11 Проектирование гребных винтов
11.1 Расчёт гребного винта перед выбором главного двигателя
Для предварительного расчёта гребного винта примем число лопастей равным z = 4 и дисковое отношение θ =0.70.
Коэффициент попутного потока равен:
.
Коэффициент засасывания равен:
.
Расчётная скорость винта равна:
м/с.
Упор винта равен:
,
гдех –
число винтов.
кН.
Предварительный расчёт винта приведён в таблице 11.1.
Таблица 11.1 – Предварительный расчёт винта
|
Величина, формула |
Ед. изм. |
Численные значения | |||||
|
Диаметр винта, D |
м |
1.92 |
2.24 |
2.56 |
2.88 |
3.2 |
3.52 |
|
Коэффициент
упора диаметра
|
– |
0.56 |
0.65 |
0.74 |
0.84 |
0.93 |
1.02 |
|
Относительная
поступь,
|
– |
0.27 |
0.31 |
0.36 |
0.40 |
0.44 |
0.48 |
|
Шаговое отношение,
|
– |
0.73 |
0.78 |
0.80 |
0.84 |
0.87 |
0.90 |
|
Расчётный к.п.д.,
|
– |
0.35 |
0.39 |
0.42 |
0.46 |
0.49 |
0.52 |
|
Частота вращения
гребного винта
|
об/с |
7.52 |
5.62 |
4.23 |
3.39 |
2.77 |
2.31 |
|
Пропульсивный
коэффициент
|
– |
0.4 |
0.45 |
0.48 |
0.53 |
0.56 |
0.60 |
|
Мощность одного
главного двигателя
k= 1,15 |
кВт |
2502 |
2224 |
2085 |
1888 |
1787 |
1668 |
Диаграмма для подбора главного двигателя приведена на рисунке 11.1
Рисунок 11.1 – Диаграмма для подбора главного двигателя
11.2 Расчет оптимального гребного винта и достижимой скорости хода
В проекте по СЭУ в качестве главного двигателя подобран Wartsila 6L26A с редуктором.
Номинальная мощность главного двигателя – Ne = 1860 кВт;
Номинальная частота вращения – n = 900 об/мин = 15 об/с;
Передаточное отношение редуктора на переднем ходу – i = 5.6.
Оптимальный гребной винт рассчитывается в таблице 11.2.
Таблица 11.2 – Расчет оптимального гребного винта
|
№ |
Величина, формула |
Единицы измерения |
Численные значения |
|
1 |
Скорость хода,
|
м/с |
6.25 |
|
2 |
Расчетная
скорость,
|
м/с |
3.95 |
|
3 |
Расчетная
мощность,
|
кВт |
1537 |
|
4 |
Вспомогательный
коэффициент
|
- |
1.58 |
|
5 |
Относительная
поступь,
|
- |
0.41 |
|
6 |
Шаговое отношение,
|
- |
0.7 |
|
7 |
Расчётный к.п.д.,
|
- |
0.51 |
|
8 |
Пропульсивный
коэффициент
|
- |
0.58 |
|
Продолжение таблицы 11.2 | |||
|
9 |
Оптимальный
диаметр
|
м |
3.48 |
|
10 |
Мощность одного
главного двигателя |
кВт |
1826 |
Так
как расхождение между потребной мощностью
из таблицы 12.2 и номинальной мощностью
главного двигателя менее 3%, то последнее
приближение в таблице 12.2 считается
расчетным. Оптимальный диаметр и шаговое
отношение равны соответственно 
и
.
При этом достижимая скорость хода
составляет 12.2 узла.