Пахомов Ю.А. Судовые энергетические установки с двигателями внутреннего сгорания

Подождите немного. Документ загружается.

5.1

.2.

[|ропульсивнь!е

характеристики

винтов

1радиционнь|м

механизмом'

приводящим

судно

дви)кенис!

яъляется

щебной

винт'

иногда

АБ&,

очень

редких

случаях

|!.'!.

,"#

винтов'

Ёеобходимьтй

упор

винта

Р'

требулощийся

мтя

дви)кения

судна

со

скорость1о

обьтнно

больтпе'

чем

соответству'

йщее

буксировочное

сопротиы1ение'&'

'Бинтьт

могуг

бь:ть

фиксированного

рецлируемого

|шага'

Бинтьт

фиксированного

1шага

отлива!отся

единь!м

блоком'

располо'(ение

лопастей

|цаг

винта

зафиксировано

не

мо'(ет

быть

изменено

процеосе

работы'

9то

означает'

что

винтовая

ха-

рактеристика

не

мохет

бьшь

измен9на

помощью

винта'

Боль_

1пинотво

судов'

которь1м

не

требуется

хоро1цая

маневренность'

оснащается

вФ1п'

БР1]-1

имеют'

по

сравнени1о

с вФ1ш,

большгро

ступицу'

так

как

ней

поме1цается

гидравлический

приводной

механизм

измене_

ния

1шага

винта.

из-з!'сравнительно

большлой

ступиць!

1(||{

вин-

,,1.""'"'

ни)ке.

БР1|1

применяютоя

основном

на

суднах

типа

Ро-&о,

челночнь1х

танкерах

подобных

судах'

которым

требуется

высок,ш

степень

'',""рй"'оти'

[;тяобьтчных

судов

типа

контей_

"Бр''',',,

балкеров,

танкеров-нефтевозов'

плавание

которых

д]|ительное

время

проходит

при

заданной

скорости

судна

нор-

м:ш1ьных

погоднь1х

условиях'

установка

дорогостояше_г9-_БР111

вместо

вФ1ш

экономичос|о1

не

оправдана.

1(роме

того'

8Р111

бо'

лее

оло)кен'

что

в.'1ечет

за

собой

сни)кение

надехности'

|[ри

двих<ену1у1

судна

скорость

водь1

т!ощаничном

слое

по_

верхности

равна

скорости

судна'

но

она

р{ень|1|ается

до

нуля

по

мере

удаления

от

коргцса.

1олщина

пофаничного

слоя

возраста_

ет

удш|ением

от

передней

части

коргцса

корме'

изменя'лсь

по'

чти

пропорц''"-,'''

!лине

судна'

9то

означает'

что

образуется

определенна'!

поггугнш'

скорость'

вы3ванн€ш

ц)ением

воды

вдоль

;;;й

коргцса.

(роме

того'

вь|тесняем€}я

судном

вода

вь|зь!вает

пог|уп{ые

волны

как

носа,

так и

кормь!'

р"зуль'а"е

перемещения

воды'

попутного

перемещению

сулна'_об!азуется

'ак

"азываемый

попщньтй

поток

)кидкости,

ко'

торый

значительно

изменяет

условия

работы

винта'

1ак

как

судно'

ид$цое

со

скоростью

сопровохдается

поггуг'

нь1м

потоком,

то

щебной

винт

всФечает

воду

не

со

скоростью

,"й."""

оудна

1/,

у*.

другой

скоро-сть!о

ур

у"!!!|нттой

на

величину

скорости

пощпного

потока

А['

|1оэтом}

ско!ость

Ав}{'

)кения

винта

относительно

воды

у{етом

влу|'1ния

потгутного

по'

тока

определяется

следующим

вь|рахением:

|,:

[г

|(г.

(5.

202

|лава

3ксплуапоцшонные

ре?кцмы

?лавно?о

0вцаапелл

8ьтрол<ение скорости

поггугного потока в

долях

скорости суд_

!!!! назь!вается коэффициентом пощцного

потока:

^у/

у'

(5.2)

1еперь

формулу

(5.1.)

мохно записать

виде

Беличина *'"оо","!,'"й :!;к"

потока

колеблется

1];1|

:;с.:пах

0,05_0'3 и зависит от

геометрическ}1х

размерений

корпуса

('у/!на'

размеров

ичу!сла винтов.

[аким

образом,

проеклируя винт'

который

долппсен

обеспечить

судну

скорость /, при

расчете

необходимо принимать

скорость

пинта /,.

Аля'одновинтовь|х

судов коэффициент

|,{/о6ьтчно

ле)кит в пре-

,]слах

от 0,20

ло

0,45'у

судов

двумя

винтами

и обь:чной

формой

кормовой части винть|

обь:чно

располагаются

вне

пощаничного

(,]|оя'

из-за

чего

7немного

ни)ке.

!дя

двухлейвудных

судов с

дву-

мя винтами

|/практияески

такой

хе'

как

одновинтового судна.

Бьтсотсдй коэффициент

поггутного потока

рели(!ивает риск

ка-

!!и'гации

винта'

поскольку

распределение

скоростей воды вокруг

!!инта

при таких

условиш(

очень неравномерно.

1,1ногда

необходи-

мо

иметь более

разномерное

поле скоростей

дтпя

винта.

Б этом стц_

|!1!е

винть1

уст:1навливают

в нас4дкж' под

эц)анамиу[ т.д.' но

-тгу{-

:;:ий

способ

рке

на стадии проекгирования придать кормовой иас-

!и

корпуса

форму,

обеспечивато11ую опгим€шьное пощпное

поле.

3лияние винта на корпус судна

проявпяется в образовании

с иль| засась!вану|я,

увеличива}ощей

соцротиы1ение воды

двихе-

!!ию судна.

процессе

работьл

щебной

винт'

засась|в:1я

воду из-

!!()д

кормь!

судна' отбрасьтвает

ее

назад, т.е. в сторону, противопо-

'|()кн:/ю

дви)кению

суда. 3то

способствует

р{еньтшени|о

дав][ения

!|()дь1 на кормовук) часть

судна.

.{авление

хе в

носовой части остается неизменным.

Фбразует-

ся перепад

дав.тгений

водь! в носовой и кормовой частях судна' ха-

|)1|

ктеризуемьтй

силой засаоьхвания АР.

Бсли сопротив'[ение водь1

дви)кению

судна при

застопорен-

!!ом винте и скорости [г булет ,&, то

упор,

необходимый

лля

пре-

('1оления

этого сопроту1в!1ену!я' называемьтй

полезной тягой,

дол-

жсн

состав]|лть велитину Р".

[1ри

работающем

винте под воздействием си./!ь1 засась!ъану1я

сопротивление

возрастает

и опреде]|'{ется как

л+

^Р.

