Эксплуатация современных судовых дизельных установок. Геннадий Гоголев

тяги.

      Паспортные диаграммы (графики P_e = f(n_p,V) и N_b = f'(n_p, V)) позволяют определить для установившихся режимов судна взаимосвязи между мощностью, подводимой к винту, частотой вращения винта и скоростью судна.

      Эти диаграммы потом уточняются по результатам ходовых испытаний.

      Общая конфигурация последней паспортной диаграммы с учетом ограничения по мощности ГД представлена на рисунке 1.2.

      Если перенести кривые мощности, потребляемой винтом 2 в координаты N_e^ГД = f(n_ГД), учитывая, что частоты ГВ и ГД равны или связаны через величину передаточного числа редуктора, то получим широко распространенную диаграмму скоростной характеристики двигателя N_e = f(n), которая является паспортной диаграммой пропульсивного комплекса «корпус – движитель – двигатель».

      Рис. 1.2. Паспортная диаграмма судна с пропульсивной установкой с ВРШ:

      1 – n=const; 2 – λ_p= const; 3 – ограничительная характеристика по эффективной мощности.

      Согласование характеристик «корпус-винт» с характеристиками двигателя графически представлено на рисунках 1.3 [5]. Нанося предельные характеристики двигателя на характеристики комплекса «корпус-винт», получим в левой части рисунка 1.8 паспортную диаграмму пропульсивного комплекса «корпус-движитель—двигатель».

      Рис. 1.3. Характеристики и паспортная диаграмма пропульсивного комплекса [5]

      Для анализа работы ГД по винтовой характеристике наносится кривая потребляемой винтом мощности. Для этого точки 1”– 2”-3”-4” на кривой зависимости потребляемой винтом мощности от скорости судна переносятся на правый график при тех же частотах вращения двигателя и, соединив их плавной кривой, получим винтовую характеристику двигателя.

      Динамические качества ПК будут зависеть от ряда факторов. Определим факторы, влияющие на скорость движения судна.

      Буксировочная мощность Nб зависит от мощности, подводимой к винту и пропульсивного коэффициента

      N_б = R∙V = N_B∙η = 2π∙M_B∙n_p∙η.

      Отсюда скорость движения судна

      Буксировочная мощность Nб зависит от мощности, подводимой к винту и пропульсивного коэффициента

      N_б = R∙V = N_B∙η = 2π∙M_B∙n_p∙η.

      Отсюда скорость движения судна

      На стационарных режимах работы при неизменных внешних факторах скорость судна будет пропорциональна частоте вращения винта.

      При постоянстве пропульсивного КПД η будет соблюдаться равенство относительных величин

      Это значит, что в относительных координатах характеристика винта

и корпуса

будут одинаковыми. Таким образом, на стационарных режимах соблюдается условие автомодельности характеристик сопротивления корпуса и винта. Это позволяет моделировать эксплуатационные режимы СЭУ и судна.

      При переходных режимах (разгон, торможение, реверсирование, работа на волнении) будут дополнительно возникать инерционные силы и моменты движущихся масс

      R' = D(dV/dτ)

      и