SIŁOWNIE I ELEKTROWNIE –II KOŁO
WSPÓLPRACA: SILNIK-ŚRUBA-KADŁUB
Moc zależy od: A) wielkości statku, B) Prędkości statku.
Równanie ruchu statku:
m-masa, l-masa wody towarzyszącej, R- opór całkowity jaki stawia statek, T- siła naporu wytwarzana przez śrubę (pokonuj R) zależy od średnicy śruby, prędkości obrotowej i grubości płatów, DT- siła ssania
Wzór uwzględnia zmiany prędkości w czasie, są tu niestabilne warunki pływania.
Gdy stabilne warunki pływania to T=R+DT
Woda jest podsysana, siła ssania DT jest po stronie płata (1), siła ta jest przeciwna do siły naporu T.
Silnik jest na fundamentach, są łożyska oporowe również przenoszące T na kadłub, robi to przede wszystkim łożysko poprzeczne (oporowe) (ŁO).
Robi się modele i badania w basenach modelowych, występuje to zmiana głębokości.
Ośrodki badawcze śrub: --Ośrodek w Holandii, Ośrodek NASA.
OPIS DO RYSUNKU: 1-basen, 2-szyny, 3-miernik mocy: mierzymy siłę oporu by wyznaczyć moc holowania zależną od prędkości holowania, 4-model. Moc holownika: Nh=R*v
MOC EFEKTYWNA SILNIKA:
ε0- sprawność napędu (sprawność silnika głównego), hw- sprawność linii wałów, hPR- sprawność przekładni, hspr- sprawność sprzęgła.
Siły ssania sprawdzamy w katalogach i tak właśnie dobieramy śrubę napędową.
Kadłuby holuje się bez własnego napędu, ewentualnie napędzamy silnikiem elektrycznym. Ne= c*Vn, n- zmienia się: 1,8- 3,3, zależy od kształtu kadłuba.: --statki handlowe, n=3; --okręty wojenne, n=1,8; --barki, n=3,3; --zależy to od pełnotliwości kadłuba.
Zmiany mocy w funkcji prędkości dla c=1.
Ne= c*V3.
„Charakterystyka śrubowa”
Coraz większe przyrosty mocy zapotrzebowania DNe ze wzrostem V.
N=R0*n3; R- opór (stan załadowania, stan morza, stan techniczny),
MOC EKSPLOATACYJNA SILNIKA.
1- nie można osiągnąć wyższej
2-obroty nominalne silnika (nie można ich przekroczyć), 3- R=0,8R0: (poprawione warunki pływania: balast, wiatr od rufy)- wpływ warunków pogodowych.
Z biegiem lat krzywa przesuwa się w lewo: rdzewienie, porastanie, wgniecenie, porastanie śruby, co parę lat statek idzie na dok i remont- przesunięcie krzywej w prawo ale nie już tak jak przy statku nowym.
Pogorszenie stanu pływania, gorsze warunki- krzywa przesunięta w lewo, lepsze warunki w prawo.
PRZEBIEG LINII STAŁYCH PRĘDKOŚCI:
Redukując V do 14w, zmniejszamy moc silnika oraz zmniejszamy jego obroty. Charaktery śrubowe układu napędowego ze śrubą stałą.
Dla holowników nominalne obroty są na max a mamy jeszcze rezerwę mocy silnika- śruba za lekka.
T=R+DT+H (obroty nominalne a brak przy niej mocy).
Tak samo dobieramy śrubę na statkach rybackich.
Gdy obroty nominalne nie osiągnięto a moc jest już mocą eksploatacyjną to mamy dobraną śrubę zbyt ciężką- nie uzyskamy założonej prędkości spodziewanej.
Robimy wówczas mniejszą śrubę, obcinamy płaty i krzywa przesunie się w prawo.
W sztormie silnik ma mniejsze obroty. (od 4-50 B).
RYS 7
1)- pogorszone warunki pływania); R=1,3R0, 2) R=R0, 3) (Polepszone warunki pływania) R=0,7R0; 4) DN- moc na prądnicy, 5) Moc na śrubę.
Npz- moc prądnicy zawieszonej, NSG- moc silnika głównego.
NPZ =(5-7) % NSG – masowce, drobnicowce
NPZ= do 15% NSG – kontenerowce z chłodzonymi kontenerowcami, chłodniowce, rybackie.
Płynny rozdział mocy na prądnicy i na śrubę. Zmiana skoku śruby i rezerwa mocy- aby załączyć prądnicę, tracimy na tym 1 węzeł, czyli 10% czasu rejsu.
nmin=(0,25-0,33)nn – dla silników wolnoobrotowych.
OPIS: 1- charakterystyka zewnętrzna mocy nominalnej, 2- charakterystyka minimalna, 3- charakterystyka regulatorowa, 4- charakterystyka minimalnej V obrotowej, 5- charakterystyka granicznego współczynnika nadmiaru powietrza.
Ad. 1,2: Limitowane nastawami pomp paliwowych (min i max nastawy dawki paliwa).
Ad.3: Max prędkość obrotowa, strefa nieczułości regulatora to do 50%.
Ad. 4: Dolna granica statecznej pracy silnika, poniżej silnik nie może pracować w sposób ciągły.
nmin=(0,55nn dla silników średnioobrotowych).
Ad.5: Przy spadku V obrotowej silnika i spadku mocy, spada ilość spalin, mniej spalin do turbodoładowarki, spadają jej obroty i spada ilość powietrza sprężonego w sprężarce i doprowadzonego do odpowietrzonego silnika- silnik zacznie dymić (granica dymienia).
Wszystkie punkty współpracy: silnik, śruba, kadłub musi się znajdować w zakreskowanym polu (pole pracy silnika).
A’- pierwszy dopuszczalny punkt *
Nie w każdych warunkach eksploatacyjnych możemy obciążyć silnik mocą nominalną.
* - straciliśmy trochę na prędkości.
...
xerobrother