THIẾT kế sơ bộ CHÂN vịt

I THIẾT KẾ SƠ BỘ CHÂN VỊT Vật liệu Theo QCVN 72:2013/BGTVT, Quy chuẩn kỹ thuật Quốc gia quy phạm phân cấp đóng phương tiện thủy nội địa, chọn vật liệu làm chân vịt hợp kim đồng thau HBsCl Số cánh chân vịt Chọn chân vịt kiêu Warggenigen serie B mẫu chân vịt thử nghiệm thành công phù hợp với nhiều loại tàu Số cánh: Z = cánh Xác định sơ đường kính chân vịt tàu Kích thước hình học chân vịt bị hạn chế vịm tàu, đường kính chân vịt tàu khơng lớn 0.7 – 0.75 chiều chìm tàu Do đường kính giới hạn chân vịt tàu tính tốn sơ là: Dmax =0.75 x d = 0.75 x 2.9 = 2.175 m Với d chiều chìm tàu (m) Hệ số dòng theo, hệ số lực hút Hệ số dịng theo tính theo cơng thức Gill cho tàu chân vịt: w= Cb hệ số béo thể tích Hệ số lực hút cho tàu nội địa chân vịt tính theo cơng thức: t= 0.6 x w x (1 + 0.67 x w) = 0.6 x 0.357 x ( + 0.67 x 0.357) =0.265 Tính tốn thiết kế chân vịt -Cơng suất định mức máy chọn (sử dụng cơng cụ maxsurf để tính tốn) lựa chọn hệ trục truyền động trực tiếp Ne = 461.4273 kW = 627.36 PS -Công suất dẫn đến trục chân vịt: Np = ηT Cmt Ne = 0.95 x 0.98 x 627.36 = 583.55 PS Trong đó: ηT : hiệu suất đường trục Cmt: hệ số môi trường -Tần suất quay chân vịt tàu nhận khoảng 98% tần suất quay định mức Số vòng quay chân vịt giây: n= = -Tỉ lệ mặt đĩa chân vịt thiết kế chọn theo khuyến cáo chuyên gia Warggenigen không nhỏ giá trị tính theo cơng thức sau: Trong đó: K = 0.2 cho tàu chân vịt Lực đẩy chân vịt T (kG) dựa vào công suất chân vịt Np (PS) là: T= x Np = x 566.55 = 4532.4 kG Đường kính chân vịt cần cho cơng thức tính theo cơng thức thực nghiệm: D = (0.78 ÷ 0.8) x m Áp suất tĩnh tính đến điểm lòng chất lỏng, ngang tâm trục chân vịt, cách mặt thống Hs (m) tính theo cơng thức po = pa + γ x Hs = 10330 + 1000x 1.70375 = 12033 kG/m2 với pa = 11330 kG/m2 – áp suất khí tính mặt thống γ = 1000 kG/m3 : trọng lượng riêng nước Hs = d – 0.55 Dmax = 2.9 - 0.55x 2.175 = 1.70375 m Áp suất bão hòa pv =240 kG/m2  Chọn tỉ lệ mặt đĩa chân vịt thiết kế ae = 0.55 Sử dụng đồ thị Taylor tính tốn chân vịt: Trường hợp 1: Thiết kế chân vịt chế độ tự do, đường kính khơng hạn chế Kí hiệu cơng thức Vs Np Va = Vs (1 –w) Đơn vị HL/h Kết 15 PS 566.55 HL/h 9.645 - 58.08 Bp = aE 0.55 δopt – đọc từ đồ thị - 230 m 216 0.98 1.08 δ = 0.95 δopt D = 0.305 H/D – đọc từ đồ thị ηP – đọc từ đồ thị T= Te = T (1-t) 0.445 kG 3806.71 kG 2780 -Chân vịt tính tốn thơng số sau: Đường kính chân vịt D =0.91m Tỉ lệ bước H/D = 1.08 Tỉ lệ mặt đĩa aE = 0.55 Hiệu suất chân vịt ηP = 0.445 Quay theo chiều kim đồng hồ Kiểm tra sủi bọt theo tiêu chuẩn Burrill -Vận tốc tính tốn: V0.7 = = = 24.03 m/s Trong Vp = 0.514 x 15 x (1 – w) = 0.514 x15 x(1-0.357) = 4.96 m/s -Số sủi bọt trung bình: σ0.7 = = = 0.39 -Trên đồ thị Burrill ứng với giá trị σ0.7 = 0.39 đường số đọc hệ số lực tương ứng = 0.13 -Diện tích tối thiểu diện tích chiếu chân vịt là: Ap = = 0.66m2 -Diện tích thật mặt chiếu chân vịt thiết kế: Ac = (1.067 – 0.229 ) = 0.68 m2 Diện tích cánh thực tế AC > AP nên chân vịt thiết kế với tỉ lệ mặt đĩa aE =0.55 trường hợp có khả tránh sủi bọt Ước lượng trọng lượng chân vịt Trọng lượng toàn chân vịt tính theo cơng thức KOPIEJECKI [4]: Gcv = (kG) Trong đó: G – Trọng lượng tồn chân vịt (kG) γ – Trọng lượng riêng vật liệu làm chân vịt (kG/m3) Z – Số lượng cánh chân vịt D – Đường kính chân vịt (m) b0.6 – chiều rộng cánh bán kính r = 0.6 R (m) e0.6 – chiều dày lớn bán kính r = 0.6R (m) lp – chiều dài may-ơ chân vịt (m) dp – đường kính trung bình may-ơ chân vịt (m) Ta có bảng: γ (kG/m3) Z D (m) b0.6 (m) e0.6 (m) 8558 0.98 0.401 0.0291 lp (m) dp (m) Ta tính trọng lượng chân vịt là: Gcv = 0.31 0.225 ... suất bão hòa pv =240 kG/m2  Chọn tỉ lệ mặt đĩa chân vịt thiết kế ae = 0.55 Sử dụng đồ thị Taylor tính tốn chân vịt: Trường hợp 1: Thiết kế chân vịt chế độ tự do, đường kính khơng hạn chế Kí hiệu... thiểu diện tích chiếu chân vịt là: Ap = = 0.66m2 -Diện tích thật mặt chiếu chân vịt thiết kế: Ac = (1.067 – 0.229 ) = 0.68 m2 Diện tích cánh thực tế AC > AP nên chân vịt thiết kế với tỉ lệ mặt đĩa... trục Cmt: hệ số môi trường -Tần suất quay chân vịt tàu nhận khoảng 98% tần suất quay định mức Số vòng quay chân vịt giây: n= = -Tỉ lệ mặt đĩa chân vịt thiết kế chọn theo khuyến cáo chun gia Warggenigen