3.2. Расчет ограничительной характеристики дизеля

Ограничительная характеристика двигателя может быть получена исходя из паспортной номинальной внешней характеристики двигателя или приближенным методом. Номинальная внешняя характеристика – это зависимость при такой установке аппаратуры подача топлива, когда номинальная мощность двигателяобеспечивается при номинальной частоте вращения его вала. Такая зависимость получается в результате стендовых испытаний двигателя.

Если отсутствует номинальная внешняя характеристика двигателя, можно воспользоваться следующим приближенным методом расчета ограничительной характеристики. Такой расчет выполняется по форме табл. 3.1. При этом вначале следует выяснить следующее: принятый двигатель выполнен с наддувом или без наддува?

Ответ на этот вопрос можно найти в обозначении марки принятого двигателя. В обозначении марки отечественного двигателя с наддувом дается буква «Н»; в обозначении марки зарубежного двигателя с наддувом присутствуют символы «А» или «АL» (см. таблицу в Приложении).

Таблица 3.1

Расчет ограничительной характеристики двигателя

Исходные данные:кВт;no= c^-1; Д= м; ;;
Расчетные величины и формулы	Единица измерения	Относительная частота,
		0,4	0,6	0,8	0,9	1,0	1,2
	c^-1					no
или	кВт
	–

Для двигателя без наддува мощность для построения ограничительной характеристики можно получить по формуле

,

а для двигателя с наддувом – по формуле

,

где		–	мощность на валу двигателя, кВт;
		–	мощность двигателя, отбираемая на винт при номинальной частоте вращения винта (no);
		–	относительная частота вращения винта.

Мощность определяется исходя из номинальной мощности двигателяпо формуле

,

где

–

коэффициент запаса мощности двигателя (см. п.2.5).

Ограничительная характеристика двигателя в табл. 3.1 представлена в абсолютном виде а, в итоге, в относительном – в виде зависимости коэффициента момента для двигателяот частоты вращения винта (n).

По результатам расчета по табл. 3.1 строятся зависимости и(рис. 3.1).

Рис. 3.1. Ограничительная характеристика (P_e)

и коэффициент момента двигателя

Наличие зависимости позволяет согласовать режим работы двигателя (как источника энергии) и движителя (потребителя энергии). Режим согласованной их работы достигается при равенстве значенийии, одновременно, соответствии частот вращения двигателя и гребного вала.

3.3. Определение относительных динамических характеристик движителя.

В качестве исходных относительных динамических характеристик движителя принимаются динамические характеристики модели движителя при ее перемещении в «свободной» воде. Такие зависимости представлены в Приложениях 1а, 1б, 2а, 2б настоящих методических указаний.

В приложениях 1а и 1б даны зависимости по ОВ, а именно, зависимости коэффициента полного упора (К₁) и коэффициента момента движителя (К₂) относительной поступи(_р). В приложениях 2а и 2б даны аналогичные зависимости по ВН.

При известной геометрии движителя (известных значениях:Д, Н/Д, z(количество лопастей) и (дисковое отношение) расчетныедиаграммы позволяют определить К₁ или К_к, а также К₂ при различных значениях относительной поступи.

Расчет динамических показателей движителя при его работе за корпусом судна формализован в виде табл. 3.2 для ОВ и табл. 3.3 – для комплексаВН.

В качестве исходных показателей в табл. 3.2 и табл. 3.3 указываются: количество лопастей (z), дисковое отношение ()и, дляВН, коэффициент расширения насадки (); они представлены на расчетной диаграмме. В таблицах также приводятся значенияили,Н/Д,или,или, полученные для номинального режима работы движителя (см. раздел 2).

Таблица 3.2

Расчет динамических характеристик открытого винта

Исходные данные: z = ;  = ; (Н/Д) = ; = ; tо =
Расчетные величины и формулы	Относительная поступь (р)
	1,0

Режимы работы движителя в табл. 3.2 и табл. 3.3 задаются 56значениями относительной поступи от минимального – до максимального–. Значениеснимается с «корпусной» диаграммы (Приложения 1а или 2а) по точке, лежащей на кривой, соответствующей полученномуН/Д(см.исходные данные в таблице) и в пределах «содержательной» части поля диаграммы.

Таблица 3.3

Расчет динамических характеристик комплекса винт-насадка

Исходные данные: z = ;  = ; (Н/Д) = ; = ; ; ; Тип кормы –
Расчетные величины и формулы	Относительная поступь (е)
	

Между ипринимаются ряд промежуточных значений через примерно равный интервал между ними; в соответствующем месте этого ряда вписывается значениедля основного режима движения судна.

Значения коэффициента полного упора снимаются с «корпусной» диаграммы путем проектирования на шкалу К₁(илиК_к – дляВН)точек, соответствующих принятым значениям поступи и лежащих на кривой, соответствующей известному (Н/Д). Аналогично с «машинной» диаграммы снимаются значенияК₂. (Если на шкале даны значенияили,то снятое значение следует преобразовать). Последующие расчеты, выполняемые по табл. 3.2 и табл. 3.3, имеют целью определение значений коэффициента эффективного упора движителя (К_е) для принятых режимов его работы. Схемы такого расчета для ОВ и ВН различны.