Примеры эксплуатационных расчетов ходкости судна с ВФШ

 

Практическое занятие №1

Пример задачи 1.1.

Определить номинальную расчётную скорость хода МРТР "Карелия" (см. рис. 1.1, а).

Решение.

Абсцисса точки пересечения буксировочного сопротивления, соответствующего расчётным условиям плавания (кривая 3), с зависимостью предельной располагаемой тяги (кривая 12) дает искомую скорость уз. Двигатель работает в номинальном режиме: об/мин, кВт (см. рис. 1., б).

 

Пример задачи 1.2.

Определить скорость МРТР "Карелия" и нагрузку по мощности на его двигатель при частоте вращения гребного винта об/мин (см. рис. 1.1, а, б).

Решение.

Искомая скорость уз получена как абсцисса точки пересечения зависимости буксировочного сопротивления (кривая 3) с зависимость располагаемой тяги винта при об/мин (кривая 7). По диаграмме мощности при уз находим на кривой потребной мощности 3 загрузку двигателя кВт. Предельно допустимая мощность из условия равна кВт (отрезок ). Избыток располагаемой мощности кВт.

 

Пример задачи 1.3.

Решить задачу, обратную предыдущей: определить необходимую частоту вращения и нагрузку по мощности двигателя МРТР «Карелия" при движении на свободном ходу со скоростью уз (см. рис. 1.1, б).

Решение.

Восставив перпендикуляр из точки уз на оси абсцисс до пересечения с кривой 3, отмечаем кривую располагаемой тяги, проходящую через полученную точку. Интерполяцией между кривыми 8 и 9 находим 280 < n < 330 об/мин. Нагрузка на двигатель определяется так же, как и в предыдущем примере: по кривой 3 при уз, кВт.

 

Пример задачи 1.4.

Определить предельную тягу гребного винта, допустимую частоту вращения и мощность двигателя МРТР «Карелия» на швартовах (см. рис. 1.1, а, б).

Решение.

Точка С пересечения характеристики предельной располагаемой тяги 12 с осью ординат дает кН при об/мин. Точка С' пересечения кривой располагаемой мощности 12' с осью ординат дает нагрузку двигателя кВт и уже найденное значение об/мин.

 

Пример задачи 1.5.

Определить достижимую скорость, допустимую частоту вращения гребного винта и потребляемую мощность двигателя СРТР «Океан» при встречном ветре 6 баллов (рис. 1.2, а, б).

Решение.

Кривая буксировочного сопротивления 3 пересекается с кривой предельной располагаемой тяги при в точке с абсциссой уз. Из условия исключения перегрузки двигателя его частота вращения не должна превышать 270 об/мин. Ордината кривой располагаемой мощности, соответствующей скорости уз, дает кВт.

Пример задачи 1.6.

Определить полезную тягу гребного винта и нагрузку по мощности на двигатель СРТР «Океан» на швартовах при частоте вращения об/мин (рис. 1.2, а, б).

Решение.

В точке пересечения линии с осью ординат диаграммы полезной тяги при об/мин определяем кН. В точке пересечения линии с осью ординат диаграммы мощности при об/мин находим кВт.

 

Пример задачи 1.7.

Пользуясь тяговыми характеристиками МРТР «Карелия» (см. рис. 1.3) определить номинальную расчетную скорость свободного хода судна.

Решение.

Номинальной скорости свободного хода соответствует точка пересечения характеристики предельной избыточной тяги винта 13" с осью абсцисс ( уз), так как в этой точке полезная тяга винта полностью расходуется на преодоление буксировочного сопротивления, а избыточная тяга равна нулю.

 

Практическое занятие №2

Пример задачи 1.8.

По рис. 1.3 определить предельную тягу и допустимую частоту вращения гребного винта МРТР «Карелия» на швартовах.

Решение.

Точка пересечения характеристики предельной избыточной тяги винта 13" с осью ординат дает искомую тягу кН при об/мин, так как в этой точке , и (см. пример 4).

 

Пример задачи 1.9.

По рис. 1.3 найти полезную тягу винта на швартовах при частоте вращения об/мин.

Решение.

Интерполируя на оси ординат между линиями при об/мин и об/мин, определяем кН.

 

Пример задачи 1.10.

По рис. 1.3 найти скорость свободного хода судна при об/мин.

Решение.

Скорость уз получена в точке пересечения характеристики избыточной тяги 7" с осью абсцисс.

 

Пример задачи 1.11.

Пользуясь тяговыми характеристиками СРТР «Океан» (рис. 1.4), найти максимальную скорость траления и допустимую частоту вращения двигателя при работе с 23-метровым тралом.

Решение.

Параметры траления определяем по координатам точки пересечения кривой сопротивления трала 1 с характеристикой предельной избыточной тяги: уз, об/мин.

 

Пример задачи 1.12.

