Nghiên cứu phương pháp xác định thực nghiệm sức cản thông qua cặp thông số tốc độ tàu và số vòng quay chân vịt, chương 10 pot

1 Chương 10: CÁC KẾT QUẢ TÍNH TOÁN TÀU PY- 93024-TS Như đã trình bày ở trên, sau đây có thể tóm tắt các bước tính để xác định sức cản tàu thuỷ thông qua đồ thị vận hành tàu xây d ựng dựa vào cặp thông số tốc độ tàu V và số vòng quay chân vịt n. 1. Xây dựng đường đặc tính chi tiết chân vịt s ạch K Q , K T = f (V,n). 2. Xây dựng đồ thị đường đặc tính chi tiêt chân v ịt của động cơ cho ba chế độ tải, trong đó K Q = f(V,n) tra theo đồ thị đườ ng đặc tính ch i tiêt chân vịt vừa xây dựng. 3. Tính xây dựng đồ thị vận hành tàu ở ba chế độ tải khác nhau. 4. Tính xây dựng đường đặc tính công suất động cơ. 5. Thể hiện các đường đặc tính vừa tính được lên đồ thị vận hành tàu, từ đó xác định sức cản tàu trên đồ t h ị . 6. Tính sức cản theo phương pháp khác. 7. So sánh các cách tính sức cản theo các ph ương pháp khác nhau 2 Bảng tính đường đặc tính chi tiết chân vịt sạch K Q =f(V,n) tàu PY-93024-TS K Q J n(v / ph) V t (h l/ h) N P (m l ) 0.005 0 . 6 3 6 0 5 . 7 7 19.017 0.005 0. 6 42 0 6.7 3 30.199 0.005 0 . 6 4 8 0 7 . 6 9 45.078 0.005 0 . 6 5 4 0 8 . 6 5 64.183 0.005 0 . 6 6 0 0 9 . 6 1 88.043 0.005 0. 6 66 0 10.5 7 117.185 0.005 0 . 6 7 2 0 1 1 . 5 3 152.137 0.010 0 . 4 8 3 6 0 4 . 6 1 38.034 0.010 0 . 4 8 4 2 0 5 . 3 8 60.397 0.010 0 . 4 8 4 8 0 6 . 1 6 90.156 0.010 0 . 4 8 5 4 0 6 . 9 2 128.366 0.010 0 . 4 8 6 0 0 7 . 6 9 176.085 0.010 0 . 4 8 6 6 0 8 . 4 5 234.369 0.010 0 . 4 8 7 2 0 9 . 2 2 304.275 0.015 0 . 3 4 3 6 0 3 . 2 7 57.052 0.015 0 . 3 4 4 2 0 3 . 8 2 90.596 0.015 0.3 4 48 0 4.3 6 135.233 0.015 0 . 3 4 5 4 0 4 . 9 0 192.549 0.015 0 . 3 4 6 0 0 5 . 4 5 264.128 0.015 0 . 3 4 6 6 0 5 . 9 9 351.554 0.015 0 . 3 4 7 2 0 6 . 5 3 456.412 0.020 0 . 1 5 3 6 0 1 . 4 5 76.069 0.020 0 . 1 5 4 2 0 1 . 6 9 120.794 0.020 0 . 1 5 4 8 0 1 . 9 2 180.311 0.020 0 . 1 5 5 4 0 2 . 1 6 256.732 0.020 0 . 1 5 6 0 0 2 . 4 1 352.170 0.020 0 . 1 5 6 6 0 2 . 6 5 468.738 0.020 0 . 1 5 7 2 0 2 . 8 8 608.550 40 Bảng tính đường đặc tính chi tiết chân vịt sạch K T = f(V,n) tàu PY – 93024 - TS K T J n ( v / s ) V t (h l/ h) P ( K G ) 0 . 0 5 0 . 5 5 3 6 0 5 . 2 9 328.988 0 . 0 5 0 . 5 5 4 2 0 6 . 1 7 447.789 0 . 0 5 0 . 5 5 4 8 0 7 . 0 5 584.868 0 . 0 5 0 . 5 5 5 4 0 7 . 9 2 740.223 0 . 0 5 0 . 5 5 6 0 0 8 . 8 2 913.856 0 . 0 5 0 . 5 5 6 6 0 9 . 6 9 1105.765 0 . 0 5 0 . 5 5 7 2 0 10.57 1315.952 0 . 