Зависимость полного сопротивления и буксировочной мощности от скорости.

R - полное сопротивление, EPS - буксировочная мощность.

Расчет гребного винта. Выбор ориентировочных значений скорости хода судна и диаметра гребного винта.

• в соответствии с рекомендациями в качестве движителя принимаем цельнолитой гребной винт. Материал изготовления гребного винта ­ бронза АЖН 9-4-4.

• для выбора значений используем диаграмму. Ориентировочное значение скорости хода судна определяем по зависимости , приняв значение из соотношения:

EPS=7260*0,65=4719(кВт); Из графика, находим V_sop=17 узлов;

Для входа в диаграмму определяем: , где по формуле Тейлора ω’_t=0,5 δ -0,05=0,284; тогда V_as=12,17 узлов;

Из диаграммы имеем: D_ор=5,2 (м);

D_пред=0,72 T_ср=0,72*8,80=6,3 (м);

, принимаем

D_ор=5,2 (м);

V_{s op}=17 узлов;

Определение коэффициентов взаимодействия гребного винта с корпусом судна.

• коэффициент попутного потока определим по формуле Холтропа: ;

Из расчета сопротивления воды движению судна при V_s=18,2 принимаем:

Ω = 4017 (м²);

;

;

Для вычисления коэффициента , необходимо рассчитать:

– коэффициент продольной полноты;

;

Вычисляя , получаем:

;

Выполним проверку значения с помощью формулы Папмеля:

,

где ;

0,238

Принимаем окончательно значение ;

• определим коэффициент засасывания также по формуле Холтропа: ;

;

Проверим, лежит ли значение в пределах, определенных для обтекаемого руля и рудерпоста с прямоугольным сечением: ;

;

Значение коэффициента удовлетворяет условиям проверки.

• примем значения следующих коэффициентов:

– коэффициент влияния на упор;

– коэффициент влияния на момент;

– коэффициент влияния неравномерности потока на кпд гребного винта;

Коэффициент влияния корпуса найдем по формуле:

;

;

Определение числа лопастей и дискового отношения гребного винта, выбор расчетной диаграммы.

• дисковое отношение гребного винта определяем по диаграмме; для входа в диаграмму уточним значения: ;

;

По диаграмме ;

• для выбора числа лопастей, определим коэффициент нагрузки гребного винта по упору: ;

;

Принимаем число лопастей в соответствии с рекомендациями;

• окончательно принимаем: ; θ = 0,65;

Расчетная серия М4-65;

– кпд валопровода при расположении МО в корме;

– кпд передачи (согласно условию передача мощности прямая);

Выбираем двигатель фирмы «Бурмейстер и Вайн». В соответствии с рекомендациями, при плавании судна с δ = 0,62; преимущественно в умеренных широтах, сроке докования 24мес, принимаем значение коэффициента увеличения частоты вращения ;

Расчет исходных данных для определения наибольшей скорости хода судна и оптимальных элементов гребного винта.

Таблица 2.

№	Расчетные величины и формулы	Размер-ность	Числовые значения
1		уз	10	12	14	16	18	20
2		м/с	3,87	4,64	5,41	6,18	6,96	7,73
3			1,26	1,58	1,92	2,26	2,63	2,99
4	)		0,323	0,41	0,492	0,568	0,648	0,739
5			0,65	0,72	0,78	0,86	0,95	1,03
6	)		0,45	0,51	0,56	0,6	0,64	0,67
7		м	5,9	5,57	5,42	5,36	5,29	5,15
8			0,495	0,562	0,617	0,661	0,705	0,738
9		кВт	813,7	1406	2366	3559	6313	12671
10		кВт	1660	2527	3873	5439	9045	17343

Постоянные величины:

Ne_ном = 7260 (кВт); = 6389,57 (кВт); k = 1,04; ω_t = 0,248; t = 0,1723;

η_пер ·η_вал = 0,99; D = 6,3 (м); = 1,101; θ = 0,65; ρ = 1025 (кг/м³); z = 4;

Np = Ne_расч· η_пер ·η_вал = 6389,57 (кВт);

ne_расч= ne_ном = 2,03 (с^-1);