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 12 pot

1 Chương 12: XÂY DỰNG ĐỒ THỊ VẬN HÀNH TÀU KH – 90327-TS Sau đây là kết quả tính xây dựng đồ thị vận hành tàu lý thuy ết KH- 90327 – TS theo phương pháp thực nghiệm, chọn để tính là một tàu mới, hoàn toàn sạch, có thể ví dụ cho phương pháp kiểm chứng sức cản cho việc thiết kế, đóng mới t àu. 3.2.1. NHỮNG THÔNG SỐ CƠ BẢN VỀ TÀU : 3.2.1.1. LOẠI TÀU VÀ CÔNG DỤNG : Tàu KH – 90327 –TS là loại tàu đánh cá vỏ gỗ, làm nghề lưới trủ, tàu có 01 máy chính mã hiệu MITSUBISHI 6D20 có công suất 120 CV do Nhật Bản sản xuất. Tàu có một chân vịt, m ột boong chính, boong phía mũi và boong l á i . 3.2.1.2. VÙNG HOẠT ĐỘNG : Tàu KH – 90327 – TS được tính hoạt động trong vùng h ạn chế III, t rong vùng biển hở cách nơi cư trú ẩn dưới 20 hải lí và điều kiện sóng gió cấp 4. 3.2.1.3. THÔNG SỐ VỀ TÀU : - Chiều dài lớn nhất L max = 13.90m - Chiều dài thiết kế L tk = 12.17m . - Chiều rộng lớn nhất B max = 4.15m - Chiều rộng thiết kế B tk = 3.92m - Chiều cao mạn D = 1.5m - Chiều chìm trung bình d = 1.13m 2 - Lượng chiếm nước W = 38.23 Tấn - Công suất máy chính Ne = 120CV - Hệ số thể tích chiếm nước  = 0.684 - Hệ số dòng theo  = 0.286 - Hệ số dòng hút t = 0.266 3.2.1.4 CÁC THÔNG SỐ VỀ CHÂN VỊT: - Loại chân vịt : B - Wagen i ngen - Đường kính chân vịt D : 1000 (mm) - Số cánh Z : 3 (cánh) - Góc nghiêng của cánh : 15 0 - Tỷ số mặt đĩa  : 0.5 3 Khánh Hoà. - Tỷ số bước xoắn H/D = : 0.6 3.2.1.5. CÁC THÔNG SỐ VỀ MÁY : - Loại máy : MITSUBISHI 6D20 - Công suất định mức Ne : 120 CV - Số vòng quay định mức n : 1440 v / ph. - Tỷ số truyền chân vịt : 3,2 - Hệ thống làm mát : trực ti ếp - Hệ thống khởi động : đ i ện. 3.2.1.6 CÁC THÔNG TIN TRƯỚC THỬ TÀU : - Ngày kiểm tra tàu: 20 / 4 / 2007. - Nơi kiểm tra tàu: Xí nghiệp đóng tàu Thống Nhất – Nha Trang - - Độ sâu, rộng nơi kiểm tra tàu: 9,5 m, hơn 300m nước - Độ ẩm không khí: 80%. - Nhiệt độ mối trường lúc kiêm tra: 32 0 c. - Vận tốc gió: cấp 2 (theo dự báo khí tượng thuỷ văn địa phương) - Vận tốc dòng chảy bằng 0 (lúc nước yên tĩ nh) - Độ mặn 46 0 00 3.2.1.7 CÁC THÔNG TIN THU ĐƯỢC SAU KHI TH Ử TÀU : Đ ạ i l ư ợ n g Đơn v ị n min n S n H n m a x Chế độ n c v v / ph 340 368 450 562 1 00 % t ả i (D = 3 5 . 9 V h l/ h 4.41 4.47 5.84 7. 6 4 1 10 % t ả i (D = 38 . 0 2 5 V h l/ h 4.24 4.58 5.61 7. 3 85% tải (D = V h l/ h 4.52 4.90 6. 0 7. 8 3.1.2 CÁC KẾT QUẢ TÍNH TOÁN CHO TÀU KH – 90327 –TS . 5 Bảng tính đường đặc tính chi tiết chân vịt sạch K Q =f(V,n) tàu KH-90327-TS K Q J n(v / ph) V P ( h l/ h ) V t ( h l/ h ) N P (m l ) 0.005 0 . 6 3 6 0 3 . 6 5 . 0 4 9.455 0.005 0. 