1 0 0 . 4 4 3 6 0 4 . 2 3 657.976 0 . 1 0 0 . 4 4 4 2 0 4 . 9 3 895.579 0.1 0 0.4 4 48 0 5.6 4 1169.735 0 . 1 0 0 . 4 4 5 4 0 6 . 3 4 1480.446 0 . 1 0 0 . 4 4 6 0 0 7 . 0 5 1827.712 0 . 1 0 0 . 4 4 6 6 0 7 . 7 6 2211.531 0 . 1 0 0 . 4 4 7 2 0 8 . 4 5 2631.905 0 . 1 5 0 . 3 0 3 6 0 2 . 8 8 986.964 0 . 1 5 0 . 3 0 4 2 0 3 . 3 7 1343.368 0 . 1 5 0 . 3 0 4 8 0 3 . 8 4 1154.603 0 . 1 5 0 . 3 0 5 4 0 4 . 3 3 2220.670 0 . 1 5 0 . 3 0 6 0 0 4 . 8 1 2741.567 0 . 1 5 0 . 3 0 6 6 0 5 . 2 9 3317.296 0.1 5 0.3 0 72 0 5.7 7 394.857 0 . 2 0 0 . 1 5 3 6 0 1 . 4 5 1315.952 0 . 2 0 0 . 1 5 4 2 0 1 . 6 9 1791.157 0 . 2 0 0 . 1 5 4 8 0 1 . 9 2 2339.471 0 . 2 0 0 . 1 5 5 4 0 2 . 1 6 2960.893 0 . 0 2 0 . 1 5 6 0 0 2 . 4 1 3655.423 0 . 0 2 0 . 1 5 6 6 0 2 . 6 5 4423.062 0 . 0 2 0 . 1 5 7 2 0 2 . 8 8 5263.809 41 Hình 3.1: Đường đặc tính chi tiết chân vịt sạch K Q = f(V,n) tàu PY – 93024 – TS. Hình 3.2: Đường đặc tính chi tiết chân vịt sạch K T = f(V,n) tàu PY – 93024 – TS. 42 Dưới đây là kết quả tính đường đặc tính chân vịt của động cơ của t àu PY – 93024 – TS trong ba trường hợp tải là 85% t ải, 100% tải, 110% tải đã qua thời gian sử dụng theo phương pháp thực ngh i ệm : * Trườnghợp t ả i 100% : Đ ạ i l ư ợ n g Đơ n v ị n m i n n S n H n m a x Tốc độ quay chân vị t n v / ph 33 0 442 520 548 T ố c đ ộ qu a y c h â n v ị t n v / s 5 . 5 7.37 8.67 9.13 T ố c đ ộ t à u h l/ h 3.82 5.11 6.02 6.34 H ệ s ố m o m e n K Q (tra đồ t h ị đ ặ c t í n h c h i ti ế t c h â n - 0.0116 0.011 6 0.011 6 0.011 6 K .  . D 5 Hệ số C  Q 1 1 , 9 3 6 - 0.2043 0.204 3 0.204 3 0.204 3 C ôn g s u ấ t y ê u c ầ u c ủ a chân v ịt N P = m l 33.99 81.78 133.1 5 155.4 8 * Trườnghợp t ả i 110% : Đ ạ i l ư ợ n g Đơ n v ị n m i n n S n H n m a x Tốc độ quay chân vị t n v / ph 33 0 442 520 548 T ố c đ ộ qu a y c h â n v ị t n v / s 5 . 5 7.37 8.67 9.13 T ố c đ ộ t à u h l/ h 3.61 4.84 5.69 6.0 H ệ s ố m o m e n K Q (tra đồ t h ị đ ặ c t í n h c h i ti ế t c h â n - 0.0124 0.012 4 0.012 4 0.012 4 K .  . D 5 Hệ số C  Q 1 1 , 9 - 0.2183 0.218 3 0.218 3 0.218 3 C ôn g s u ấ t y ê u c ầ u c ủ a chân v ịt N P = m l 36.32 87.34 142.2 7 166.1 4 43 * Trườnghợptải 85% : Đ ạ i l ư ợ n g Đơ n v ị n m i n n S n H n m a x T ố c đ ộ qu a y c h â n v ị t n v / ph 33 0 442 520 548 Tốc độ quay chân vị t n v / s 5. 5 7.37 8.67 9.13 T ố c đ ộ t à u h l/ h 3.94 5.28 6.22 6.55 H ệ s ố m o m e n K Q (tra đồ t h ị đ ặ c t í n h c h i ti ế t c h â n - 0.0111 0.011 1 0.011 1 0.011 1 K .  . D 5 Hệ số C  Q 1 1 , 9 3 6 - 0.1955 0.195 5 0.195 5 0.195 5 C ôn g s u ấ t y ê u c ầ u c ủ a chân v ịt N P = m l 32.53 78.26 127.4 1 148.7 8 Hình 3.3: Đường đặc tính chân vịt của động cơ N P = f(n) tàu PY – 93024 – TS Đường 1: Chế độ 100% tải; Đường 2: Chế độ 110% tải; Đường 3: Chế độ 85% t ả i . 44 Giá trị các đại lượng cần tính TT Các đại lượng và công thức tính Đơn vị n n n n 1 Tốc độ quay chân vịt n v/ph 330 442 520 548 2 Tốc độ chạy tàu V hl/h 3.82 5.11 6.02 6.34 3 Giá trị h/s mômen K Q1 =f(V,n) 0.0116 0.0116 0.0116 0.0116 4 Giá trị h/s lực đẩy K T1 =f(V,n) 0.1022 0.1022 0.1022 0.1022 5  n 2 D 4 5528.83 9918.584 13728.14 15246.36 6 V t = n.D.J 1 hl/h 4.91 6.58 7.74 8.16 7 P = (5)K T1 KG 282.33 506.84 701.51 779.29 9 2   5 N  K q1 D . n 3 e 75  ml 31.42 75.50 122.94 143.89 Giá trị các đại lượng cần tính TT Các đại lượng và công thức tính Đơn vị n n n n 1 Tốc độ quay chân vịt n v/ph 330 442 520 548 2 Tốc độ chạy tàu V hl/h 3.61 4.84 5.69 6.0 3 Giá trị h/s mômen K Q1 =f(V,n) 0.0124 0.0124 0.0124 0.0124 4 Giá trị h/s lực đẩy K T1 =f(V,n) 0.1103 0.1103 0.1103 0.1103 5  n 2 D 4 5528.83 9918.584 13728.14 15246.36 6 V t = n.D.J 1 hl/h 4.3 5.76 6.77 7.14 7 P = (5)K T1 KG 304.92 547.01 757.11 840.84 9 2   5 N  K q1 D . n 3 e 75  ml 33.59 80.71 131.42 153.81 Bảng tính xây dựng đồ thi vận hành tàu PY - 93024 – TS trong điều kiện khai t hác thực t ế * Trường hợp 100% t ả i: min S H max * Trường hợp 110% t ả i: min S H max 45 Giá trị các đại lượng cần tính TT Các đại lượng và công thức tính Đơn vị n n n n 1 Tốc độ quay chân vịt n v/ph 330 442 520 548 2 Tốc độ chạy tàu V hl/h 3.94 5.28 6.22 6.55 3 Giá trị h/s mômen K Q1 =f(V,n) 0.0111 0.0111 0.0111 0.0111 4 Giá trị h/s lực đẩy K T1 =f(V,n) 0.0962 0.0962 0.0962 0.0962 5  n 2 D 4 5528.83 9918.584 13728.14 15246.36 6 V t = n.D.J 1 hl/h 5.53 7.4 8.71 9.18 7 P = (5)K T1 KG 265.94 477.09 660.33 733.35 9 2   5 N  K q1 D . n 3 e 75  ml 30.07 72.25 117.64 137.69 *Trường hợp 85% t ả i: min S H max Kết quả tính đường đặc tính công suất động cơ của tàu PY – 93024 – TS : Các thông số của tàu PY – 93024 – TS : L max = 15,1m; L tk = 14,06 m;B max = 4,4 m ;B tk = 4,03 m; D cv = 1,15 m; công suất định mức động cơ N e = 160 CV; số vòng quay định mức n = 2000 v / ph. n cv (v / p h ) V t (h l/ h) K Q N P = ( K Q  n 3 D 5 ) / 1 1 , 9 3 6 N đc =N P /  h  3 3 0 3 . 8 2 0.0116 39 . 9 9 4 2 . 5 4 4 4 2 5 . 1 1 0.0116 81 . 7 8 8 7 . 0 0 5 2 0 6 . 0 2 0.0116 1 33 . 