1огда

упор

винта

до.'п(ен

составить величину

Р: Р\ А,Р, или Р: Р"* А,Р'

|. харакгеристики

прогшльсивного

комттлекса

(5.4)

(5.5)

20з

€тцла засасьтьану'я' вь|ракенная в

до]ш|х

}!оРа,

назь|вается ко-

эффициентом засасывани'т:

т'

^Р

'Р

(5.6)

(5.7)

Рсли

Р":,&,

то

:1_!,откуда

Р"

р-

\-!'

Р"

Беличина

коэффициента

засась1ваР1у|я 3авис'|т

от

формь:

кор-

мовой оконечности судна'

расстояну1я

винта от

корпуса'

ре)ю,1ма

ра6оть:

винта' числа винтов у| лежу1т

в пределах

0,|2_0,з,

пр}г{ем

суда

с больтпим коэффициентом полноты водоизмещения

имеют

более

высокий коэффишиент засась|вануъя'

Беличина

возрастает при возрастании коэффициента поггут-

ного потока и, а

форма

кор1туса

мохет иметь

су]цественное в]1ия_

ние'

например бульбообразнь:й

фортптевень

при определенных

обстоятельств€х

мо:л(ет сн|окать

Бсли бьт винт не имел скольхену!я'

то

за

один

оборот он про-

ходип бы

ггщь,

равньтй

шац винта Ё. 11одобная

с*1туация

изобра-

)кена

на

рие.

5.2'

а на примере |штопора' посколь!9 пробка

твер-

дътй

материал' то скольхение

равно

нулю' и' следовательно'

||]то-

пор

проходит ггуть

за

один оборот,

равньлй

|шац' а его скорость

Ё. п' [де

частота

вращени'!

винта. Фднако вода

не

твердое

тело' она

податлива' и винт

будет иметь скольхение, которое тем

боль:пе,

чем

больтше

}п|ор,

вь!зываемьтй возраста|ощим сопротив-

лением

(рис.

5.2, б).

(а:пс:пцаяся

скорость

дв|окения

сну!)кается

становится

равной

скорости

судна /,

и его ка)$;тщееся

скольхени€

мо)!(но

выразить как 1{'

(акущееся

относительное скольхену1е 3

а,

явля1ощееоя безраз-

мерной велининой, определяется по

формуле:

Ё.п_|

5,:

[{.у

.''

|(ах$пцееся

относительное

скольхение

увеличивается'

когда

судно

дв}'кется

против веща |'!и

волн'

на мелководье' когда кор_

гус

загрязнен

когда судно

дв!л(ется

ускорением.

|[ри

возроо-

|шем сопротивт!ении

это

означает' что частота вращени'{ винта

дол_

;гста

бьпь

увеличена

целью

соц)анения

щебуемой

скорости

судна.

,[ействительное

относительное скольхение будет больтпе

ка-

хущегося

относительного

скольхения'

так как

действительная

скорость

посц/пи винта 1/'меньлте" чем

скоростъ судна

204

[лава 5. 3ксплуоопацшонные

рехсцмы

2!'авноео 0вцеапасл

а)

Рис.5.2.

двихение

]цтопора

6ез

скольх<ения

(а)

судового

винта

с относительнь!м

скольл<ением

(б):

_штопор;

2_пробка;

3_бщь:лка

.{ействительное

относительное

сколь)кение,5",

лалощее

истин-

!!ую

картину

работьт

винта'

равно:

5к:1_у:|-у!-у)

Ё.у

[{.п

||ри

:'швартовь|х

испь1тани'1х'

когда

скорость

судна

0, оба

{)|'носительнь1х

скольхения

равны

1.0'

5.1.3.

(||А

винта

|[отери

энергии

дви)кителе,

рассмащиваемом

изолированно

|}г

коргшса

судна1

т.е.

без

взаимодействия

корщ/са

судна

винтом,

||/!}т

на закручивание

потока

хидкости

враща|ощимся

винтом

!|а

преодоление

сп]!' внугреннего

трени'|

вод.

8елинина

этих

по-

!0рь

зависит

от того,

насколько

правильно

спроектирован

и изго-

\.!.

{арактеристики

пропульсивного

ком]штекса

205

товпен винт, и оценивается !!([1.{

изолированного винта.

1(|!А оп_

ределяется

отно!|тением мощности, требуемой

!]7я

созданця

по-

лезной

двшкущей

силь1' к мощности'

которую

необходимо

затра_

тить

ш[я

вращения

винта:

[л:

т|'=

п.!/

1ак как ]'{п:

-б

Р.у"

^г

]'л1

102

(5.8)

(5.')

(5.10)

где Р

упор

винта' т.е.

двихущая

су!!1а, направ.]|енн:ш| в сторону

его поступательного

дв|4жения;

[/'_ посщлате.]ън€}я

скорость ву{у!та, а мошц{ость'

зщрагиваем1ш!

д|я

вращени'| винта,|{'", опрелеляется

по

формуле

ш":

*вт,

где м

врат!!!||опц.1й

момент винта'

ег0

угловш{

скорость,

то

Р.1/,

'|р

7'!

о'

1(|[А винта

особенно з'|висит от скорости

его

посц/пи !/. оилы

упора

Р,

настотьт

вращения п,

диамеща

вигпа

и'

щ)оме

того'

от

конструкции винта' т.е' коли\1ества лопастей,

дискового

отно1пе_

ния и отно1пени'т |пага 1|кдиамотру.

кпд винта

ц,

мохет ме}#тться

диапа3оне

приблизительно

от

0,35

до

0,75,

принём

более вьтсоло:е

значения относятся к винтам с

больплей скорость1о посцпи

!/,

€ледует иметь в вцду' нто 1(|{ винта

ц,

относится

работе

на от-

крытой воде, т'е. винт

работает

однородном пощтном

потоке

без

корпуса

впереди него. }{а

рис.

5.3

пок&|ань|

дости)кимь!е

1(|{

вин-

та

функции

от относительной поступи

^':

1ак как в

действительности

винт'

располохенньтй

в кормовой

оконечности судна'

при

работе

не изолирован от корпуса' а вза-

имодействует с ним' то

условия работьл

винта изменяются.

9то взаимодействие

р:шделяют

на

две

части:

влияние корпуса на

рабоц

винта;

влияние винта на величину сопротивлени'!

водь| переме_

цению

в ней корпуса.

Блиянио коргуса на

рабоц

винта

прояв]ш!ется в образовании

поггугного потока'

измен'1ющего по9ц{пательн}то скорость

дви)ке-

206

|лава 5.

9ксплуапацшонные

реасцмы

елавно?о

0вцеапелл

Больтпиетанкеры

1!1алыетанкерьт

Рефри;л<ераторы

150000

ошт >

20000

ошт

контейнфовозы

,-!- ,-|-

7'р

Рис.

5.3.

('!,{

винта

при

работе

открь:той

воде

}!!|я

винта

относительно

воз}гу]ценной

судном

водь1

по

сравнени|о

(

с!'о

перемещением

спокойной

воде.

