Взаимосвязь между работой гребного винта и двигателем - Судовые движители
Двигатель, работающий на винт, не является независимым: его мощность может изменяться только по Винтовой характеристике NЕ(n), которая определяет для него величину противодействующего момента. Мощность на валу двигателя NЕ, обеспечивающую мощность NР потребляемую винтом:
NЕ = NР/ зВ зП = 2рсn3D5/ зВ зП,
Где зВ, зП - КПД валопровода и передачи.
При заданных буксировочном сопротивлении и пропульсивном коэффициенте скорость судна v зависит от частоты вращения винта n. Можно считать, что v меняется пропорционально n, т. е. относительная поступь лР = const. Так как в этом случае также является постоянной величиной, можно записать, что NЕ = Сn3, где С - постоянный коэффициент.
Из изложенного следует, что с изменением буксировочного сопротивления винтовая характеристика меняется. При увеличении сопротивления винтовые характеристики будут резко возрастать, так как уменьшение относительной поступи винта лР приведет к росту коэффициента момента и, следовательно, коэффициента С. Наиболее крутую винтовую характеристику судно будет иметь на швартовом режиме. При снижении сопротивления винтовые характеристики вследствие увеличения лР и уменьшениястановятся более пологи ми. Наиболее пологую винтовую характеристику судно имеет при плавании в балласте. Как видим, в процессе эксплуатации судна его винтовые характеристики изменяются в широких пределах.
Рис.120. Взаимодействие гребного винта с двигателем внутреннего сгорания
Для оценки связи между винтом и двигателем, помимо винтовых характеристик, необходимо иметь характеристики двигателя, которые получают при стендовых испытаниях и представляют в координатах NЕ - n виде кривых, определяющих поле возможных сочетаний NЕ и n. Рассмотрим характеристики наиболее распространенного на промысловых судах двигателя внутреннего сгорания. Работа двигателя данного типа характеризуется следующими кривыми (рис.120): кривая 1 устанавливает минимально устойчивую частоту вращения двигателя; кривая 2, называемая Верхней ограничительной характеристикой, определяет зависимость NЕ от n при постоянном положении аппаратуры подачи топлива, соответствующем получению номинальной мощности NЕ. н При номинальной частоте вращения nН; кривая 3, именуемая Регуляторной характеристикой, показывает частоту вращения двигателя при снижении нагрузки; кривая 4 является Характеристикой холостого хода. Верхняя ограничительная характеристика является линией постоянного номинального крутящего момента М Кр. н, определяющей верхний предел длительной механической напряженности деталей двигателей.
Чтобы установить режимы совместной работы винта и двигателя, необходимо наложить винтовые характеристики на характеристики двигателя (рис.120). Если винтовая характеристика для расчетного режима плавания (кривая I) проходит через точку Н с координатами NЕ. н и nН, то гребной винт соответствует двигателю. С ростом сопротивления из-за увеличения осадки судна, обрастания корпуса, волнения и тому подобного изменяется винтовая характеристика (кривая II), поэтому при нормальной эксплуатации двигателя, не допускающей его загрузку выше верхней ограничительной характеристики, взаимосвязь между винтом и двигателем будет наблюдаться в точке Т. В рассматриваемом случае винт становится гидродинамически "тяжелым". При тяжелом винте частота вращения nТ Двигателя меньше номинальной. С уменьшением сопротивления судна винт оказывается гидродинамически "легким". Винтовая характеристика (кривая III), построенная для этого варианта, пересечет регуляторную характеристику двигателя в точке Л, которой соответствует частота вращения nЛ, равная или несколько больше номинальной. Как видно из рис.120, всякое несоответствие винта двигателю связано с уменьшением располагаемой мощности двигателя и приводит к снижению скорости судна. Согласованность винта и двигателя окончательно проверяется при натурных (скоростных) испытаниях судна. Практически следует считать, что винт согласован с двигателем, если двигатель при работе на винт развивает номинальную мощность при частоте вращения, которая отличается от номинальной не более чем на 13%. Для согласования винта с двигателем корректируется его шаговое отношение: для "легкого" винта - увеличивается, а для "тяжелого" - уменьшается Н/D. Обычно гребные винты проектируют несколько облегченными по сравнению с требуемыми для идеальных условий эксплуатации (при этом имеют в виду, что по мере обрастания корпуса и увеличения сопротивления в реальных эксплуатационных условиях винт становится "тяжелее" и более соответствует главному двигателю).
