Методические указания к практическим занятиям по дисциплине "Эксплуатация пропульсивного комплекса", страница 10

Изменение гидродинамических коэффициентов от характеристик эксплуатационной шероховатости можно определить по достаточно адекватным моделям:

₁ = 0.0067R_A^0.38                                    (41)

₂ = 0.00428R_A^0.41                                   (42)

_P = 1.3738R_A^-0.072                                    (43)

В зависимостях (41-43) коэффициенты в относительной форме, %, а R_A в мкм.

9.2. Задание на ПЗ № 9.

По полученным в ПЗ № 8 значениям R_A с помощью зависимостей (41-43) рассчитать, как изменятся гидродинамические характеристики винтов в зависимости от характеристик эксплуатационной шероховатости.

9.3. Порядок выполнения ПЗ № 9.

ПЗ № 9 не требует особых разъяснений о порядке его выполнения, т.к. из разделов 9.1 и 9.2 ясен ход его выполнения.

10. Практическое занятие № 10.

Тема «Влияние корпуса, гребного винта и дизеля на изменение пропульсивных характеристик судна».

10.1 Теоретическая часть.

Изменение состояния поверхностей подводной части судна и лопастей винта приводит к «утяжелению» винтовых характеристик дизеля. Это ведет либо к снижению частоты вращения винта при Ne_ГД = const, либо к увеличению потребной мощности ГД при n_С = const. Если резервы увеличения n_С или Ne_ГД исчерпаны, то следствием обрастания корпуса и винта является уменьшение скорости судна. При этом изменяется относительная поступь винта, что, в свою очередь, приводит к изменению гидродинамических коэффициентов К₁, К₂ и η_Р. Одновременно с увеличением шероховатости корпуса судна несколько возрастает  коэффициент попутного потока, что вызывает некоторое увеличение пропульсивного коэффициента при одновременном снижении КПД винта. Таким образом, можно констатировать тот факт, что механизм совместной работы пропульсивного комплекса при росте шероховатости корпуса и винта является сложным.

Повышение шероховатости корпуса судна приводит к:

·  росту буксировочного сопротивления R=R₀+ΔR_r              (44), где R - буксировочное сопротивление; R₀ – сопротивление воды движению свежеокрашенного корпуса; ΔR_r – дополнительное сопротивление из-за увеличения шероховатости за время эксплуатации;

·  увеличению коэффициента попутного потока ψ= ψ₀+ Δψ_r   (45), где ψ₀ –коэффициент попутного потока нового корпуса; Δψ_r – дополнительное увеличение попутного потока из-за обрастания.

Из-за изменения R и ψ меняются гидродинамические коэффициенты винта

 η _Р = η _Р0 + Δη _Рr                                            (46)

K₁ = K₁₀ + ΔK_r                                                (47)

K₂ = K₂₀ + ΔK_r                                                 (48)

В конечном итоге меняется пропульсивный коэффициент судна

η=                                              (49)

где Р – упор винта,

      V_P – скорость в диске винта,

       η_В – КПД валопровода,

       n – частота вращения винта,

       ψ – коэффициент попутного потока.

Окончательным итогом совестной работы ГД, корпуса и винта в условиях роста шероховатости будет снижение скорости судна.

ΔV_S = ΔV(Δξ_fr0) + ΔV(Δη_pr) + ΔV(n)                  (50)

где ΔV(Δξ_fr0) – потеря скорости судна из-за обрастания корпуса;