2. Определение мощности энергетической установки

В первом приближении для судов неледового класса или одного класса ледовости мощность определяется с помощью адмиралтейского коэффициента С_N , который определяется по прототипу.

( 0)

или по более стабильным для грузовых судов зависимостям

(5а) (5б)

где _max - максимальная скорость судна, узл.

Формула 5а получена на основании обработки статистики, формула 5б получена Ашиком В.В, Царевым Б.А и Челпановым И.В.

Для ледовых судов лучше использовать зависимости (5) и (5а) содержащие , так как первоначально необходимо определитьN с фактической максимальной скоростью хода. Это связано с тем, что часто мощность ЭУ определяется ледовой ходкостью, и соответственно скорость на тихой воде будет определяться уже выбранной мощностью ЭУ.

Мощность ЭУ судов ледового класса определяется следующим образом:

( 0)

Где 1 (для движителей фиксированного шага),0.9 (для движителей регулируемого шага). Для расчетов приведенной нагрузки принимать1

, для бульбовых носовых оконечностей следует принять ;, еслименьше 1, то принимать1;

,- скорость движения во льдах по проектному заданию, и скорость движения во льдах требуемая (по РМРС см.3.4.)

Значения параметров угла наклона форштевня φ_ф для расчета добавки к мощности ЭУ

таблица №

Ледовый класс	φф °
ЛУ1, ЛУ2,ЛУ3	Бульбовая носовая оконечность
ЛУ4	60
ЛУ5	45
ЛУ6,ЛУ7	30
ЛУ8,ЛУ9	25

Значения параметров для расчета мощности ЭУ для движения в ледовых условиях

таблица №

Ледовый класс	D<30000т		D≥30000т		Nmin КВт
		N’,КВт		N’,КВт
ЛУ1,ЛУ2	0.18	0	0.11	2100	740
ЛУ3	0.22	370	0.13	3070
ЛУ4	0.26	740	0.15	4040	1000
ЛУ5	0.3	2200	0.2	5200	2600
ЛУ6	0.36	3100	0.22	7300	3500
ЛУ7	0.42	4000	0.24	9400	5000
ЛУ8	0.47	5300	0.25	11600	7200
ЛУ9	0.5	7500	0.26	14700	10000

Если у судна изменяется мощность ЭУ в результате обеспечения ледовых качеств судна, мощность необходимо определить новую максимальную скорость, соответствующуюи новую эксплуатационную скорость

, ( 0)

где мощность ЭУ для обеспечения ледовых качеств

На начальном этапе, чтобы не делать два расчета водоизмещения оценим скорость хода судна при ориентации на ледовую ходкость:

( 0)

где скорость проектируемого судна по заданию

- параметр ледовой ходкости (если мощность ЭУ для корректируемого прототипа принималась по ледовой мощности, в противном случае вместо подставляется

Контрольные вопросы:

• Как определяется Адмиралтейский коэффициент?

• Каковы особенности оценки мощности для ледовых судов?

• Каковы причины и цель оценки мощности при изменении скорости?

• Какие элементы судна влияют на ледовое сопротивление?

Пример 2

Определим измерители для расчета элементов нагрузки судна

Характеристики судна прототипа:

Класс ледовый ЛУ3

L=176м

B=32.4м

T=11.1м

H=17.6м

N=9929КВт

δ=0.8

Ргр=47000

Скорость экспл. 14.8уз

Скорость макс. 16.4уз

R=15750миль

А=35сут

Плотность груза 0.8т/м³

Нагрузка прототипа

т

Устройства

аблица №

Определение измерителей элементов нагрузки

таблица №

таблица № 10(продолжение)

* - измеритель запаса водоизмещения определен при анализе прототипа

Определим Адмиралтейский коэффициент используя уточненную зависимость для более отдаленного прототипа.

Обратить внимание, что скорость, мощность, водоизмещение подставляются для прототипа (или исправленного прототипа)

Определим значение максимальной скорости проектируемого судна, с учетом обеспечения хода судна во льдах

16.1уз

где, в данном случае максимальная мощность выбиралась по условию ледовой ходкости

Вычислим исправленное значение мощности проектируемого судна на основании расчетов нагрузки

Определим эксплуатационную мощность ГД прототипа исправленного:

Произведем решение уравнение нагрузки двумя способами (алгебраическим и графическим)

Составим уравнение нагрузки (уточнение фактических скоростей и адмиралтейского коэффициента см.п.4.4):

Решая уравнение методом подстановки или построением графика, получаем следующее значение.

Рис. 4. Графическое решение уравнения нагрузки

Составим таблицу нагрузки при полученном значении водоизмещения:

При этом значение мощности и скорости в таблице по расчету см.п.5.2.

таблица №

Таким образом расчеты первого приближения выполнены.

Выполнено предварительное сопоставление с заданием в части изменения максимальной скорости, которая составляет – 16.1уз >14.5узл (по заданию). Окончательное решение можно принять после более точного определения мощности, при использовании конкретного каталога двигателей