В связи с тем, что принятый шаг винта отвечает только определенному режиму эксплуатации судна, на судах, которые часто меняют режим хода (промысловые суда, буксиры, паромы), вместо винтов фиксированного шага (ВФШ) применяют винты регулируемого шага (ВРШ).
Похожие статьи
-
Диаграммы для расчета гребных винтов - Судовые движители
Диаграммы для расчета гребных винтов позволяют решать многие эксплуатационные задачи, в том числе задачи, необходимые судоводителю. В частности, с...
-
Работа гребного винта на разных режимах - Судовые движители
Для оценки условий работы двигателей судна надо знать основные характеристики винта: упор Р, момент М и к. п. д. зР на разных режимах, т. е. при любых...
-
В курсовом проекте на основе расчета и анализа характеристик главных и вспомогательных двигателей и оценки энергетической эффективности СЭУ необходимо...
-
Гидродинамические характеристики гребного винта - Судовые движители
На выделенный элемент лопасти, который обтекается со скоростью х под углом атаки (см. рис.38), действуют гидродинамические силы. Результирующую этих сил...
-
Взаимодействие гребного винта и корпуса судна. Пропульсивный коэффициент - Судовые движители
Винт и корпус судна находятся в сложном гидродинамическом взаимодействии. Сущность его заключается в следующем: - на винт, работающий за корпусом,...
-
Геометрические характеристики гребного винта - Судовые движители
Рабочими органами винта являются лопасти, расположенные радиально на равных угловых расстояниях друг от друга и укрепленные на ступице, насаживаемой на...
-
Кинематические характеристики гребного винта - Судовые движители
При изучении работы винта каждая лопасть рассматривается как совокупность отдельных элементов, обтекаемых независимо друг от друга плоским потоком...
-
Кавитация гребных винтов - Судовые движители
Природа кавитации . Кавитацией называется явление разрыва сплошности течения капельной жидкости при понижении местного давления до некоторого...
-
Схемы и работа 4-х квадратных преобразователей ЭПС Электровозы различных типов должны быть максимально унифицированы между собой. Анализ схем и...
-
Судовые энергетические установки - Организация работы транспортного судна
Характеристика Главных Двигателей. Главный судовой дизель ЗД12 предназначен для работы на винт судна, устанавливается в судах речного и морского флота,...
-
Общие сведения о судовых движителях - Судовые движители
Для обеспечения движения судна необходимо приложить к его корпусу движущую силу - силу тяги, равную по величине и противоположную по направлению силе...
-
Схемы и работа автономного инверторного напряжения (АИН) На входе АИН (рис. 4.1) устанавливают накопитель энергии в виде конденсатора С большой емкости;...
-
Схемы и работа импульсного регулятор напряжения (ИРН) Принцип работы импульсных преобразователей энергии. Импульсное преобразование энергии достигается...
-
Контрольные испытания двигателей - Обязанности локомотивной бригады при ведении поезда по участку
Каждая прошедшая ремонт электрическая машина должна пройти контрольные испытания. Порядок проведения таких испытаний должен соответствовать требованиям...
-
Построение кривых скоростной характеристики ведется в интервале частот вращения коленчатого вала: От nmin = 600 мин, nх = 1000 мин значение nN = 2600...
-
N - коэффициент оборотности автомобильного двигателя, для легковых автомобилей с системой впрыска бензина (иномарки) N =10 рад/м; Определяем частоту...
-
Для построения внешней скоростной характеристики поршневого двигателя внутреннего сгорания используют эмпирическую формулу, позволяющую по известным...
-
Рис.1' Построение внешних скоростных характеристик двигателей сравниваемых автомобилей Трансмиссия автомобиль силовой буксование Внешней скоростной...
