Курсовая и некоторая графика к ПЗ по ОК / 13 Проектирование гребного винта

12 ПРОЕКТИРОВАНИЕ ГРЕБНОГО ВИНТА

12.1 Предварительный выбор элементов гребного винта.

12.1.1 Выбор числа гребных винтов.

Число гребных винтов выбирается в зависимости от типа и назначения судна, его главных размерений, мощности энергетической установки.

Число гребных винтов принимаю по прототипу: один.

12.1.2 Выбор числа лопастей гребного винта.

Чем больше лопастей, тем ниже КПД, но при маленьком их количестве велика вибрация.

Число лопастей можно выбрать по коэффициенту задания:

, (12.1)

где DB – диаметр винта, который удобно вычислить по эмпирической зависимости, м:

(12.2)

DB = 3.488;

Vp – расчетная скорость подтекающего потока, м/с

, (12.3)

V – скорость из технического задания на проект, V = 5.654, м/с;

ψ – коэффициент попутного потока, определен в курсовом проекте по “Основам конструирования судовых устройств”, ψ = 0.299, тогда

Vp = 3.963;

P – упор винта, кН,

P = R(V) + ΔP (12.4)

Воспользуемся зависимостью:

ΔP = t ∙ P, (12.5)

где t – коэффициент засасывания, определяется по рекомендациям:

t = 0.7ψ (12.6)

t = 0.7∙ 0.299

t = 0.209,

тогда подставляя (12.5) в (12.4) и преобразуя полученное после подстановки выражение получим:

(12.7)

P = 159.3, кН.

Подставим полученные величины в (12.1):

Kd = 1.109.

Так как Kd < 2, то целесообразно выбрать для винта 4 лопасти.

12.1.3 Выбор дискового отношения.

Дисковое отношение влияет на прочность и кавитацию гребного винта. Однако при предварительных расчетах сложно оценить кавитацию, поэтому выбираем среднее значение дискового отношения, которое будет проверено: Θ = 0.55.

12.2 Определение гидродинамических характеристик гребного винта при выборе энергетической установки.

В первом приближении было принято:

• число лопастей, Z = 4;

• дисковое отношение, Θ = 0.55;

• коэффициент попутного потока, ψ = 0.299.

Расчет гидродинамических характеристик удобно свести в таблицу. Пользуемся указаниями (13).

Таблица 12.1 – Расчет гидродинамических характеристик гребного винта

N п/п	Величины	Размерность	Значения
1 2 3 4 5 6 7 8	Частота вращения, n Коэффициент задания, Относительная поступь, λр Оптимальный диаметр, Dопт, Шаговое отношение, H/D КПД винта, ηp Пропульсивный КПД, Требуемая мощность,	об/с - по диаграмме из (13) м по диаграмме из (13) по диаграмме из (13) - кВт	1 1.122 0.717 5.500 1.010 0.663 0.748 952	2 0.793 0.510 3.850 0.810 0.570 0.643 1108	3 0.648 0.405 3.250 0.700 0.519 0.585 1218	4 0.561 0.346 3.100 0.625 0.466 0.526 1354	5 0.502 0.256 3.100 0.590 0.440 0.496 1436	6 0.458 0.225 2.900 0.550 0.420 0.473 1506

По значениям DB и Ne таблицы 12.1 строим на рисунке 12.1 зависимости DB =f(n), 1.1Ne = f(n).

На кривой Ne нахожу требуемую мощность двигателя для проектируемого судна. Пользуясь проспектами фирм “ Манн” и “ Вярцель”, выбираю двигатели, развивающие такую мощность, откладываю в координатных осях N, n найденные точки. Выбираю двигатель фирмы “Манн”:

L23/30A, Ne = 1280 кВт, n = 233 об/мин.