6 42 0 4. 2 5.8 8 15.014 0.005 0 . 6 4 8 0 4 . 8 6 . 7 2 22.412 0.005 0 . 6 5 4 0 5 . 4 7 . 5 6 31.910 0.005 0 . 6 6 0 0 6 . 0 8 . 4 0 43.773 0.005 0. 6 66 0 6. 6 9.2 4 58.261 0.005 0 . 6 7 2 0 7 . 2 10.08 75.639 0.010 0 . 4 8 3 6 0 2 . 8 8 4 . 0 3 19.91 0.010 0 . 4 8 4 2 0 3 . 3 6 4 . 7 1 30.028 0.010 0 . 4 8 4 8 0 3 . 8 5 . 3 8 44.823 0.010 0 . 4 8 5 4 0 4 . 3 6 . 0 5 63.821 0.010 0 . 4 8 6 0 0 4 . 8 6 . 7 2 87.545 0.010 0 . 4 8 6 6 0 5 . 3 7 . 3 9 116.523 0.010 0 . 4 8 7 2 0 5 . 8 8 . 0 7 151.278 0.015 0 . 3 4 3 6 0 2 . 0 4 2 . 8 6 28.365 0.015 0 . 3 4 4 2 0 2 . 3 8 3 . 3 3 45.042 0.015 0.3 4 48 0 2. 7 3.8 1 67.235 0.015 0 . 3 4 5 4 0 3 . 1 4 . 2 9 95.731 0.015 0 . 3 4 6 0 0 3 . 4 4 . 7 6 131.318 0.015 0 . 3 4 6 6 0 3 . 7 5 . 2 4 174.784 0.015 0 . 3 4 7 2 0 4 . 1 5 . 7 1 226.918 0.020 0 . 1 5 3 6 0 0 . 9 1 . 2 6 37.82 0.020 0 . 1 5 4 2 0 1 . 0 5 1.46 60.056 0.020 0 . 1 5 4 8 0 1 . 2 1 . 6 8 89.646 0.020 0 . 1 5 5 4 0 1 . 4 1 . 8 9 127.646 0.020 0 . 1 5 6 0 0 1 . 5 2 . 1 0 175.091 0.020 0 . 1 5 6 6 0 1 . 7 2 . 3 1 233.046 0.020 0 . 1 5 7 2 0 1 . 8 2 . 5 2 302.557 6 Bảng tính đường đặc tính chi tiết chân vịt sạch K T =f(V,n) tàu KH-90327-TS K T J n(v / ph) V P ( h l/ h ) V t ( h l/ h ) P(KG) 0 . 0 5 0 . 5 5 3 6 0 3 . 3 4.622 188.1 0 . 0 5 0 . 5 5 4 2 0 3 . 8 5 5.392 256.025 0 . 0 5 0 . 5 5 4 8 0 4 . 4 6 . 1 6 334.40 0 . 0 5 0 . 5 5 5 4 0 4 . 9 6 . 9 3 423.23 0 . 0 5 0 . 5 5 6 0 0 5 . 5 7 . 7 1 522.50 0 . 0 5 0 . 5 5 6 6 0 6 . 1 8 . 4 7 632.23 0 . 0 5 0 . 5 5 7 2 0 6 . 6 9 . 2 4 752.40 0 . 1 0 0 . 4 4 3 6 0 2 . 6 4 3.697 376.2 0 . 1 0 0 . 4 4 4 2 0 3 . 0 8 4.314 512.05 0.1 0 0.4 4 48 0 3. 5 4.9 3 668.80 0 . 1 0 0 . 4 4 5 4 0 3 . 9 5 . 5 5 846.45 0 . 1 0 0 . 4 4 6 0 0 4 . 4 6 . 1 6 1045.00 0 . 1 0 0 . 4 4 6 6 0 4 . 8 6 . 7 8 1264.45 0 . 1 0 0 . 4 4 7 2 0 5 . 3 7 . 4 0 1504.80 0 . 1 5 0 . 3 0 3 6 0 1 . 8 2.521 564.13 0 . 1 5 0 . 3 0 4 2 0 2 . 1 2.941 768.075 0 . 1 5 0 . 3 0 4 8 0 2 . 4 3 . 3 6 1003.20 0 . 1 5 0 . 3 0 5 4 0 2 . 7 3 . 7 8 1269.68 0 . 1 5 0 . 3 0 6 0 0 3 . 0 4 . 2 0 1567.50 0 . 1 5 0 . 3 0 6 6 0 3 . 3 4 . 6 2 1896.68 0.1 5 0.3 0 72 0 3. 6 5.0 4 2257.20 0 . 2 0 0 . 1 5 3 6 0 0 . 9 1.261 752.4 0 . 2 0 0 . 1 5 4 2 0 1 . 0 5 1.471 1024.1 0 . 2 0 0 . 1 5 4 8 0 1 . 2 1 . 6 8 1337.60 0 . 2 0 0 . 1 5 5 4 0 1 . 4 1 . 8 9 1692.90 0 . 0 2 0 . 1 5 6 0 0 1 . 4 2 . 1 0 2090.00 0 . 0 2 0 . 1 5 6 6 0 1 . 7 2 . 3 1 2528.90 0 . 0 2 0 . 1 5 7 2 0 1 . 8 2 . 