Расчет и характеристики гребного винта

- коэффициент упора винта,

- коэффициент момента винта.

является функциями относительной поступи винта ,

где:

,

здесь -скорость судна.

Взаимодействие функции () и () и КПД гребного винта можно представить в виде графика, а также определить зависимость коэффициентов и КПД относительно поступи винта:

Необходимая мощность главной энергетической установки, обеспечивающая судну движение с заданной скоростью можно определить выражением:

=

где n- пропульсивный КПД движителя.

Гребной винт, позволяющий для конкретного сочетания судна и двигателя полностью использовать мощность последнего, называется согласованным.

Следует заметить, что согласованных винтов для конкретного сочетания судна и мотора существует бесконечное множество.

В самом деле, винт с несколько большим диаметром, но несколько меньшим шагом нагрузит двигатель так же, как и винт с меньшим диаметром и большим шагом.

Существует правило: при замене согласованного с корпусом и двигателем гребного винта другим, с близкими величинами D и Н (расхождение допустимо не более 10%), требуется, чтобы сумма этих величин для старого и нового винтов была равна.

Однако из этого множества согласованных винтов только один винт, с конкретными значениями D и Н, будет обладать наибольшим КПД. Такой винт называется оптимальным.

Целью расчёта гребного винта как раз и является нахождение оптимальных величин диаметра и шага.

Коэффициент полезного действия. Эффективность работы гребного винта оценивается величиной его КПД, т. е. отношения полезно используемой мощности к затрачиваемой мощности двигателя.

Не вдаваясь в подробности, отметим, что главным образом КПД некавитирующего винта зависит от относительного скольжения винта, которое в свою очередь определяется соотношением мощности, скорости, диаметра и частоты вращения. Максимальная величина КПД гребного винта может достигать 70 ~ 80 %, однако на практике довольно трудно выбрать оптимальные величины основных параметров, от которых зависит КПД: диаметра и частоты вращения.

Поэтому на малых судах КПД реальных винтов может оказаться много ниже, составлять всего 45 %. Максимальной эффективности гребной винт достигает при относительном скольжении 10 - 30 %.

При увеличении скольжения КПД быстро падает: при работе винта в швартовном режиме он становится равным нулю. Подобным же образом КПД уменьшается до нуля, когда вследствие больших оборотов при малом шаге упор винта равен нулю.

Рекомендуем также:

Технологическое описание работ по ремонту асфальтобетонного покрытия
Ремонту асфальтобетонных покрытий предшествует подготовка, которая включает разметку границ разрушений по прямым линиям, параллельным и перпендикулярным оси дороги с захватом на 3 – 5 см неповрежденной части покрытия, очистку покрытия от пыли и грязи механическими щетками, обрубку выбоин пневматич ...

Балансировочная схема самолета
Аэродинамическая схема характеризует геометрическое и конструктивные особенности самолета. Известно большее число признаков, по которым характеризуется аэродинамическая схема, но в основном их принято различать по взаимному расположению крыла и горизонтального оперения. Для проектируемого самолета ...

Проблемы в развитии контейнерных перевозок
Современный рынок контейнерных перевозок в России характеризуется двумя основными грузопотоками: внешнеэкономические (экспорт, импорт и транзит) и внутренние перевозки. В первом случае основными направлениями перевозок являются российские порты, пограничные железнодорожные переходы и Транссиб. По ...