Эксплуатация современных судовых дизельных установок - Геннадий Гоголев

Скачать книгу

= R ∙ V = Pе ∙ V

      Осевая скорость винта относительно воды Vp незначительно отличается от скорости Va.

      Пропульсивный коэффициент – это отношение буксировочной мощности к мощности подводимой к винту NB.

      Пропульсивный коэффициент характеризует гидромеханические потери на ГВ при его взаимодействии с корпусом.

      Помимо этих потерь следует учитывать потери в редукторной передаче ηn (при ее наличии), валопроводе ηB и потери в ГД.

      Тогда К. П. Д. пропульсивного комплекса представляется в виде:

      Поступь винта hp – это путь, пройденный винтом в воде за один оборот. Относительная поступь – это поступь, отнесенная к диаметру винта D.

      Если бы гребной винт вращался в твердой среде, как штопор в пробке, то за один оборот он бы прошел расстояние, равное шагу винта H без скольжения.

      Скольжение S – безразмерная величина, определяемая как отношение скорости скольжения Vc = (H × np – Va) к осевой скорости винта в «твердой среде», равной H × np

      В реальных условиях скольжение винта относительно воды является условием создания упора винта. Винт отбрасывает воду назад и создает упор. Без скольжения не будет и упора винта.

      Упор ГВ зависит прямо пропорционально от массы и скорости отбрасываемой воды, а потери энергии с отбрасываемой частью воды пропорциональны произведению массы на скорость воды во второй степени, поэтому КПД винта будет увеличиваться при увеличении диаметра D и снижении частоты вращения винта np. Масса отбрасываемой воды будет возрастать при увеличении диаметра ГВ, а обороты винта np при этом можно снизить. КПД винта зависит от относительной поступи, а также от обводов корпуса и имеет для ВФШ ярко выраженное оптимальное значение при определенном λp.

      На рисунке 1.1. приведены кривые действия геометрически подобных винтов фиксированного и регулируемого шага [2].

      Рис 1.1. Кривые действия гребных винтов:

      а) – ВФШ; б) – ВРШ [2].

      Соответствующие зависимости для упора, момента, мощности и КПД винта при упрощающем допущениях, что MB~n2p, NB~n3p выражаются формулами:

      Из анализа зависимостей КПД на рисунке 1.1а и 1.1б видно, что ВРШ обеспечивает работу с высоким КПД в широком диапазоне режимов. Изменения величин λp и S происходит при значительных воздействиях на сопротивление движению судна (разгон, торможение, работа во льдах). ВРШ широко применяются в установках, где часто меняются режимы работы.

      Пропульсивный комплекс должен обеспечить не только заданную спецификационную скорость движения судна за счет создания тяги Pe и подведение к винту мощности NB, но и обеспечить надежную работу в определенном диапазоне скоростей и частот вращения.

      Для анализа совместной работы гребного винта, корпуса судна и ГД используют ходовые или паспортные диаграммы судна. Они представляются в виде

Скачать книгу