5 4 3009.60 7 Hình 3.8:Đường đặc tính chi tiết chân vịt sạch K Q = f(V,n) tàu KH – 90327-TS Hình 3.9:Đường đặc tính chi tiết chân vịt sạch K T = f(V,n) tàu KH – 90327-TS 8 Dưới đây là kết quả tính xây dựng đường đặc tính chân vịt c ủa động cơ t àu KH – 90327 – TS trong ba trường hợp tải là 85% tải, 100% tải, 110% t ả i: * 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 T ố c đ ộ qu a y c h â n v ị t n v / ph 34 0 368 450 586 T ố c đ ộ qu a y c h â n v ị t n v / s 5.67 6.13 7.50 9.77 T ố c đ ộ t à u h l/ h 4.41 4.47 5.84 7.6 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 - 0.007 0.007 0.007 0.007 K .  . D 5 Hệ số C  Q 1 1 , 9 3 6 - 0.1197 0.119 7 0.119 7 0.119 7 C ôn g s u ấ t y ê u c ầ u c ủ a chân v ịt N P = m l 21.82 27.57 50.5 111.6 3 * 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 T ố c đ ộ qu a y c h â n v ị t n v / ph 34 0 368 450 586 T ố c đ ộ qu a y c h â n v ị t n v / s 5.67 6.13 7.50 9.77 T ố c đ ộ t à u h l/ h 4.42 4.58 5.61 7.3 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 - 0.008 0.008 0.008 0.008 K .  . D 5 Hệ số C  Q 1 1 , 9 3 6 - 0.1356 0.135 6 0.135 6 0.135 6 C ôn g s u ấ t y ê u c ầ u c ủ a chân v ịt N P = m l 24.72 31.29 57.21 126.4 6 60 * Trườnghợp t ả i 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 34 0 368 450 562 Tốc độ quay chân vị t n v / s 5.67 6.13 7.50 9.77 T ố c đ ộ t à u h l/ h 4.52 4 . 9 6 . 0 7.8 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 - 0.0062 0.006 2 0.006 2 0.006 2 K .  . D 5 Hệ số C  Q 1 1 , 9 3 6 - 0.1092 0.109 2 0.109 2 0.109 2 C ôn g s u ấ t y ê u c ầ u c ủ a chân v ịt N P = m l 19.91 25.15 46.07 101.8 4 Hình 3.10: Đường đặc tính chân vịt của động cơ N P = f(n) tàu KH-90327-TS. Đường 1: chế độ 100% tải; đường 2: chế độ 110% tải; đường 3: ch ế độ 85% t ả i . 61 Giá trị các đại lượng cần tính T T Các đại lượng và công thức tính Đơn vị n n n n 1 Tốc độ quay chân vịt n v/ph 340 368 450 562 2 Tốc độ chạy tàu V hl/h 4.41 4.77 5.84 7.6 3 Giá trị h/s mômen K Q1 =f(V,n) 0.007 0.007 0.007 0.007 4 Giá trị h/s lực đẩy K T1 =f(V,n) 0.09 0.09 0.09 0.09 5  n 2 D 4 3355.66 3931.06 5879.13 9968.12 6 V t = n.D.J 1 hl/h 4.95 5.36 6.55 8.53 7 P = (5)K T1 KG 302.01 353.8 529.03 897.12 9 2   5 N  K q1 D . n 3 e 75  ml 22.06 27.97 51.15 112.95 Giá trị các đại lượng cần tính T T Các đại lượng và công thức tính Đơn vị n n n n 1 Tốc độ quay chân vịt n v/ph 340 368 450 562 2 Tốc độ chạy tàu V hl/h 4.42 4.58 5.61 7.3 3 Giá trị h/s mômen K Q1 =f(V,n) 0.008 0.008 0.008 0.008 4 Giá trị h/s lực đẩy K T1 =f(V,n) 0.096 0.096 0.096 0.096 5  n 2 D 4 3355.66 3931.06 5879.13 9968.12 6 V t = n.D.J 1 hl/h 4.62 5 6.12 7.97 7 P = (5)K T1 KG 322.14 377.38 564.3 956.93 9 2   5 N  K q1 D . n 3 e 75  ml 23.7 30.05 54.95 121.34 Bảng tính xây dựng đồ thi vận hành tàu KH-90327 – TS trong điều kiện thiết kế * Trường hợp 100% t ả i: min S H max * Trường hợp 110% t ả i: min S H max [...]