Эксплуатация современных судовых дизельных установок

Помимо этих потерь следует учитывать потери в редукторной передаче ?

(при ее наличии), валопроводе ?

и потери в ГД.

Тогда К. П. Д. пропульсивного комплекса представляется в виде:

Поступь винта h

– это путь, пройденный винтом в воде за один оборот. Относительная поступь – это поступь, отнесенная к диаметру винта D.

Если бы гребной винт вращался в твердой среде, как штопор в пробке, то за один оборот он бы прошел расстояние, равное шагу винта H без скольжения.

Скольжение S – безразмерная величина, определяемая как отношение скорости скольжения V

= (H ? n

– V

) к осевой скорости винта в «твердой среде», равной H ? n

В реальных условиях скольжение винта относительно воды является условием создания упора винта.

Винт отбрасывает воду назад и создает упор. Без скольжения не будет и упора винта.

Упор ГВ зависит прямо пропорционально от массы и скорости отбрасываемой воды, а потери энергии с отбрасываемой частью воды пропорциональны произведению массы на скорость воды во второй степени, поэтому КПД винта будет увеличиваться при увеличении диаметра D и снижении частоты вращения винта n

.

Масса отбрасываемой воды будет возрастать при увеличении диаметра ГВ, а обороты винта n

при этом можно снизить. КПД винта зависит от относительной поступи, а также от обводов корпуса и имеет для ВФШ ярко выраженное оптимальное значение при определенном ?

На рисунке 1.1. приведены кривые действия геометрически подобных винтов фиксированного и регулируемого шага [2].

Рис 1.1. Кривые действия гребных винтов:

а) – ВФШ; б) – ВРШ [2].

Соответствующие зависимости для упора, момента, мощности и КПД винта при упрощающем допущениях, что M

n

, N

n

выражаются формулами:

Из анализа зависимостей КПД на рисунке 1.1а и 1.1б видно, что ВРШ обеспечивает работу с высоким КПД в широком диапазоне режимов.

Изменения величин ?

и S происходит при значительных воздействиях на сопротивление движению судна (разгон, торможение, работа во льдах). ВРШ широко применяются в установках, где часто меняются режимы работы.

Пропульсивный комплекс должен обеспечить не только заданную спецификационную скорость движения судна за счет создания тяги Pe и подведение к винту мощности N

, но и обеспечить надежную работу в определенном диапазоне скоростей и частот вращения.