2. Выбор из типоразмерного ряда главного двигателя (мод).

Анализ альтернативных вариантов и выбор основного типоразмера главного двигателя. Применяются модели WYBORDWS, WYBORSOD, базы данных по типоразмерам ГТД и ГТЗА;

Выбор главного двигателя – важнейшая из проектных задач по энергетике, решаемая при проектировании судна. В значительной мере этот выбор оказывает решающее влияние на будущую эффективность судна, поскольку на двигатель приходится до 50-60% текущих расходов по эксплуатации судна, и определяет последующие проектные решения по другим подсистемам судна и СЭУ – движителю, валопроводу, энергетическим системам, длине машинного отделения и др.

Типоразмерные ряды дизелей основываются на определённом числе базовых цилиндров. Каждый из них имеет свои размеры, объём и цилиндровую мощность. В состав агрегата двигателя могут входить от четырёх до двенадцати однотипных цилиндров. Изменение типоразмера цилиндра и их числа в составе агрегата позволяет получать различные типоразмеры двигателей, различающиеся главным функциональным параметром – агрегатной мощностью.

После отработки модели WYBOR2001 с данными из табл.2 получаем результаты, представленные ниже:

J- индекс типоразмера цилиндра,его обозначение

ZC- число цилиндров в агрегате

NEL- максимальная длительная мощность,кВт

VD- достижимая скорость при МДМ,узлы

BE-удельный расход топлива на экспл.режиме,кг/квт*ч

GD,LDR,HRPR- масса,т, длина,м, и рем.высота,м, двигателя

UDPZ- удельные приведенные затраты,долл./тонно-мили

ZRE- число рейсов за год эксплуатации

KY- первоначальная стоимость СЭУ,доллары

ZT- стоимость израсходованного топлива,доллары за рейс

J= 27 типоразмер ДВС S26MC

ZC= 5 NEL= 2000.0 VD= 12.15 BE= 0.0000

GD= 36.12 LDR= 3.46 LMKO= 12.96 HRPR= 4.30

UDPZ=0.01380868 ZRE=10.184 KY= 2256.8 ZT= 5879.

Результаты оптимизации режимов двигателя S26MC с TRGD = 27:

RPR= 183886.8 NEPR= 2250.0 VPR= 12.481 VSU= 12.481

NEG= 250.0 TWG= 0 TCS= 0 ZW= 1

TSU= 5.500 HB= 8.000 LMKOB= 16.71 KD= 0.7000

TE= 150852.9 NETR= 1910.641 NERR= 1671.81 VR= 11.3040

GGWB= 5.3 GWALB= 4.3 GDB= 36.1 GZTB= 119.6

Характеристики винта на режимах М, Р и L3

DW- диаметр винта,м

LP- относительная поступь V/N*DW

P - упор винта R/(1-TP),кН

VA- скорость воды в диске винта VR*(1-WT),м/с

KT- коэффициент упора P/RO*N**2*DW**4

KDE- коэффициент упора-скорости V*DW*SQRT(RO/P)

CTA- коэфф.нагрузки по упору 8*KT/PI*LP**2 (0.4<CTA<7.)

KW - к.п.д.винта в свободной воде 1.876-1.235*CTA**0.1

IQ - коэффициент влияния неравномерности на момент

WT - коэффициент попутного потока

TP - коэффициент засасывания

KPROP-пропульсивный коэффициент

Pежим M - при DW=DWMAX

DW= 3.8500 LP= 0.4851 P= 193256.44

VA= 7.9082 KT= 0.1812 KDE= 1.8439

KW= 0.5550 CTA= 1.9604 IQ= 0.9756

WT= 0.3004 TP= 0.2194 KPROP= 0.63477

Pежим P- рабочий на винтовой проходящей через MДM

DW= 2.8860 LP= 0.3499 P= 187167.36

VA= 7.4885 KT= 0.1811 KDE= 1.3822

KW= 0.4658 CTA= 3.7684 IQ= 0.9712

WT= 0.3375 TP= 0.1940 KPROP= 0.58353

Pежим P- рабочий на винтовой проходящей через MДM

DW= 2.8862 LP= 0.3499 P= 187169.12

VA= 7.4887 KT= 0.1811 KDE= 1.3823

KW= 0.4658 CTA= 3.7675 IQ= 0.9712

WT= 0.3375 TP= 0.1940 KPROP= 0.58355

J=27 S26MC ОГРАНИЧЕНИЯ ВЫПОЛНЕНЫ, РЕЖИМ P

0 0 0

Экономические характеристики судна,СЭУ и двигателя

Удельные приведенные затраты,доллары/т*мили- UDPZ=0.0143272

Годовые приведенные затраты,доллары в год - GPZ = 2934620.