... sức cản tính theo phương pháp Leningrad 63 Hình 3.11: Đồ thị vận hành tàu KH – 90327 – TS trong điều kiện thiết kế tính theo phương pháp thực nghiệm 1,1’ - Đường đặc tính công suất chân vịt và lực đẩy theo tốc độ quay n = const 2 - Đường công suất kéo EPS = f(V) 2’,2” - Đường cong sức cản R = f(V) trong điều kiện thiết kế tính theo thực nghiệm và Leningrad 3,3’ - Đường đặc tính công suất động cơ và. .. 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 là phù hợp Dựa vào đồ thị vận hành tàu KH – 90327 – TS ta thấy thiết kế ở chế độ hành trình tự do tàu có thể đạt vận tốc 8,5 hl/h ở chế độ tải trọng định mức với tốc độ quay của chân vịt là 586 v/ph, ứng với sức cản vỏ tàu là 919,75 KG, công suất đòi hỏi là 112, 9 ml ... theo tốc độ quay n 64 1’’ - Đường đặc tính công suất chân vịt N = f(n) 65 Từ đồ thị vận hành tàu KH – 90327 – TS, ta thấy điểm A ứng với chế độ thiêt kế tải là giao điểm của đường đặc tính công suất chân vịt, đường công suất keo EPS = f(V) ứng với chế độ 100% tải và đường đặc tính công suất động cơ Điểm A’ là giao đường đặc tính lực léo theo tốc độ quay n và đường cong sức cản R = f(V) ứng với chế độ. .. suất động cơ của tàu KH – 90327 – TS: Lmax = 13.90 m; Ltk = 12. 17 m; Bmax = 4.15 m; Btk = 3.92 m;Dcv = 1m n cv(v/p h)34 0 36 8 45 0 58 6 Vt(hl/h) 4.4 1 4.7 7 5.8 4 7 6 K Q 0.007 0.007 0.007 0.007 NP=(KQ n3D5) /11,936 20.7 4 26.2 9 48.0 8 106.1 7 Nđc=NP/hs  22.0 6 27.9 7 51.1 5 112. 9 5 Dưới đây là đồ thi vận hành tàu KH – 90327 – TS trong điều kiện thiết kế tính theo phương pháp thực nghiệm và kết...62 *Trường hợp 85% tải: T T Các đại lượng và công thức tính Đơn vị 1 Tốc độ quay chân vịt n 2 Tốc độ chạy tàu V 3 4 Giá trị các đại lượng cần tính n S 368 nH 450 hl/h 4.52 4.9 6 7.8 - 0.0062 0.0062 0.0062 0.0062 - Giá trị h/s mômen KQ1=f(V,n) Giá trị h/s lực đẩy KT1=f(V,n) v/ph n min 340 nmax 562 0.083 0.083 0.083 0.083 5 n2D4 - 3355.66 3931.06 5879.13 9968 .12 6 7 Vt = n.D.J1 P = (5)KT1 hl/h KG 5.5 . 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 li ên hợp Máy - Vỏ - Chân vịt là phù hợp. Dựa vào đồ thị. hành tàu KH – 90327 – TS ta thấy thi ết kế ở chế độ hành trình tự do tàu có thể đạt vận tốc 8,5 hl/h ở chế độ tải trọng định mức với tốc độ quay của chân vịt là 586 v/ph, ứng với sức cản vỏ tàu. suất định mức Ne : 120 CV - Số vòng quay định mức n : 1440 v / ph. - Tỷ số truyền chân vịt : 3,2 - Hệ thống làm mát : trực ti ếp - Hệ thống khởi động : đ i ện. 3.2.1.6 CÁC THÔNG TIN TRƯỚC THỬ TÀU : -