3то

влияние

учить|вается

х с

;ффициентом

попугного

потока

Р,

которътй

р.''''щ-"

ранее.

3лияние

взаимодействи'{

мехду

винтом

и коргусом

судна

на

!!(''/!ичину

потерь

энергии'

подведенной

дви;л<ител1о' оценивает-

(

коэффициентом

в]1ияну|я

коргцса.

9тот

коэффициент

яв!1яется

.)!

,|0|].{ением

бу<сировонной

мощности'

созда|ощей

действитель-

|!у!0

дви)ку1цую

силу

условиях

взаимодействия

винта

коргцса

{у/1на'

буксировочной

мощности'

необходимой

для

''.д'""'

;г:тижущей

си./|ь|

при

изолированном

от

корпуса

винте:

-:[*

,!*

[л'.

[!одставляя

это

вь1ракение

значение

1{'"

/ъ{*,

из

формульт

15.с))

у{итьтв€!я'

что

]?:

полулим:

Р"'у

п:-

'|*

Р.!/р'

|1-з

Фо_гмгл

(5.5)

(5.9)

подставляем

в вь|р:[кение

(5.11)

значе-

пис

[/'и

Р":

|).

характеристики

пропульсивного

ком1ш|екса

?07

0,6

0,5

0,4

0,3

0,2

0,7

о'6

0,5

0,4

0,3

0,2

(5.1

;

1огда

\-!

6:-

'|*

1-у:

(5.12)

Ана_тпиз

формульт

(5.12) показь1вает'

что

реличение

сиг1ь!

заса'

сьтванияреличиваетэнергетическиепотеривдвю|о1теле'аре.

личение

скорости

пощцного

потока

ведет

к их снихени|о'

|(оэффишиенты

и !

устанавлива!от

эксперимент,штьно

и в

расчетах

определя1от

по

эмпири11еским

формулам'

,[ля

сулов

с одним

винтом

|1д обьтяно

лехит

в пределах

1,1_

1,4,'притЁм

больтпее

3начение

относится

к судам

вь|соким

коэф'

фициентом

полноть|

водоизмещения.

[:пя

судов

двумя

винтами

й обь:чной

формой

кормовой

части

корпуса

ц.обьтнно

состаы1яет

0,95-1,05.

Аействительн[!я

скорость

водь!

поступа1ощей

к винц

за

кор'

пусом

не

яв.}[яется

постоянной

и не

направлена

под

прямь1м

углом

к тш|оскости

диска

винта'

имеет

вид

враща|о1цегося

потока'

€ле'

довательно'

по сравнени1о

со

с'цчаем'

когда

винт

работает

на

от'

фыто*

воде'

на

(пд

не

будет

в.тгиять

цн',

называемьтй

коэффици'

ентом

неравномерности

потока.

}

сулоЁ

с одним

винтом

1,'

обын'

но

составл'{ет

около

1,00_1,07'

т.е'

вращение

водь1

мо)кет

ок€ш|ь|-

вать

положительнос

в.,1ияние.

9 судов

с обьтчной

формой

корпуса

дврш

винтаму|1",

н|о{<е

обьтчно

равен

примерно

0,98'

ёр,ма

потерь

йотцности

двихителе'

определяем2}я

особен-

ностями

его

работы

и взаимодейотви'1

корпусом

судна'

оценива'

ется

прогцльсивным

|(|[.{,

которьтй

предотавляет

собой

отно|цс'

ние

буксировочной

мощности

к мощности'

подведенной

дви'

)кител|о:

лл

ц:

=1'|р'1к'1'],'

1аким

образом,

пропульсивньтй

1(|[А

равен

произведению

([1,{

винта

на открь1той

воде

1р;

Б}|}1|1Ё}1{

корпуса

цк

и неравно'

мерности

потока

\"',

хотя

последний

менее

в€})кен'

|[одставляя

значения

/ъ{^и

}{'' по.'учим:

Р"'/

^'{.''.

3аменив

этом

вь1р.1хении

Р"

его значением

по

формуле

(5'7)

у,

у{ить|в[ш1,

что из

формуль:

(5.з)

у:

|_"

пощцим:

Р.|,

|_|

т1

м'у

1_ц|

14з

полуленного вь1р€'кену|я ву|д!4м, что первь1й мноя<итель

!!|)сдстав]1яет

собой }}(|[.{ изолированного винта

цР

(5.10)

а второй

коэффициент вли'1ния коргцса судна

цЁ

(5'|2).

€ледовательно'

пропульсивный к.

п.

д.

равен

т]

1'!р'

1*.

(5.15)

({ем

вьт:пе значение прогульсивного 1(|[.{, тем полнее исполь-

!()||ание

мощности, подведенной

двих<ител1о' д/|я

создания по-

г:с'зной

дви:кущей

сильх.

3начения пропульсивного 1(|[А

д]|я

разли1лнь!х

типов

морских

('у]1ов

лехат в пределах 0,3_0,7. Фтстода видно' что значителъная

'!{!сть

подведенной к

щебному

винц мощности теряется и очень

!!{!жнь1

правильнь|й

раснет,

проектирование и изготовление

!!11нта.

9нитьтвая, что к

дви)кител|о долхна

подводиться

мощность

л2'

[!()кно

установить

требуепгщо эффективггуто мощность 1{'" главно-

!()

двигател'[.

1ак

как

при передаче

мощности от

главного

двигателя

щеб-

!!()му

винту неизбе>т<ньт потери

мощности в зубнатой передаче от

/(!}игателя

к в€шопроводу

(при

ео на]1ичии в

установке)

и в под-

!!!ипниках в!ш!опровода

(упорном

и опорных)' то мощность

дви-

Аителя

{

лолхна

бьтть больтпе мощности /:[" на величину этих

!!()терь.

|1отери

мощности

в передаче от

двигате.,1я

судовому

ва-

,!()проводу

оцениваются к.п.д. передачи

ц17.

|!отери

мощности

под1шипниксж в,|.лопровода

оценивак)тся

(|1!

валопрФвФАа

1в,

которьтй

зависит от типа

упорного

и от чис-

|!{!

опорных под|пипников и места

располохения

ма1|]инного 0т-

/1с]!ения.

1ребуемая эффективная мощность

двигате.]1я

равна

(5.

(5.14)

}г _

!'{р

'"_

т.],Б'

(5.16)

(5.17)

.{ля

ошенки

величинь!

мо1цности

двигате.]1я'

которую

удается

::реобразовать

буксировочну1о

мощность' использу|от общий

}(

|1А

двшкительного

ком11лекса судна.

лгл

ц':

:1р'

1']*

'\п'

\в'

8еличина

лля

современньп(

щанспортньп(

судов

равна

0,5-0,7.

