Влияние условий плавания

3.3.2. Влияние условий плавания

Гребной винт считается согласованным с главным двигателем, если он потребляет номинальную мощность при номинальной частоте вращения. Проверку согласованности проводят путём совмещения на одном графике внешней (ограничительной характеристики номинальной мощности с винтовой характеристикой двигателя). Внешняя характеристика дизеля зависит от его конструктивных особенностей и при неизменных метеорологических условиях и нормальном техническом состоянии дизеля всегда занимает одно и то же положение на графике. В то же время гребной винт с неизменяемым шагом лопастей может иметь множество винтовых характеристик, поскольку потребляемая им мощность при одной и той же частоте вращения зависит от относительной скорости, упора, глубины погружения и других показателей изменяющихся при эксплуатации судна. Поэтому винт фиксированного шага оказывается согласованным с главным двигателем только в том случае, если условия его работы строго соответствуют расчетным. За расчетные условия для грузовых и пассажирских судов обычно принимают режим движения с полным грузом на глубокой воде. Во всех остальных случаях винт будет или гидродинамически “легким” (будет потреблять при номинальной частоте вращения мощность меньше номинальной), или гидродинамически “тяжёлым” (будет потреблять при номинальной частоте вращения мощность больше номинальной). Разумеется, что изменение геометрии и шероховатости поверхности по сравнению с проектными так же изменяют его гидродинамические качества.

На рис. 3.1 приведены винтовые характеристики “тяжёлого” (кривая 0–3), согласованного (0–4), и “лёгкого” (0–5) винтов, а также внешняя (кривая 1–5) характеристика дизеля. Из рисунка видно, что: при работе с номинальной частотой вращения “тяжёлый” винт перегружает (точка 3), а “легкий” недогружает (точка 7) дизель.

При работе с номинальной мощностью “тяжелый” винт перегружает дизель по среднему эффективному давлению при недостаточной частоте вращения (точка 2), а “легкий” недогружает его по среднему эффективному давлению при повышенной частоте вращения (точка 6).

При работе по внешней характеристики с “тяжёлым” винтом дизель не развивает мощности при пониженной частоте вращения (точка 1), а с “легким” винтом развивает повышенную мощность при высокой частоте вращения (точка 5). При работе с согласованным винтом на всех перечисленных режимах дизель развивает номинальную мощность при номинальной частоте вращения (точка 4).

Режимы работы судна с “лёгким” винтом при расчетной нагрузке или c согласованным винтом, но при малой нагрузке, безопасны для дизеля, но приводят к недоиспользованию мощности.

Режимы работы судна с “тяжелым” винтом при расчётной нагрузке или с согласованным винтом, но при повышенной нагрузке, могут привести к значительной перегрузке дизеля.

Во избежание перегрузки и повреждения дизеля частота вращения в этих случаях должна быть снижена на 10–15% номинальной с таким расчетом, чтобы фактически температура выпускных газов не превышала допустимой. Более точно допустимый режим работы дизеля устанавливают по паспортной характеристике дизеля с учётом имеющихся в них ограничений.

3.4. Выбор оптимальных режимов работы дизеля

3.4.1. Обоснование эксплуатационных режимов работы главного двигателя

Для обоснования области эксплуатационных режимов работы главного двигателя необходимо выполнить расчёт ограничительных характеристик главных двигателя (табл. 3.1).

Координаты характеристик могут быть определены с помощью следующих зависимостей.

Внешней номинальной мощности:

,

где – механический КПД двигателя на номинальном режиме;

– адаптивная поправка к КПД.

Ограничительной по тепловой напряжённости:

.

Ограничительной по механической напряжённости:

.

Винтовой облегчённой:

.

Винтовой нормальной:

.

Винтовой швартовной:

,

где – значение координаты внешней характеристики номинальной мощности при .

Таблица 3.1

Расчёт координат характеристик судового дизеля

Продолжение табл. 3.1

Для обоснования возможных режимов работы главного двигателя в эксплуатации по рассчитанным координатам строятся ограничительные и винтовые характеристики на одном чертеже (рис. 3.2). Совмещение характеристик позволяет установить область эксплуатационных режимов работы главного двигателя, которая для судовых дизелей с наддувом ограничивается:

сверху: частью линии швартовной характеристики и ограничительной по тепловой напряжённости;

справа: линией номинальной частоты вращения коленчатого вала;

снизу: линией облегченной винтовой характеристики;

слева: линией минимально-устойчивой частоты вращения коленчатого вала.

Похожие работы

Проект модернизации одноковшового экскаватора с целью повышения производительности и экономической эффективности

Скачать

48464

8

20

... массы ковша. Грейфер применяют обычно для разработки грунтов малой плотности (I и II группы) и находящихся под водой. Более плотные грунты предварительно необходимо рыхлить. Производительность одноковшового экскаватора снижается по мере увеличения плотности грунта. Кроме того, она зависит от способа разработки грунта (при работе "на вымет" производительность повышается, при погрузке на ...

Совершенствование роторной дробилки с целью повышения производительности

Скачать

84340

12

9

... Мощность электродвигателя , кВт, привода дробилки рассчитывается по формуле , (11) где  - удельный энергетический показатель дробилки, при дробимом материале известняке  [1];  - производительность дробилки, м3/ч;  - степень дробления, для роторной дробилки типоразмера 1250´1000 мм  [1];  - средневзвешенный диаметр исходного продукта, м; ...

Проект модернизации электропривода скребкового конвейера ОАО «Нойзидлер Сыктывкар»

Скачать

60273

9

51

... с короткозамкнутым ротором (КЗР) с характеристиками, не уступающим характеристикам двигателей постоянного тока (ДПТ). 3. СПЕЦИАЛЬНАЯ ЧАСТЬ.   3.1 Требования к электроприводу скребкового конвейера применительно к условиям данного цеха. При проектирование электрооборудования и устройств автоматики следует учесть что, цех РОЦ ...

Модернизация патронного полуавтомата 1П756

Скачать

99551

15

15

... : ºС 3.Организационно-экономическая часть 3.1 Сравнительный технико-экономический анализ проектируемого и базового варианта В дипломном проекте решается задача решается задача необходимости модернизации патронного полуавтомата 1П756. Эта необходимость вызвана тем, что базовый вариант станка не соответствует современным требованиям, в частности, по надежности. Модернизация ...