-
Для определения тягово-скоростных свойств автомобиля КамАЗ 6520 нужно располагать внешней скоростной характеристикой двигателя 740.63-400. Внешней...
-
Проверка крепления карбюратора. 1.2 Очистка приборов системы питания от грязи и пыли. 1.3 Проверка герметичности карбюратора. ТО-1=ЕО+п 2.1...2.2...
-
В данной работе мы рассмотрели особенности использования газового топлива в двигателях внутреннего сгорания. Исходя из данных можно сделать вывод, что из...
-
Маневры на железнодорожных станциях производятся при помощи специальных маневровых устройств и двигателей. К маневровым устройствам относятся...
-
Выбор типа установки для проектируемого судна обычно производится на основе сравнительной оценки наиболее перспективных вариантов СЭУ, удовлетворяющих...
-
ППО и ППР судовых дизелей - Двигатели внутреннего сгорания
В процессе эксплуатации детали судовых машин и механизмов подвержены естественному износу, что приводит к изменению технико-эксплуатационных показателей...
-
Судовая электроэнергетическая система Судовая электроэнергетическая система, являющаяся одними из наиболее сложных комплексов судовых технических...
-
Скоростные характеристики - Двигатели внутреннего сгорания
Скоростной характеристикой называется зависимость мощности, крутящего момента, расхода топлива и других показателей работы двигателя от числа оборотов....
-
Турбовинтовые двигатели - Элементы конструкции турбореактивных двигателей
Турбореактивный двигатель форсунка Устройство и принцип действия. Для современных самолетов, обладающих большой грузоподъемностью я дальностью полета,...
-
Актуальность темы дипломной работы - Совершенствование энергетической установки дорожного катка
В данном диплом проекте было рассмотрен вопрос, как усовершенствовать энергетическую установку катка ДУ-50. Данный каток выбран, потому что несмотря на...
-
Регуляторная характеристика, Нагрузочная характеристика - Двигатели внутреннего сгорания
В условиях эксплуатации двигателей их нагрузка изменяется в широких пределах. При неподвижном рычаге или педали, управляющими подачей топлива, изменение...
-
Таблица 16 - Технические характеристики проектируемого двигателя и двигателя-прототипа Параметры Прототип Проектируемый двигатель Модель Д 245.12 Д...
-
Модель Тип Число и расположение цилиндров Диаметр цилиндра и ход поршня, мм Рабочий обьем, л Степень сжатия Номинальная мощность, кВт Номинальная частота...
-
Лабораторная работа №&;nbsp;3, Цель работы, Краткие теоретические сведения - Оcновы радиоэлектроники
Измерение параметров связанных колебательных контуров при гармоническом воздействии Цель работы Исследование амплитудно-частотной характеристики системы...
-
В настоящее время на автомобилях применяются двигатели внутреннего сгорания. Их мощностные свойства принято оценивать скоростными характеристиками,...
-
Расчет изменения параметров главных двигателей при работе их по винтовой характеристике в табличной форме. Таблица 2 Расчет параметров главных двигателей...
-
К основным комплектующим пускача относятся: система питания, кривошипно-шатунный механизм, редуктор, остов, регулятор, система зажигания, а также...
-
Главные преимущества природного газа и метана, как моторных топлив: Уменьшение износа шатунно-поршневой группы двигателя увеличивает ресурс двигателя;...
-
С тех пор как стоимость бензина начала стремительно расти, пользователи автомобилей ищут пути удешевления эксплуатации своих "железных коней". Наибольшие...
-
Основные преимущества природного газа по сравнению с другими видами топлив заключаются в следующем: Находится в газообразном состоянии до минус 163єС под...
-
Анализ устойчивости работы технических систем при модернизации двигателя Повседневная деятельность человека потенциально опасна, так как является...
-
Проблема обеспечения соответствия современных двигателей перспективным нормам по токсичности отработавших газов привела к работам по использованию...
Взаимосвязь между работой гребного винта и двигателем - Судовые движители