[з изло;кенного

следует' что мехду корпусом

судна'

щебным

!}интом

и главнь|м

двигателем

работе

существует взаимосвязь'

!!1|ру!пение

которой

отрицательно сказь!вается на состоянии

дви-

|'п'геля' технико-эксплуатационнь1х показателях энергетинеской

ус'гановки

и экономических показател'|х судна.

\'!.

характеристики пропульсивного

комтт-г!екса

209

сэусдвс

208

|лава

9ксплуопационные

ре?кцмы

?лавно?о

0вцаапел1

|1овы:пенное против

расчетного

сопротивление корпуса суд-

на' неправильно подобранньтй

винт'

которого

диаметр

у1

1ла[

превы|па|от

требуемьте

для данного

случая

ра3мерь|'

недостаточ-

н'и мощность

двигателя

приводит к его перефузке при

работе

на

номин{}льном

ре)(име.

.{ля

достих<ения

на|1вь1с1шего прогцльсивного 1(|!А

обьгтно

предпочиталот

вьлбирать наибольллий

из

во3мо}(нь|х

диаметров

винта

Ёо при этом следует

у{ить|вать

форт"ц

кормовой насти

коргуса' которш1 мо}(ет значительно варьировать

в зависимости

от типа'

конструкции судна' а следовательно' и необходиму;о ве_

личину зазора

мехду кромкой лопасти винта и

корпусом.

балкеров и

танкеров'

которь1е часто т1лаватот в балласте, не-

обходимо,

чтобьт

винт в

этФм €щц2е

бьтл

полностьк) пофу)кен в

воду. 9то

яъ!|яется

определеннь|м ощаничениом

диаметра

приме-

няемого винта.

.(ля

оудов,

которь!е

редко

т1пава|от в ба.ттласте, на-

пример' контейнеровозьт'

офани!1ение

размеров

винта

этой точ_

ки

зрения

не является

обоснованньтм.

1очное отно1шенио

диамет-

ра

винта

к проектной

осадке

|/7 задать нельзя' но мохно

реко-

мендовать' исходя из опь1та' приблизительнь!е

соотноппения.

€у-

хощузы

танкеры: о/т

0'65, контейнеровозь|: о/т

0,74.

|[о пронностным

и прои3водственнь!м сообра:кениям

диамещ

винта в общем

не

до]пкен

превь!!пать 10,0 метров' а мощность'

подводимая к

винц' около

000 к8т. }{аибольптий изготов-г:ен-

нь:й

ви:*т

имеет

диаметр

11,0 мещов и четь|ре лопасти.

Бинтьт

изготовля|от

2,3,4,5 и 6 лопастями.

9ем

мень1ше коли-

чество

лопастей тем

вь!||те его 1(|[.(' однако

по

сообрахениям

прочности

вь1соконагру'(енные

винть1 не и3готавливаются

только

двр{я

и][и тремя лопастями.

!вухлопастнь|е

винть| при-

мен'т1отся на ма./|ь1х

судах,

а винть|

4-мя,5-то и 6-то лопастями

на

больтших.

€уда с

установленнь|ми

на них

двр(тактнь1ми

м:шо-

оборотнь:м 74

дизелями

обьтчно оснащаются четь|реш1опастнь|ми

винтами.

Аля

судов боль:шого водоизмеще:,1ия

тя)келонац)у)кен_

нь|ми винтами, например, контейнеровозов' возмохно примене_

ние

винтов с 5_ю или 6-ю

лопастями.

Фкончательное

число лопа-

стей принимается

у{етом

недопустимости вибрации винта, кор-

[туса у1]1!4 надстроек судна.

9тобьл

дости!!ь

наивь|с1пего

пропульсивного

!(|[,( при

данном

диаметре

винта' необходимо вьпбрать оптим€ш1ьное отно[|]ение

|пага к

диаметру

|{||, соответству|ощее конкретной частоте

вра-

щения.

|[оскольку

1]1аг мо)кет изменяться по

радиусу

лопаток' то от-

но1||ение Ё/| о6ьгтно

относят

к 1пац при0,7 г'

где

г: о/2 являет_

ся

Радрусом

винта

(рис.

5.2).

2\0

|лава

9ксплуопационные

ре'кцмы

?лавно?о

0вцеапеля

211

к8т

9'2а

?,22

9/,2

,9Ф

'7Ф

|'00

4',

/32

2'.,,'/

Рис.

5.4.

8лияние

]шага'

диаметра

частоть!

вращения

винта

на

поглощаемую

мощнооть:

влияние

диаметра

винта

при

оптимальнь!х

|1/9;2

влияние

Ё/Р

при9

=7,2м

Ёаивь:сц:ий

возмо>л<ный

пропульсивный

(|[,

требуемый

для

сг(;еспечения

заданной

скорости

судна'

достигается

при

наиболь-

!!!см

во3мохном

диаметре

винта

сочетании

соответству|ощим

()!

!тим:шьнь|м

отно|пением

|!/ |.

Аа

рис'

5.4 показан

пример

влу[яния

этих

парамеФов

д]1я

тан-

ксра

дедвейтом

000 т

с экс|1луатационной

скоростью

1,4,5

уз

максим:шьно

возмо)кнь|м

диаметром

ьинта

7,2

м.

соответствии

лин\4ей

(рпс.5'4)

максим€шьно

возмо>кньпй

/1иаметр

винта

7,2

мо)кет

иметь

оптимапьное

отно|шение

||/о:

0,70

и наимень1{1ая

возмо)кная

мощность

на ващ

составпя-

сг

8820

кБт

при

частоте

вращени'{

100

мин-1.

Бсли

:ца!

винта

д]1я

'гого

диамеща

будет

и3менен

любуло

сторону'

прощлльсивный

([1!

снизится'

т.е.

необходимая

мощность

"а "'нтё

}[, возрастет

(см.

рис.

5.4,

лпнпя2).

!иния

показывает'

что

если

б# бьшга

воз-

можность

установки

винта

увеличеннь|м диаметром7,4 м

с оп-

|'им'шьным

|{/о

0,71,

то

щебуемая

мощность

на винте

сни3и-

::ась

бьт

до

8690

к8т

при

частоте

вращения

94 мин_1,

т.е.

винт

[:ольтпего

диамеща

до.)'кен

иметь

более

низкуло

оптим,|'1ь}що

час-

!1)ту

вращения.

€ледовательно'

д]!я

повь1!пения

пропульсивного

([А

предпочтительнее

всегда

вьтбирать

наибольтпйй

йозмохслый

/(иаметр

винта'

что

сочетаниу1

о оптим{шьным

отно||]ением

1{/|

!!риводит

низкой

частоте

вРа!]{ения

винта

и'

следовательно'

ко-

]|снчатого

в€!па

главного

двигате.,тя

при

прямой

передаче.

9а

72о

!!2

характеристики

пропульсивного

комтш1екса

а!2

ъ?,

мм

75Ф

175

2Ф

1фо

з0ф

50оо

7фо

Рис.

