SIŁOWNIE I ELEKTROWNIE -II KOŁO

WSPÓLPRACA: SILNIK-ŚRUBA-KADŁUB

Moc zależy od: A) wielkości statku, B) Prędkości statku.

Równanie ruchu statku:

m-masa, λ-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, ΔT- siła ssania

Wzór uwzględnia zmiany prędkości w czasie, są tu niestabilne warunki pływania.

Gdy stabilne warunki pływania to T=R+ΔT

Woda jest podsysana, siła ssania ΔT 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: N_h=R*v

MOC EFEKTYWNA SILNIKA:

ε₀- sprawność napędu (sprawność silnika głównego), η_w- sprawność linii wałów, η_PR- sprawność przekładni, η_spr- sprawność sprzęgła.

Siły ssania sprawdzamy w katalogach i tak właśnie dobieramy śrubę napędową.

Kadłuby holuje się bez własnego napędu, ewentualnie napędzamy silnikiem elektrycznym. N_e= 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.

N_e= c*V³.

„Charakterystyka śrubowa”

Coraz większe przyrosty mocy zapotrzebowania ΔN_e 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+ΔT+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) ΔN- moc na prądnicy, 5) Moc na śrubę.

N_pz- moc prądnicy zawieszonej, N_SG- moc silnika głównego.

N_PZ =(5-7) % N_SG - masowce, drobnicowce

N_PZ= do 15% N_SG - 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.

n_min=(0,25-0,33)n_n - 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.

n_min=(0,55n_n 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.

SIŁOWNIE I ELEKTROWNIE -II KOŁO

WSPÓLPRACA: SILNIK-ŚRUBA-KADŁUB

Moc zależy od: A) wielkości statku, B) Prędkości statku.

Równanie ruchu statku:

m-masa, λ-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, ΔT- siła ssania

Wzór uwzględnia zmiany prędkości w czasie, są tu niestabilne warunki pływania.

Gdy stabilne warunki pływania to T=R+ΔT

Woda jest podsysana, siła ssania ΔT 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: N_h=R*v

MOC EFEKTYWNA SILNIKA:

ε₀- sprawność napędu (sprawność silnika głównego), η_w- sprawność linii wałów, η_PR- sprawność przekładni, η_spr- sprawność sprzęgła.

Siły ssania sprawdzamy w katalogach i tak właśnie dobieramy śrubę napędową.

Kadłuby holuje się bez własnego napędu, ewentualnie napędzamy silnikiem elektrycznym. N_e= 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.

N_e= c*V³.

„Charakterystyka śrubowa”

Coraz większe przyrosty mocy zapotrzebowania ΔN_e 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+ΔT+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) ΔN- moc na prądnicy, 5) Moc na śrubę.

N_pz- moc prądnicy zawieszonej, N_SG- moc silnika głównego.

N_PZ =(5-7) % N_SG - masowce, drobnicowce

N_PZ= do 15% N_SG - 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.

n_min=(0,25-0,33)n_n - 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.

n_min=(0,55n_n 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.

---