Годовая транспортная работа,тонномили/год - GTR = 204827920.

Годовой доход от перев.груза тыс.долл./год - DOX = 4361.

Грузоподемность судна,тонны - GRP = 5028.

Годовой период эксплуатации, сутки/год - TGOD= 340.

Число рейсов за год - ZRE = 10.184

Длительность рейса,час - STK = 801.250

Длительность ходовых режимов,час - TPL = 320.500

Годовые текущие расходы,доллары в год - GR = 1365469.

Текущие расходы за рейс,доллары за рейс - CR = 134079.

Расходы на топливо, " - ZT = 17698.

Расходы на масло, " - SM = 74.

Расходы на амортизацию,ремонт и снабжение,"- CA = 90605.

Расходы навигационные, " - CH = 11192.

Расходы косвенные, " - CK = 6063.

Число членов экипажа, человек - ZE = 22

Расходы на экипаж, " - CE = 8446.5

Стоимость главного двигателя, тыс.долларов - KD = 538.6

Стоимость механич.оборудования МКО, " - KM = 1073.9

Стоимость энергетической установки, " - KY = 2256.8

Стоимость металлического корпуса судна," - KMK= 1750.9

Стоимость оборудования корпуса судна, " - KOK= 3090.2

Стоимость корпуса судна, " - KK = 4841.1

Стоимость работ судостр.предприятия, " - KRA= 1704.8

Стоимость судна установившейся серии, " - KC = 10461.0

Стоимость серийного судна " - SCP= 12699.7

Число цилиндров в агрегате - ZC= 5

Максимальная длительная мощность,кВт - NEL1= 2000.000

Мощность на винт на режиме Р - NERR= 1532.650

Нагрузка двигателя на экспл.режиме(Э)- NERD= 1532.650

Нагрузка двигателя на режиме СМДМ - NESP= 1751.664

Эффективное давление на Э отн.к PеL1 - PEOTN= 0.8377

Частота на режиме МДМ - NL1 = 250.000

Частота на режиме L3 - NL3 = 212.000

Частота на режиме P - NR = 228.702

Частота на режиме СМДМ - NSP = 239.192

Оптимальная частота при DW=DWMAX - NM = 130.590

Достижимая скорость на режиме МДМ,узл- VD = 12.151

Требуемая мощность валогенератора,кВт- NWGT= 0.000

Располагаемая мощность для привода ВГ- NWGR= 265.686

Принятый типоразмер валогенератора - NWGF= 0.000

Мощность турбокомпаунда,кВт - NTCS= 0.000

Мощность турбокомпаунда на винт - NTCW= 0.000

Коэффициент запаса мощности фактич. - KZR = 0.7664

Удельный расход топлива на НМДМ -BEN = 0.17900

Удельный расход топлива на реж.оптим.- BEO = 0.17776

Удельный расход топлива на экспл.реж.- BE = 0.17442

Удельн.расх.топл. на привод эл.генер.- BEWD= 0.19800

Масса гребного винта для режима Р,т.с- GGW = 2.363

Стоимость движителя для реж.Р,тыс.долл-KWIN= 7.907

Масса валопровода -"-- GWAL= 4.097

Диаметр гребного вала, м DGR = 0.240

Масса запаса топлива на гл.двигатель - GZT = 94.596

Масса двигателя,тонны -"-- GD = 36.120

Разница перем.масс по ср. с прототип.- DG = -28.135

Доп.доход от перевозок при изм.массы - DDOX= 24.401

Длина машинного отделения,метры - LMKO= 12.964

Длина двигателя,метры - LDR = 3.46

Ширина двигателя по фундаментной раме- DRD = 1.88

Ремонтный габарит по высоте,метры - HRGD= 4.30

При оптимизации частота NROPT < NL3 NRO= 209.418

Допустимо снижение частоты и увеличение диам.винта

DW= 2.9976 LP= 0.3667 P= 187852.77

VA= 7.5572 KT= 0.1818 KDE= 1.4357

KW= 0.4785 CTA= 3.4423 IQ= 0.9719

WT= 0.3315 TP= 0.1970 KPROP= 0.59140

NX= 218.95 NRO= 212.00 NEO= 1553.25

GGWO= 2.62