5.5'

@птимальнь'е

диаметрь'

винтов

Ёслп

же

используется

более

ни3кое

отно!пение

1{||'

ло

отно-

||]ени|о

к оптим2ш1ьному'

то требуемая

частота

вращения

возраста-

ет,новызоветвнач:ш1ели!|]ьнезначительноереличениемощнос-

("*.

рис.

5.4

линия

2).

Быбранный

диаметр

винта

долх<ен

бьтть

наиболь:пим'

но

имоть

во3мохность

размещения

его

в корпусе

судна,

это

позволит

вьтбрать

частоц

вРа]'1ения

винта

при

макси-

м€1пьном

прогцльсивном

|(|{А.

Фирма

мАш

в&шАр[:а

рекомен_

дует

выбирать диаметр

винта

рецлируемь[м

1шагом

соответ_

Б1,"'.

'.,.'"'',ной

частотой

врашения

по

рис'

5'5

для

условий:

./й.'"

оудна

уз

и коэффициент

поггугного

потока

0'25'

5.1.4.

8заимодействие

гребного

винта

двигателем

|ребной

винт

создает

си]ц

Р",

необхоАи}угу'о

д]!я

преодоления

"'.'р'т",'"ния

движению

судна.

9ту

силу

называ|от

упором

двихител'1'

или

сутлой

тяги.

9тобьт

привести

судно

двихение'

нему

необходимо

прило'

хить

дви)ку1{у1о

силу'

которая

лри

равномерном

поступательном

двихении равна

силе

сопротивлени'[

двихени1о

судна

Р":

Р'

|лава

9ксгштуоспацшонные ре]!сцмы

?лавно?о

0вцеопел'

250

зф

зю

400

]ш,ки

2\2

{арактеристики пропульсивного

комт1лекса

2\з

Рабоц,

котор[м!

дви)куща'{

си]1а совер|'цает

1 секу}щу'

н{вь1-

пл:ют буксировочной

мощностью.

Бсли

вели!!ину си.'1ь!

сопротив-

;:егпзтя

-д1

вь]разить

в кн'

скорость' к3т,

двтсл<ения

суд11а

в м|с,

!()

величина буксировояной

мощности составит:

{л:.&.

|/кБт.

(5.18)

3ц мощность

необходимо

затратитъ

!ля

того,

нтобы обеспе-

'|и.гь

дв!,окение

судна

с заданной скоростьпо

Фднако

!]1я

со3дану|я

необходимого

упора

на

щебном

винте'

с :(:еспечивающего

преодоление сопротивлену1я

дв|1}кению

судна

!!ри

заданной скорости,

двихител1о

судна

до.,т;кна

быть подведе-

!!1! мощность

1{',

пРевьттпающая

буксировон}ую на

величину по-

|'срь

проггульёивном комтш|ексе

(см.

форму:у

5.13)

Б связи с тем' что в

передаче и

вш!опроводе та|оке

име1отся

!!отери, то

мощность

главнь|х

двигателей

составит:

,":

1{',

',:

т},:'

л..у

л.у

11--

1']о

1'1,

'1,

(5.1я)

(5.20)

(5.21)

€

утетом

вь:ршкений

5.18,

5.19 и 5.|7 мощность

главнь!х

дви-

:::телей

:де ,&

полное

сопротив'|ение

дви)кени!о

судна'

кЁ,

при

данной

скорости /, м/с; т|

прогцльсивный

1(|[А

системы

дв}шитель-

коргцс;

п,

кпд передачи;

ц,

кпд в!ш!опровода.

.[ля

оценки

степени

загру3ки

двигателей

необходимо знать

изменение

Р и |(1А при

разлит!нь1х

условиях

[\]|аван14я. 1(ривую .&

.|(!г)

назьтвалот буксировочной кривой. |1ри проекгр|ровани14

су-

]1ов ее

определ'!ют ггугем

испь|тания модели судна в

опьттовом

бас_

сейне,

пересчить|в€ш затем

полученнь1е

результать|

на натурное

судно. 1акая зависимость

Р:

^п

соответствует чистому

свехеок-

|)а1пенному

коргцсу' спецификационному

водои3мещени|о судна

условиям

т']1авания в тиху}о

погоду.

Аля

предварительнь1х

расчетов

мохно принимать

следующие

\начену!я прогцльсивного

([!.(

буксирьтитраулерь| .0,30_0,55;

торговые суда...........

0,60_0,78;

бысщоходные лайнеры 0,55_0'70;

пасса)кирские суда .... 0,50_0,65;

быстроходнь]е

катера 0,55_0,70.

(||.(

валопровода

в з,виоимости

от его

конструкции'

длины14

способа

передачи мощности

от

двигателя

двихителто

колеблется в

незначительнь!х

предел

ах 0'9

5_0'98/о'

|(||А

передачи зависит

от

ее типа и

конструк|дии

и состав;1яет:

одноступенчатых

редукгоров

0,97_0,98;

двухступенчатых

редукторов

...........

..0,96_0,97;

реверс-редукгоров

''.'.......

0,94_0,95;

гидротрансформаторов

.. 0'87_0'89;

электропередачи

постоянного

тока...........

0,85_0,90;

электропередачи

переменного

тока............

0,90-0,94.

3 тех

с.тгщаях'

когда

главный

двигатель

соодиняется

щебным

в€1пом

или

редуктором

гидравлической

или электромагнитной

муфтой,

учитываются

дополнительные

потери в

ней.

(|!А

муфт

состав..1яет:

гидрав]1ической..'...'.'..

.'.. 0,94_0,96;

электромагнитной

..''......

0,98.

8сли

в основу

расчета

ребного

винта

и потребной

мощности

главных

двигателей

поло)кень|

даннь!е

модельнь1х

испь:таний,

то

во время

ходовых испьттаний

при номинальной

частоте

вращения

щебного

винта

судно будет

развивать

наивь[с11гу1о

скорость.

5.2.

Аиатрамма

нагрузок

главного

двигателя

5.2.1.

1ерминология

основнь!х

мощностей

двигателя

|[рименительно

судовь|м

главнь|м

двигателям

разли(|ают

не'

сколько

значений

мощностей'

но

главным

термином

яв]ш|ется

но-

мина.'1ьная

мощность'

которая

регламентирует

величинь1

других

основнь|х

мощностей.

1{омцнальная

мощноспь

это

длительная

эффекгивная

мощ_

ность

дизе.]1я'

назначаемая

у|'

таранту1руемая

изготовителем

при

за_

данной

частоте

вра]цения

д91зеля,

заданньп(

окруха1ощ1о(

уолови-

лс,

полной

комт1пектности

рабоних

условиях'

ш1я

которь!х

пред_

назначен

дизель'

у{етом

возмо)кносту1

разьу|тпя

максимальной

мощности.