Определить режим работы главного двигателя СРТР «Океан» (рис. 1.4) при тралении 19-метровым тралом со скоростью 3 уз.

Решение.

На рис. 1.4 восставляем перпендикуляр к оси абсцисс при уз до пересечения с кривой 2 и определяем частоту вращения двигателя об/мин. По координатам уз и об/мин на диаграмме мощности (см. рис. 5.18,б) находим кВт.

 

Пример задачи 1.13.

При скорости траления уз двигатель СРТР «Океан» (рис. 1.4) развивает частоту вращения об/мин. Определить ориентировочное значение агрегатного сопротивления трала.

Решение.

Ордината точки пересечения перпендикуляра к оси абсцисс при уз с кривой избыточной тяги при об/мин даёт кН.

 

Пример задачи 1.14.

Определить буксировочный КПД СРТР «Океан» (рис. 1.4) на ходу с 19-метровым тралом при скорости уз.

Решение.

Буксировочным КПД называется отношение , где — мощность, затрачиваемая непосредственно на преодоление сопротивления воды буксировке трала; — мощность, развиваемая двигателем на тралении. По рис. 5.19 при уз агрегатное сопротивление трала (кривая 2) составляет кН, а частота вращения двигателя об/мин. Мощность, развиваемая главным двигателем на тралении, кВт (см. пример 12). Тогда

 

Практическое занятие №3

Пример задачи 1.15.

По ходовым характеристикам ТР «Татарстан» (рис. 1.5), следующего на промысел ( м) в тихую погоду, установить ожидаемую скорость судна и потребляемую мощность, если частота вращения главного двигателя об/мин.

Решение.

По кривой 1 (см. рис. 1.5, б) при об/мин определяем уз, а по кривой 1 рис. 5.14, а находим мощность кВт.

 

Пример задачи 1.16.

Определить потерю скорости ТР «Татарстан» (рис. 1.5)на полном ходу ( об/мин) в тихую погоду при возвращении с промысла ( м) по сравнению со скоростью при переходе на промысел ( м).

Решение.

По рис. 1.5, б при об/мин находим уз; уз, следовательно, уз.

 

Пример задачи 1.17.

ТР «Татарстан» (рис. 1.5)первоначально следовал с промысла ( м) в тихую погоду, а затем встретился с ветром силой 7—8 баллов. Определить дополнительную мощность, необходимую для поддержания скорости уз.

Решение.

По рис. 1.5, б при скорости уз определяем об/мин. По рис. 1.5, а для об/мин находим потребляемую мощность на тихой воде (кривая 2) кВт, а при встречном ветре (кривая 6) — кВт. Тогда кВт.

 

Пример задачи 1.18.

Определить частоту вращения и нагрузку двигателя ТР «Карл Либкнехт» (см. рис. 1.6), необходимые для движения судна со скоростью 15 уз ( м).

Решение.

Восставляя перпендикуляр к оси абсцисс в точке уз, получаем об/мин при кВт.

 

Пример задачи 1.19.

Определить скорость ТР «Карл Либкнехт» (см. рис. 1.6) при осадках м, м и соответствие гребного винта главному двигателю, если двигатель работает с номинальной частотой вращения об/мин.

Решение.

На правой шкале откладываем об/мин, проводим горизонтальную прямую до пересечения с зависимостями , а через полученные точки — вертикали до пересечения с соответствующими зависимостями и осью абсцисс. Определяем скорость уз, уз. В обоих случаях гребной винт оказывается гидродинамически легким, так как потребляемая мощность меньше номинальной. Судно при осадке с полным грузом имеет некоторый запас мощности, позволяющий сохранить скорость при определенном ухудшении гидрометеорологических условий или обрастании корпуса.

 

Пример задачи 1.20.

На рис. 1.7. приведена диаграмма полезной тяги ПБ «Балтийская слава», полученная расчетным методом (кривая буксировочного сопротивления — по данным верфи-строителя). Определить скорость буксировки на тихой воде однотипного судна.

Решение.

Удваивая ординаты кривой 1 сопротивления ПБ «Балтийская слава», получаем кривую 2 суммарного сопротивления буксирующего и буксируемого судов. Абсцисса точки пересечения полученной зависимости с кривой предельной располагаемой тяги винта 3 дает искомое значение уз.

 

Пример задачи 1.21.

ПБ «Балтийская слава» (рис. 1.7) движется в мелководном канале глубиной м. Определить безопасную частоту вращения гребного винта.

Решение.

Безопасный скоростной режим выбирается из условия сохранения ложа канала м/с = 9,6 уз. Скорости уз на глубокой воде соответствует точка А на кривой буксировочного сопротивления ( об/мин). Для поддержания такой скорости на мелководье потребуется несколько большая частота вращения, так как сопротивление воды движению судна в мелководном канале заметно возрастает. Следовательно, движение при об/мин заведомо безопасно.