6. Проверка гребного винта на кавитацию.

В условиях реального проектирования наиболее достоверным методом прогнозирования кавитации винта является испытание модели винта в кавитационной трубе.

При отсутствии данных модельного эксперимента для проверки винта на кавитацию применяем следующую формулу:

где R- значение сопротивления судна, Н, при найденном значении

- атмосферное давление воздуха, = 101300 Н/м3

ρ- плотность воды, кг/м3;

ho- заглубление оси гребного винта; значение ho может быть найдено по приближённой формуле: ho = T – 0,40D + 0,2;

ho=9,8

- давление насыщенных паров

при ; Ѳ_расч=0,443

; Ѳ_расч=0,444

; Ѳ_расч=0,447

D - диаметр гребного винта, м

Zp - число гребных винтов

Расчёт гребного винта можно считать законченным, если найденное значение Ѳрасч будет меньше или равно принятому в расчёте значению дискового отношения Ѳ, в противном случае следует повторить расчёт, используя расчётную диаграмму с ближайшим большим значением дискового отношения.

Ѳ=0,6

Ѳ >Ѳ_расч, т.е. дисковое отношение рассчитанного гребного винта обеспечивает отсутствие кавитации.

7. Конструктивные характеристики гребного винта.

На основании вышеизложенного расчета примем окончательно следующие конструктивные элементы гребного винта:

Диаметр гребного винта

D= 3,5 м.

Конструктивное шаговое отношение

H/D= 1,14

Дисковое отношение

Ѳ = 0,6

Число лопастей

Z = 4

Направление вращения – правое.

Материал – бронза АЖН-9-4-4.

8. Расчёт паспортных характеристик.

Для рассчитанного гребного винта с обеих частях соответствующей диаграммы (K_Т , K_Q - ) по значениям и H/D снимают и заносят в таблицу коэффициенты упора K_Т и момента K_Q. Дальнейший расчёт выполняют по формулам:

Все результаты сведены в таблицу 7.

Таблица 7

J	Коэф. упора, тяги и момента			Vs, тяга, мощ-ть		n, мин^-1		120		125		135		140		150		155
						nc, с^-1		2,00		2,08		2,25		2,33		2,50		2,58
						nc^2, с^-1		4,00		4,34		5,06		5,44		6,25		6,67
						nc^3, с^-1		8,00		9,04		11,39		12,70		15,63		17,24
0,42	KT	0,33	Vs		уз		8		9		9		10		10		11
	Ke	0,27	Pe		кН		158		171		200		215		246		263
	KQ	0,047	Ne		кВт		1251		1413		1781		1986		2442		2695
0,56	KT	0,28	Vs		уз		11		11		12		13		14		14
	Ke	0,24	Pe		кН		142		155		180		194		223		238
	KQ	0,049	Ne		кВт		1425		1611		2029		2263		2783		3071
0,72	KT	0,29	Vs		уз		13		14		15		16		17		17
	Ke	0,24	Pe		кН		148		160		187		201		231		246
	KQ	0,051	Ne		кВт		1483		1676		2112		2355		2897		3196
0,80	KT	0,26	Vs		уз		16		17		18		19		20		21
	Ke	0,22	Pe		кН		132		144		167		180		207		221
	KQ	0,053	Ne		кВт		1541		1742		2195		2448		3010		3322
0,96	KT	0,24	Vs		уз		18		19		21		22		23		24
	Ke	0,20	Pe		кН		122		133		155		166		191		204
	KQ	0,055	Ne		кВт		1600		1808		2277		2540		3124		3447
							8		9		9		10		10		11

По результатам расчётов построим паспортную диаграмму судна.

Vs,уз

Pе, кН

Рис. 7

Ne, МВт

По данным паспортной диаграммы находим:

1. Скорость хода судна в эксплуатации в грузу с чистым корпусом:

Vs_пр = 17,3 узлов при n = n_ном = 150 мин^-1

2. Мощность двигателя Ne = 2,8 кВт .

3 . Запас мощности двигателя при движении судна с Vs = 17,3 узлов и n=150 мин^-1

Δ Ne = (( 2800 – 2586)/2800)*100 = 7,6 %