3авод-строитель

определяет

основную

так назь|вае1!гу|о

номи_

нальгую

частоту вращени'{

в€}ла

двигателя

пном.

Ёа этой

частоте

двигатель

развивает

номин:}льгую

мощность

\'.

без

ограниче'

ния

во времени

работьт.

Фбщее

число насов

работь!

двигателя

на

номинальной

мощности

не

дол)кно

превь|1||ать

20-25/о

ресурса

дьу1[т|е|\я'

т.е.

всего времени

работьт

дви[ателя

до

его с[|исан|4я.

Реа;тьная

относительна'1

доля

работы

дви[ателя

с номинальной

мощность1о

еще

мень11]е. Ёередко

Рудовой

двигатель

в течение

ресурса

никогда

не

работает

на

номинапьной

мощности.

214

[лава 5.

2ксплуатпацнонные

ре?ю1!мы

2ловноео 0вцеапелл

[[о0

максцллальной

1{'.*

понима}от перещузочну|о

(по

сравне-

!!ию

с номин€ш!ьной)

мощность'

с которой

двигатель

дошкен

без

.!!!арийнь1х

последствий

работать

течение |_2

ч с перерь1вом

!()

,;.

Ёормьт максим€шьной мощности'

та|о1(е

максим€шьной час-

!(}гь!

вращения ва]!а и крулящек)

момента опреде.}1я|отся

<,|[рав:тла-

ь:и

Р-егисц:а РФ>:

-А{'.'':

1,1 [''";

'^^7

|,0з

п^; [*^^:

|,07

$*',,,'

!'ля

главньтх

судовь!х

двигателей

понятие

мощности' есте-

("|'!}енно,

свя3ь1вается

с ходом

судна:

<(полный>'

<(средний>

т.д.

йощность главного

дьитате!|я,

развиваем[ш{

на

полном ходу ново-

!() судна

в полном

щузу

при нормштьных метеорологических

ус-

|!()виях (море

ветер

не более

3 ба.тл:пов

по !пк€ше

Бофорта), назы-

!|{!стся эксплуапаццонной

мощноспью

полного

хода.

Фбычно она

('()став.]1'1ет

5_85%

номин{штьной

мощности.

![азначение экст1луатационной

мощности и частоты

вращения

!!{|

рехиме

полного

хода

определяет надехность и

экономи][ность

;т;:ботьт

двигателя'

т.е.

технико-эксплуатационнь1е

показатели

('|9}исуднавцелом.

|1ри гшлаваниив

балласте

допускается

увели!1ение

частоть| вра-

!!1сния

щебного

в:!т1а сверх экст1луатационной

на 2-3%, если это-

му не

препятствуют ви6рация корпуса судна

ипи какие-либо

дру-

ие существеннь!е причинь|.

[а судах

транспортного

флота

эксттлуатационная

мощность

|!скоме}щуется

!'ля

длительной

непрерывной

работы

главнь|х

дви-

:::телей в

условиях

нормальной

экст1луатации. Ёоминсшьн€}я

хе

мощность является принятой

при приемо-сдаточнь!х

испь|таниях

!().,|овного

судна серийной постройки. 1аким образом

создается

(}[!ределенньтй

резерв

мощности'

позволя|ощий обеспечить на-

/1сжну]о

работу

ди3е|\я

в течение

д]1ительного

времени

экст[щата-

|!ии судна

различнь!х условиях

п]1ава11ия.

9кономцческа'!

мощносп6 \.

'*'"

д1ительная

мощность' при

кс;торой

достигается

наимень[ций

уАельньхй расход

тогшхива

(на

с/]иницу

мощности у[]|и на од}у

мил1о

хода судна).

йинцлцальная

мощнос/пь

4 *,

мощность'

устойниво разви*

!!;!ем€ш

двигателем

при миним:!"пьно

устойнивой

частоте

вращения

!!1!.]|а'

определяющей миним€ш!ьный

ход

судна.

[1ри

работе

на винт

:|ликсированного

1шага

-ь

(0'03_0,12)

'''.

р'де

судовь1х

установок

двигатели

значительное

время

рабо-

{[|ют на

ре)им[}х

м2шь|х

нащузок

частот вращения'

а та1оке на

\()лостом

ходу. Ёа таких

ре)кимах

главнь|е

дизели

работают

при

маневрировании судна, прохо)кдении в

у3костях

по сло>ш*ому

фар-

!}1!теру' под(оде к портам' !пвартовке' при

двихении

в караване.

|лавньле

двигатели

рьлбодобь:ва!ощих

приемотранспортных

судов

д/|ительно

работатот

на м€шых

нащузках та}оке при

маневри-

1,2.

Аиаграмма

нафузок главного

двигате.]тя

2\5

ровании

с орудиями

лова.

в этих

услови'{х

требуется

устойчив!}я

;;б;;

двигателей.

€огласно

требованиям

|Ф€1

10150-88

мини_

'-""'

устойнивая

частота

вращения

г:-пи

не

до'п1(на

превь1штать

30%

от

номин€шьной,

принем

продо']пкительность

непрерь|внои

ра_

боть:

под

нарузкой

на

этой

частоте

вра1цени'{

до''!{с{а

бьтть

но

бо-

лее

4 ч.

|!ри

на.тпияии

разобщительньп(

муфт

лс,,и

догускается

г1ре-

делах

45/о

от ином.

9ти

щебования

обычно

вь1полня|отся

в мш1о-

среднеоборотн?Ё

двигате.]тях'

вь!сокооборотньтх

не

всегда'

А]ля

некоторьтх

рьтбодобьтватощих

судов

Фебулотся

самые

м{ш1ь|е

хода'

д][ительность

работы

на этих

ход'х

исчис''1яется

чаоаму1'

процессе

экст1луатации

вследствие

нару||1ения

рецлировки

и износа

устойнивость

работьт

двигателей

ухуд|пается'

итпи'

оп_

реде.[яюща5{

ни)кн!ою

границу

эксп]цатационнь|х

рех<имов

рабо_

ть|дизе]ш{'возрастает.Фтьтсканиеггщейдальнейтпегор{ень1шения

/'п!п

имеет

в'1х(ное

значение,

особенно

для

судов

вь|сокими

но_

мин€!.льными

скоростями'

Раосмотреннь|е

значения

мощности

и частоть1

вращения

гребного

в'|.ла

определяют

общий

диапазон

изменения

нафу3ки

на

двигатель.

Аля

оценки

мощностнь1х'

экономичес1с'1х

других

показате-

лей

работь:

двигател'1

на

раз.'1ичнь|х

рехимах

пользуются

так

на-

зь|ваемь1ми

эксплуапоц!1оннь!]у'ц

харакперцс!пцкамц.

