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:

Идеальные циклы с двигателей с наддувом
В настоящее время на судах распространены установки, работающие по циклу с продолженным расширением и отводом теплоты при постоянном давлении P = const. Такой цикл осуществляется в установке состоящей из наддувочного компрессора, двигателя и газовой турбины, в которой происходит расширение продукт ...

Организация основных работ по капитальному ремонту пути во время окна при ремонте пути на щебне
Капитальный ремонт пути назначается на главных путях, где необходимо заменить рельсы и одновременно оздоровить или усилить шпальное хозяйство, балластный слой и земляное полотно. Капитальный ремонт пути производят по типовым технологическим процессам, которые корректируют в зависимости от местных ...

Экипажная часть тепловоза. Кузов и рама тепловоза
На магистральных тепловозах применяются два основных типа конструкций: с несущей рамой и цельнонесущей. Главная рама для кузова с несущей рамой рассчитывается на восприятие всех нагрузок независимо от степени участия в ее работе кузова. Несущие рамы имею тепловозы ТЭ1, ТЭМ1, ТЭ2, ТЭ3, М62, ТГ102. ...