Proiectarea elicelor navale cu ajutorul diagramelor serie

Temă de proiectare: Utilizând diagramele seriilor de elice B-Wangeningen să se proiecteze pentru o navă data, elicea care să consume complet puterea disponibilă.

DATE DE PROIECTARE:

Caracteristici geometrice ale navei:

Lungimea la plutire LWL 145.615 m

Lățime B 22.7 m

Pescajul d 7.329 m

Volumul carenei V 14668 m3

Viteza navei v 19.61 Nd

Caracteristici de performanță ale carenei:

No Denumirea Simbol U.M. Viteza navei

v1=v-1 v2=v v3=v+1

1 Viteza navei v m/s 9.568 10.083 10.597

2 Rezistența la înaintare Rt KN 515.110 605.593 707.305

3 Coeficientul de sucțiune t - 0.201 0.201 0.201

4 Coeficientul de siaj efectiv w - 0.295 0.295 0.295

5 Randamentul corpului H - 1.133 1.133 1.133

6 Randamentul relativ de rotație R - 0.998 0.998 0.998

Caracteristicile mașinii principale de propulsie :

Denumirea motorului: K60MC-S (Man B&W)

Puterea la flanșă a motorului PB 13860 kW

Turația motorului n0 150 rpm

Numărul de cilindri nC 7

PROIECTAREA ELICEI OPTIME:

Se va proiecta elicea optimă care să consume întreaga putere disponibilă, realizând randamentul maxim la viteza cerută.

Puterea disponibilă la eliceP_D va fi :

P_D=P_B×η_ax×η_red×c_u [Kw]

P_D=13860×0.98×1×0.75 = 10187.1 kW

P_B= 13860 kW (puterea la flanșă a motorului)

η_ax= 0.98 (randamentul liniei de axe)

η_red= 1 (randamentul reductorului)

c_u= 0.75(coeficient de utilizare a puterii)

n=0.9655×n_0=0.9655×(150/60)=2.413 rps (turația elicei)

Se va alege ca elice de bază o elice de tip B-Wageningen.

Se adoptă numărul de pale : z=4 (numărul de pale nu trebuie să fie multiplu sau egal cu numărul de cilindrii pentru a evita suprapunerea armonicilor excitatoare de natură hidrodinamică cu cele date de motor).

Se adoptă preliminar raportul de disc necesar (A_(E )/A_0)min :

T=R/(1-t)=605590/(1-0.201)=757934.919[N] (împingerea elicei)

R = 605590 N (rezistența la înaintarea la viteza de proiectare)

p_0=〖10〗^5 N/m^2(presiunea statică măsurată la nivelul arborelui port-elice)

p_v=2300 N/m^2(presiunea de vaporizare a apei la temperatura de aprox. 20o C)

D=0.74×d=0.74×7.329=5.423 m(diametrul elicei adoptat în prima etapă în funcție de pescajul navei)

k = 0.2 (coeficient empiric, pentru nave cu o elice)