2 Расчет гребного винта для выбора главного двигателя

2.1 Предварительный расчет гребного винта

Расчет параметров двигателя в 1-ом приближении. В качестве расчетного ре­жима для гребного винта выбираем режим, соответствующий среднеэксплуата­ционным условиям для v_S=14,8 уз.

R_E = 391,3 кН - проектное буксировочное сопротивление.

Р_ЕЕ = 2977,0 кВт - проектная буксировочная мощность.

Выбираем винт фиксированного шага. Предельное значение диаметра гребного винта:

м

Для одновальных судов с умеренными обводами коэффициенты попутного потока и засасывания определяются следующим образом:

K_DE – коэффициент нагрузки гребного винта по тяге:

кН

2.2 Расчет гребного винта для выбора главного двигателя

При выборе числа лопастей гребного винта рассчитывают коэффициент нагрузки гребного винта по упору при постоянном диаметре:

м/с

кН

Так как K_DT =1,22 < 2,0, то число лопастей принимаем z=4. Дисковое отношение и относительную толщину лопастей будем выбирать из условия обеспечения достаточной прочности лопастей, а также из условия отсутствия второй стадии кавитации.

Для обеспечения достаточной прочности дисковое отношение должно быть:

c` = 0,06 – для бронзы

Найдем минимальное допустимое дисковое отношение из условия отсутствия второй стадии кавитации, для этого воспользуемся графиком (рис. 2.37 – [1]), = 0,28 , предварительно рассчитав удельную нагрузку:

Н/м²

Полагая, что → м.

Дисковое отношение будет равным:

Окончательно расчетное значение дискового отношения принимается не меньше и равным ближайшему большему табличному значению (таб. 2.1 – [1]).

Располагая значениями числа лопастей и дискового отношения, выбираем винтовую диаграмму В-4-55 ( z=4, A_E/A₀ = 0,55) – рис. 2.6 – [1].

Дальнейшие расчеты проводим в табличной форме (табл. 2), принимая η_в = 0,97 и η_р = 0,97.

№	Расчетные величины	Единицы измерений	Численные значения
1	D	м	5,27	5,01	4,74	4,48
2	KDT= VAD(ρ/ TB)1/2	---	1,22	1,16	1,10	1,04
3	J=J( KDT)	---	0,585	0,56	0,535	0,515
4	n=VA·60/(JD)	об/мин	100,8	110,9	122,5	134,7
5	P/D=P/D( KDT)	---	1,01	0,992	0,976	0,955
6	η0=η0( KDT)	---	0,577	0,570	0,552	0,537
7	η=η0(1-t)/iQ (1- WT)	---	0,649	0,642	0,621	0,604
8	PS=PEE/zP·η·ηв	кВт	4725,5	4783,5	4939,5	5077,5
9	PSP=PEE/η·ηв·ηр·zp	кВт	4871,6	4931,5	5092,3	5234,5
10	PSN=PSP/0,9	кВт	5412,9	5479,4	5658,1	5816,1

Таблица 2 - Расчет элементов гребного винта для выбора главного двигателя