€ледует

раз_

личать

характеристики

собственно

двигателя

и характеристики

потребителя

энергии.

|1ервьте

зависят

от

консщуктивнь!х

особен_

ностей

самого

д3и[ате!|я'

а вторь1е

от

конструктивнь|х

особен-

ностей

поц>ебителя

энергии

(коргцса' винта)

рехима

тш1авания'

||ри

проекп'гр'"'"'и

дизельной

установки

необходимо доби-

ватьсяправипьногосочотани'{характеристикдизе.,]!схарактери-

стиками

потребителя

энергии.

[олько

при

соблтодении

этого

ус_

ловия

могр

бьтть

максим:ш1ьно

использовань1

энергетические

воз-

мохности дизелей.

Анализэкст1щатационнь|ххарактеристикобьтчнозак.]1ючает.

ся

в оценке

степени

изменения

мощностнь{х

и экономических

показателей,ата1о(епоказателеймеханическойитепловойна.

пря)кенности.

|!ри

построении

экст1,щатационнь|х

характеристик

3а

незави_

симую

переменную

мохет

приниматься

частота

вращения

греб_

"'"'

,-'

(коленватого

ва:та)

и]1и

нащузка'

Б связи

этим

харак_

теристики

разде.]тяют

ъ\&

скороспные

(внетшние'

оцраничительнь|е'

универс!|'льные'

экономические'

винтовь|е'

решляторньте)

и на'

2ру3очные'

см'

л'

2.4.

данном

паращафе

приведен

анализ

возмо)кностей

условий

исполь3ован,'**ра*"еристикприр4ботеглавныхдвигателейвсо.

2\6

[лава

5. 9ксплуапацшонные ре'кцмы

?лавно2о

0вс:еапеля

|е,

110

Рис.

5.6. [!оле

допустимь!х

ре)кимов работь:

с гаве

протульсивного комттлекса.

Фдновременно

рассматрива]от-

ся

факгорьт'

в'|ия}ощие

на изменения

экст!.щатационнь1х характе-

|)истик.

[[оле

допустимь!х

ре)о1мов работьт

ду1зе![я

(рис.

5.6)

опреде.}1я-

с'гся

полохением

оц)аничительньгх характеристик

наибольтпей

наименьтпей 2 нащузок' а та]оке номин€шьной

рецлягорной

ха-

|)актеристикой

3 и

минимально

устойнивой

частотой вращения

Ёа

рис.

5.6 нанесень1 вне[||ние характеристики' снять1е при

!!одаче

топлива' соответству|ощей номинальной 5 и максималь-

:той

6 мощностям'

та1о](е

рецляторн!ш{

характеристика

предель-

!!ь1х частот вращения

коле}шатого

вазта

|лавньте судовые

двигатели

обь:чно

нагрухаются

гребнь:м

!!интом. Бсли не

предусматру!ваетоя

дополнительньтй

отбор

мощ-

!{ости' то

для

любого

рехима

ллавания

мощность'

развиваемсшт

/цвигателем' будет опреАеляться мощностью, пощебляемой

щеб-

!!ь|м винтом' с

у{етом

потерь в передаче и в:|.лопроводе.

!ля

боль:пинства

судов

винтову|о

характеристику представ.]ш{-

к)т

виде

кубической парабольт

/у[:

сп3

(см.

п.

2.4).

(оэффициент

('определяется'

как

прави.,[о' по

даннь[м

испьттаний

судна

на

ре-

жиме

полного хода.

.{ля

конкретного

судна при неизменнь|х гид-

родинамических

условиях работьт

щебного

винта коэффишиент

5.2.

.[иафамма

нагрузок главного

двигателя

2\7

сохраняется

постояннь1м' при

изменении этих

условий

он меня-

ется.

обь!чно

со временем коэффициент с

увеличивается,

проис_

ходит

так назь1ваемое

<(утя]келение>

винтовых характеристик'

т.е,

винт поглощает больпгуо мощность при

одной и той, же

частотс

вращения. Б этом слу{ае необходимо ограничивать

частоц вра-

щени'!

в,ш1а винта.

Бзаимосвязь мощности и оборотов

двигателя

при

его

работе

по винтовой характеристике часто

выр€пкается кривой с пока3ате-

лем степени больтпе 3' €

цель:о

оценки этой взаимосвязи в

диапа-

зоне

норм€[пьных

скоростей судна мо)кно иопользовать следую-

щие

величинь| пок€вателя степени:

!дя

6ольтпих высокоскоростных

судов типа контейнерово-

зов 4,5;

для

среднескоростнь!х судов средних

р!шмеров

типа контей-

неровозов-снабхенцев'

рефрих<ераторов,

Ро-Ро и т.л. 4,0;

д!я

низкоскоростнь!х

судов типа танкеров' сухощузов, ма-

лых

контейнеровозов-снаб:кенцев

и т.п. 3,5.

8интовуло

характеристику

дизеля

мо)кно представить как

за-

висимость мощности от частоть| вращения в:ш1а' нагру)кенного

щебньтм

винтом. Бид винтовой характеристу!л<и зависит

от

типа

конструкгивных особенностей самого

щебного

винта'

от обводов

корпуса' гидродинамических

условий работьт

винта

(состояния

моря' осадки, глубины под килем'

направ]1ени'! потока водь|' об-

текающего винт) и

других

факторов.

|!оэтому

в эксплуатации

винт создает поле характеристик.

фя

некоторь|х судов

(траулеров,

ледоколов' буксиров, кито-

бойньтх

судов

др.)

характерно

11лавание в

уоловиях

значитель_

ньлх колебаний

сопротив!1ения водь1

дви)кению

судна, что

резко

изменяет кругизну винтовой характеристики.

.{ля

определену\я номин€ш[ьной

частотьт

вращения

вала

(щеб-

ного вшла) и

отбираемой

от

двигате.,шт

мощности

(если

двигатель

непосредственно

связан с

щебным

винтом) вне1шн|о|о' или оща_

ничительну|о' характеристику

двигате.]ш1

совмещатот

с нормшпьной

винтовой. |[ри этом нормальная винтовс[я характеристика

снима_

ется

при

прямом свободном

(без

буксира) ходе судна на спокой_

ной воде' чистом коргусе' нормальной осадке и лру\

работе

всех

щебнь:х

в:ш1ов

двигателей.

фя

удобства

анализа

ре)кимов работь:

двигателей

по винтовой

харакгеристике

ее представ;ш1}от обьтчно в виде кубинеской параФ-

лы

л"

сиз. 1(оэффициент с опреде.]т'{ется, как правило' по

даннь|м

испьттаний судна на

ре)киме

полного хода.