1 5 141.65 5 4 8 6 . 3 4 0.0116 1 55 . 4 8 165.40 Dưới đây là đồ thị vận hành tàu PY – 93024 – TS trong điều kiện khai t hác thực tế, biểu diễn tất cả các kết quả tính ở trên và mối quan hệ năng lượng giữa các đường đặc tính chân 46 vịt, đường đặc tính công suất động cơ từ đó xác định đường cong sức cản tàu qua thực tế khai t hác. 47 Hình 3.4: Đồ thị vận hành tàu PY – 93024 – TS trong điều ki ện khai thác thực t ế 1,1’ - Đường đặc tính công suất chân vịt và lực đẩy theo tốc độ quay n = cons t . 2,2’ - Đường công suất kéo EPS = f(V) và đường cong sức c ản R = f(V). 3,3’ - Đường đặc tính công suất động cơ và lực kéo theo tốc độ quay n. [...]... tính lực léo theo tốc độ quay n và đường cong sức cản R = f(V) ứng với chế độ sức cản vỏ tàu lớn nhất Dựa vào đồ thị ta thấy sự làm viêc của liên hợp Máy - Vỏ - Chân vịt của tàu sau một thời gian khai thác vẫn còn đảm bảo tính phù hợp 3.1.3 XÁC ĐỊNH SỨC CẢN LÝ THUYẾT CỦA TÀU PY – 93024 - TS THEO CÔNG THỨC LENINGRAD: Kết quả tính sức cản theo công thức của Viện Thiết kế Leningrad cho tàu PY – 93024 –... 1’’ - Đường đặc tính công suất chân vịt N = f(n) 49 Từ đồ thị vận hành tàu PY – 93024 – TS, ta thấy điểm A ứng với chế độ làm việc tối đa của động cơ là giao của đường đặc tính công suất chân vịt và đường đặc tính động cơ Như vậy tàu có thể hoạt động ở chế độ nặng tải ứng với số vòng quay5 48 v/ph có thể đạt với vận tốc 6,4 hl/h, công suất cần thiết là 160,2 (ml), sức cản tàu lúc này là 887 KG.Điểm A’... công thức của Viện Thiết kế Leningrad cho tàu PY – 93024 – TS lý thuyết: Đại lượng Đơn Tốc độ tàu tính toán vị Tốc độ tàu hl/h 4 5 6 7 8 9 Tốc độ tàu m/s 2.06 2.575 3.086 3.601 4.115 4.63 c 100 % 110 % cả tải Sứ KG 108 .8 209.8 374.4 627.8 100 0 1525.5 3 4 3 5 03 3 114.9 225.3 406.9 688.6 1104 1693 7 5 3 27 1 50 85% tải 106 .2 203.4 360.9 602.8 957.2 1456.8 5 2 9 4 2 1 . vào cặp thông số tốc độ tàu V và số vòng quay chân vịt n. 1. Xây dựng đường đặc tính chi tiết chân vịt s ạch K Q , K T = f (V,n). 2. Xây dựng đồ thị đường đặc tính chi tiêt chân v ịt của động cơ cho. tính lực léo theo tốc độ quay n và đường cong sức cản R = f(V) ứng với chế độ sức cản vỏ tàu lớn nhất. Dựa vào đồ thị ta thấy sự làm viêc của liên h ợp Máy - Vỏ - Chân vịt của tàu sau một t hờ i. suất động cơ. 5. Thể hiện các đường đặc tính vừa tính được lên đồ thị vận hành tàu, từ đó xác định sức cản tàu trên đồ t h ị . 6. Tính sức cản theo phương pháp khác. 7. So sánh các cách tính sức