ДВС. 6. Индицирование двигателя. Измерительные приборы. 7. Приведите обобщенные диаграммы взаимодействия главного дизеля гребного винта корпуса судна на свободном ходу. 8. Приведите характеристики работы пропульсивного комплекса с прямой передачей на винт регулируемого шага.
Не нашли, что искали? Воспользуйтесь поиском по сайту: ©2015 - 2024 stydopedia.ru Все материалы защищены законодательством РФ.
|
(45)
- КПД главного двигателя;
- КПД передачи;
- КПД винта в свободной воде;
- коэффициент учитывающий влияние корпуса судна.