А-тгя

конкретного судна

при неи3меннь|х гидродинамических

условиях работь:

гребного

винта

коэффициент

с сохраняется постоянньлм. |1ри

этом

внет||ня'|'

2\8

|лава

5. 9ксплуапоционные

ре),сцл'ы

2ловно?о

0вшаапеля

! )!

|)ани!!ительная,

и норм€|.льн1ш1 винтов€|-я характеристики пересе-

х!!к)тся

при номинальной частоте вращения ва!\а

двигатель

по

м()!цности

и моменту мохет быть нащу;т<ен

до

номин€шьньгх

значе-

г:ий.

|1ри

и3менении гидродинамических

условий

работы

винта

!!!ачение коэффициента

с будет измен'тться. Б связи с этим изме-

!!и'гся мощность' поглощаем'ш{

винтом при

данной

частоте враще-

г:ия

ребного

вала. €ледовательно' винтов€!.я харакгеристика

пере-

гс|!ется с

внетпней

и офани({ительной харакгеру|стиками

у'(е

при

::;'гугой

частоте вращения. Фбьтчно

будет

происходить

увеличение

хк:эффициента е) т.е' так назь1ваемое

уп'1океленше

в!1нповь!х

харак-

п'ерцспцк. Б этом

с]цчае

возникн)гг

огранит{ения по оборотам, по-

гкольку

догцстимую

мощность

двигатель

будет

развивать

при по-

!!ихенной

частоте

вращения. |!ри проектировании €.{9 необхо-

/(имо

знать максим€шьно

догустимые

частоть| вращения' чтобьт из-

г)сжать

перегрузки

дизе.,1я

и вместе с тем обеспечить

более

полное

!|спользование епо возмохслостей.

[1ри

работе

на БФ1]] все возмохнь!е

ре)р1мь!

нащузки гА

ук-

'!{щь|ваются

в поле мехду винтовой характеристикой тпвартовно-

|()

рехима

и винтовой характеристикой хода в ба.гггасте

при не-

{х)ль!шом (до

2_3

ба.тгтов)

поггщном ветре

(рис.

5.7).

Рис.

5.7. 3ависимооть мощности |'!|' от настоты вращония при

работе

на 8Ф]!!

разнь|х

условиях

плавания:

|-3

винтовь!е

характеристики при ходе в грузу, баллаоте' на швар-

говах; 4-5

ограничительная

и внешняя

по моменту на валу характе-

ристики;

рецляторная

характеристика; 0п!п

минимальная

устойнивая

частота вращения вала

двигателя

5,2.

диафамма

нафузок главного

двигате.,1я

2|9

|е,'й

!00

/,|",%

100

во

0 ?0,

40 60

80 /00 п'.А

п!п

Рис.

5.8.

3авиоимость мощности

|'А от

частоть| вращения

при

работе

на 8Р[|! в

разнь!х

условиях

плавания:

1' 2' з

винтовь!е

характеристики 8Р[.|] на

рехиме

свободного хода

грузу,

балласте' на швартовах;

4'5'6

внешняя по моменту на валу'

огран ичительная и

ретляторная

характеристики

|1ри

работе

дизе.]ш{

на

8Р1]]

это поле

рас|пиряется

в напраш1е-

нии пологих

<<легких>

винтовь1х характеристик

(с

рлень|шением

!|:агового отно!пения

винта

[{/|

ло

нуля). 1(райняя 1пвартовная

характеристика соответствует

работе

8Р1!]

с максим€}льнь|м |па-

гом

(рис.

5.8).

&шпиз винтовых характеристик показь|вает,

что

пока3атели

работы

двигате.,!я'

в том числе мощность и экономичность'

изме-

н'|ются в очень |||иро[с,1х пределах. 8 области ма_глой

частоть| вра_

щения

коленчатого в'ша

дизель

в значительной

степени недогру_

хается' а

экономит1ность

ре3ко

ухуд1шается'

|[оэтому

д]|ительное

использование

дизел'|

на таких

рехимах

нецелесообразно. ]у1ини-

мальный

удельный расход

то1ш1ива

достигается

при

частоте вра_

щени'{

коленчатого в,ш1а' состав'1ятощей

(0'8_0,85)

и"''.

8 системе

электропередачи' при

работе

ди3е|1я

на винт

рецли_

руемого

:||ага'

а та1оке на

винт

фиксированного

|]1ага

через

гидро-

статическу|о

и гидрощансформаторнуло передачу главнь1е

дизели

могут использоваться на

разли11нь|х рехимах

\']|авания

при

посто-

янной частоте вращения коленчатого вала. 8 этом

с''гг{ае

они

бу_

дщ

работатъ

по

на2ру3онной

харакперцсп!1ке.

Ёаличие

нащузочнь1х

характеристик позволяет

в процессо

проектирования

установок

вь:бирать наиболее экономичнь!е

ре_

химы использования

дизелей,

опреде]1

{ть

максим€шьно

догцсти-

мь1е значенА$ Р^.", /ъ["или АА:[*при

з}данной

частоте

вращения.

220

|лава 5. 9ксплуопоцшонные

рФ'с!1мы

?лавно?о

0вцеапеля

221

5.2.2.

[иаграммь:

вь:бора

нагру3ок

главного

двигателя

диаграммах

вь:бора

нагрузок

для

судов

с БФ1||

фирма

"мАн-Б

и Б

!изель>>

приводит

характеристики

двигателя

!ля

леу-

к()го

винта

(если

судно !{дет

в ба.гшгасте)

!]\ятя1келого

винта

(ког-

/ш!

г1павание

судна

происходит

1птормовом

море,

против

тече-

11|4я'

|три сильном

веще

и т.д.). 9ти

диаграммь1

име|от

прямь|е

ли-

!!ии

так как использу|отся

логарифми1{ес|с1е

|шк:ш1ь|.

|[оясним

это

!|а следу|ощем

примере.

9ффективная

мощность

дизеля

пропорцион:ш|ьна

среднему

гк!фективному

давлени0

Р... и

частоте

вращения

коленчатого

|\1\ла

п'

{':

*. Р^.'.

|'.с.

при

постоянном

Р'''

мошность

пропорционсшьна

оборотам

1л|":

*п|,

мощность'

поглощаемая

БФ1]],

в соответствии

с законом

винта

|1оэтому

для

данного

"#;':#]];ность

мо'(ет

быть

вь|ра)кена

как

функция

оборотов

ла

с показателем

степени

!, т.е'

}х/':

сп!.

€тепеннь:е

функции

становятся

линейньтми

если

использу-

кугся

логарифмияеские

|шк:ш1ь|'

так

как 1о9

-А['

|о9

1о9

с,

нто

')квив€шентно

линейному

логарифтшу

ах

(рис.

5.9).

€ледовательно'

винтовь|е

характеристики

будщ

пара.гшлельнь!

|'иниям'

име|ощим

нак,1он

при

3, линии

постоянных

мош{нос-

гсй

(или

Р'.':

сопв|)

бущт

пар'шш1ельнь1

лини'лм

с !

(рис.

5.9).

Рис.

5.9. 8заимосвязь

функций:

линейная

функция

линейньпх

координатах;

степенная

функция

в логарифмических

координатах

1.2.

.{иащаллма

наФузок

главного

двигателя

а)