Цель: Рассчитать двигательно-движительный комплекс для заданного судна в заданном режиме работы. Выбрать движитель по серийной диаграмме. Построить кривую предельных тяг и упоров.
Исходные данные:
Судно: Рыбодобывающее обрабатывающее судно типа «Моряна».
Главные размерения: Длина между перпендикулярами EMBED Equation.3
Ширина судна EMBED Equation.3
Осадка судна EMBED Equation.3
Коэффициент общей полноты EMBED Equation.3
Режим работы: Режим траления. Плотность воды EMBED Equation.3
Кривые буксировочного сопротивления представлены на рис 1.
EMBED Equation.3 -режим эксплуатационного рейса на свободном ходу.
EMBED Equation.3 -режим сдаточных испытаний.
EMBED Equation.3 -режим траления.
Кривые буксировочного сопротивления представлены на рис.1.
Главный двигатель: Alpha V23
номинальная мощность: EMBED Equation.3
- номинальная частота вращения: EMBED Equation.3 .









Определение исходных расчетных величин.
В данном расчете известным является главный двигатель и расчетные условия плавания (зависимость буксировочного сопротивления EMBED Equation.3 от скорости хода EMBED Equation.3 ).
EMBED Equation.3 (1)
EMBED Equation.3 полезная тяга.
Расчетным условием плавания является режим траления. Особенностью расчета является отсутствие заданной скорости хода, а следовательно и необходимой полезной тяги. Однако исследования показали, что полезную тягу можно найти через произведение пропульсивного коэффициента EMBED Equation.3 на коэффициент механических потерь EMBED Equation.3 при передачи мощности от главного двигателя на винт.
EMBED Equation.3 открытые винты (2)
EMBED Equation.3 (3)
На стадии выбора серийной диаграммы EMBED Equation.3 можно принять: EMBED Equation.3 для режима свободного хода.
Представив графически (1) и (3) можно найти ожидаемую скорость хода EMBED Equation.3 и соответствующую ей полезную тягу.
Графики представлены на рис.2.
EMBED Equation.3
1.1. Габаритный диаметр винта EMBED Equation.3 EMBED Equation.3 - для одновальных судов. (4)
EMBED Equation.3 - осадка судна в месте расположения движителя.
EMBED Equation.3
EMBED Equation.3 .
1.2. Коэффициент попутного потока EMBED Equation.3 : EMBED Equation.3 - формула Хекшера для траулеров.
EMBED Equation.3 - коэффициент продольной полноты.
EMBED Equation.3
1.3. Поступательная скорость гребного винта EMBED Equation.3 : EMBED Equation.3
EMBED Equation.3 - скорость судна в узлах
EMBED Equation.3
EMBED Equation.3 . (5)
1.4.Коэффициент засасывания EMBED Equation.3 : EMBED Equation.3 (6)
EMBED Equation.3 - коэффициент засасывания на свободном ходу.
EMBED Equation.3 - формула Хекшера для траулеров. (7)
EMBED Equation.3 .
EMBED Equation.3 - коэффициент нагрузки гребного винта по полезной тяге.
EMBED Equation.3 (8)
EMBED Equation.3 - плотность морской воды.
EMBED Equation.3 - площадь диска гребного винта. (9)
EMBED Equation.3
EMBED Equation.3
EMBED Equation.3
1.5. Упор гребного винта EMBED Equation.3 : EMBED Equation.3 (10)
EMBED Equation.3 .
2.Выбор расчетной серийной диаграммы.
Выбор осуществляется таким образом, чтобы в первую очередь максимальный коэффициент полезного действия гребного винта при отсутствии кавитации и достаточной прочности движителя.
2.1. Минимальное дисковое отношение EMBED Equation.3 из условия отсутствия кавитации: EMBED Equation.3 (11)
EMBED Equation.3 - минимальное дисковое отношение из условия отсутствия опасных форм кавитации.
EMBED Equation.3 (12)
EMBED Equation.3 - количество лопастей.
EMBED Equation.3 - количество гребных валов.
EMBED Equation.3 - гидростатическое давление на оси гребного винта.
EMBED Equation.3 (13)
EMBED Equation.3 - атмосферное давление.
EMBED Equation.3 - ускорение свободного падения.
EMBED Equation.3 - заглубление оси гребного винта.
EMBED Equation.3 . (14)
EMBED Equation.3 .
EMBED Equation.3 - давление насыщенных паров воды.
EMBED Equation.3
EMBED Equation.3
2.2. Минимальная относительная толщина EMBED Equation.3 (15)
EMBED Equation.3 - коэффициент учитывающий механические свойства материала винта.
EMBED Equation.3 - углеродистая сталь.
EMBED Equation.3 .
Вывод: В качестве расчетной серии принимаем:
AU-CP4-70; (Z=4; EMBED Equation.3 ; EMBED Equation.3 ).
Серия гарантирует отсутствие опасных форм кавитации.
3. Выбор гребного винта.
3.1. Выбор гребного винта в первом приближении.
Для расчета воспользуемся вспомогательным коэффициентом EMBED Equation.3 Результаты расчета представлены в таб.1 и на рис.1.


Таб.1
Результаты: EMBED Equation.3 =0,796; EMBED Equation.3 EMBED Equation.3
3.1.1. Расчет оптимальной частоты вращения винта EMBED Equation.3
EMBED Equation.3
EMBED Equation.3
3.1.2. Передаточное отношение редуктора.
EMBED Equation.3 EMBED Equation.3
Принимаем EMBED Equation.3 10,8.
EMBED Equation.3 EMBED Equation.3 ; EMBED Equation.3
EMBED Equation.3 EMBED Equation.3 ; EMBED Equation.3
EMBED Equation.3 .
4. Выбор расчетной (рабочей) диаграммы.
Выбираем серию АU - CP4 – 70 c EMBED Equation.3 .
5. Построение кривой предельной тяги и кривой предельного упора.
Результаты расчета представлены на рис.4 и таб. 2.

Таб.2
6. Анализ кривой предельной тяги и предельного упора.
6.1. Режим траления.
Максимальная скорость хода: EMBED Equation.3
Максимальный упор: EMBED Equation.3 .
Максимальная полезная тяга: EMBED Equation.3
6.2. Режим эксплуатационного рейса. (свободный ход)
Максимальная скорость хода: EMBED Equation.3
Максимальный упор: EMBED Equation.3 .
Максимальная полезная тяга: EMBED Equation.3
6.3. Режим сдаточных испытаний. (свободный ход)
Максимальная скорость хода: EMBED Equation.3
Максимальный упор: EMBED Equation.3 .
Максимальная полезная тяга: EMBED Equation.3
7. Проверка выбранного винта на прочность и отсутствие кавитации.
7.1. Проверка на отсутствие кавитации.
Воспользуемся формулой (11) и получим.
EMBED Equation.3
При эксплуатации гарантируется отсутствие опасных форм кавитации.

7.2. Проверка на прочность.
Воспользуемся формулой (15) и получим: EMBED Equation.3 .
Прочность гарантируется.
8. Заключение.
Выбранный винт имеет следующие xарактеристики: Серия AU-CP4-70; Z=4; EMBED Equation.3 ; EMBED Equation.3 ; EMBED Equation.3 ; EMBED Equation.3







Список литературы:
Войткунский Я.И.”Справочник по теории корабля”,- А, Судостроение.1985г. Том.1.
Горянский Г.С., Моторный А.В. “Методические указания по курсовому и дипломному проектированию для студентов специальности 140112”.- Калининград – 1985г.