ВОДОМЕТНЫЙ ДВИЖИТЕЛЬ 

Таб. 1. Элементы водометных движителей различных моторных судов

Рис. 2. Поправки на уменьшение концевых потерь при работе винта в трубе

Рис. 3. Диаграмма для расчета гребных винтов при z = 4 и q = 0,7

Коэффициент попутного потока принимаем по рекомендациям данного параграфа w = 0,08.
Расчетная скорость:
vp = v (1 - w) = 8,62 - 0,92 - 7,93 м/сек.
Диаметр рабочего колеса (в м) определяем по данным построенных моторных судов (табл. 1) или по приближенной формуле М. А. Лаврентьева

Dp = 1,45 / Ц ns x 4Ц Pe / r

где r — плотность воды.
Dp = 1,45 / Ц 58.3 x 4Ц 54 / 102 = 0.164 м
Для того чтобы получить достаточный упор на малой скорости и сравнимые данные с прототипом, в дальнейших расчетах принимаем DB = 0,178 м. Вычисляем коэффициент нагрузки движителя по полезной тяге

se = 8Pe / ( rnp2 pD2 ) = 8*54 / ( 102 * 7.932 * 3.14 * 0.1782 ) = 0.7

и коэффициент нагрузки движителя по упору
sк = 1,11 * se + 0,17 ( [Ц ( 1 + 1,32 se )] + 1 ) = 1,11 * 0,7 + 0,17 ( [Ц ( 1 + 1,32 * 0,7 )] + 1) = 1,2
Коэффициент засасывания водометной трубы
1 + tв = [1,32 * Ц ( 1 + 1,32 sк )] + 1 / 1,64 + Ц ( 1 + 1,32 sк ) =
= [1,32 * Ц ( 1 + 1,32 * 1,2 )] + 1 / 1,64 + Ц ( 1 + 1,32 * 1,2 ) = 0,96
Относительная расчетная скорость эквивалентного винта
gp = vp` / vp = [Ц ( 1 + 1,32 sк ) -- 1] / 2 + [Ц ( 1 + 1,32 sк ) -- 1] / 2,64(1 + tв ) =
[Ц ( 1 + 1,32* 1.20 ) -- 1] / 2 + [Ц ( 1 + 1,32* 1.20 ) -- 1] / (2,64 + 0.94 ) = 0.54

Расчетная скорость эквивалентного винта
vp` = gp* vp = 0.54 * 7.93 = 4.3 м/с
Относительная поступь винта
lp = vp` / ns*Dв = 4,3 / 58,3 * 0,178 = 0,41


Коэффициент нагрузки рабочего колеса (винта) по упору
sp = sк / (1 + tв)* gp2 = 1.20 / (0.96 * 0.542) = 4.3

По подсчитанным значениям sp и lp на рис. 2 определяем поправку на уменьшение концевых потерь при работе винта в турбине. Поскольку в нашем случае sp = 4,3 > 2, то пользуемся штриховыми линиями

xsp = 3,83.

Вычисляем коэффициент упора рабочего колеса (винта)
k1 = 0,393 (xsp ) lp2 = 0,393 * 3,83 * 0, 412 = 0,25.
Полученные значения относительной поступи lp = 0,41 и коэффициента упора k1 = 0,25 позволяют воспользоваться диаграммой работы винта в свободной воде. Поскольку дисковое отношение рабочих колес водомета чаще всего находится в пределах 0,6 — 0,8, на рис. 3 приведена диаграмма для z = 4 и q = 0,7. По этой диаграмме при lp = 0,41 и k1 = 0,25 получаем

( H / D)'' = 0,88 , h = 0,46 .

Действительное шаговое отношение

H / D = 0,94 * ( H / D)'' = 0,94 * 0,88 = 0,825 .

Данное значение H/D относится, строго говоря, к диаметру,. определенному по расчету — Dp = 0,164 м. В таком случае шаг колеса равен

Н = (H / D) * Dp = 0,825 * 0,164 = 0,135 м.

(Продолжение следует)

ВОДОМЕТЫ И . . .
вернутся
ДАЛЕЕ

Хостинг от uCoz