2.3 Построение режимной карты

На режимной карте (N_е=f₃(V_s,n_с)) наносим положение ограничительных характеристик для работы главного двигателя по механической напряжённости, а на графике (Р_е=f₂(V_s,n_с)) строим границу предельной тяги, достижимой при данных гребного винта и главного двигателя для соответствующей скорости хода судна.

Двигатель считается перегруженным, если он работает на режиме, превышающем номинальную эффективную мощность N_ен, когда крутящий момент М_е или частота вращения вала n_с выходит за пределы номинальных значений.

Определяем допустимый номинальный крутящий момент:

М_ен== 16940/(23,141,9) = 1419 кНм

Для построения ограничительной характеристики на режимной карте берём первую точку А для номинального режима N_e= 16940 кВт и n_с= 1,9 с^-1.

Находим вторую точку В при n_с3 = 1,71 с^-1, для чего вычисляем N_ев при М_е=const:

N_eв = 2πn_с3М_ен = 23.141,711419 = 15246 кВт

Затем наносим ограничительную характеристику на режимную карту.

При работе двигателя в режиме так называемого “лёгкого” винта (например, при меньших осадках судна), когда λ_рλ_рн = 0,51 , ограничительной характеристикой служит зависимость изменения N_е при постоянной номинальной частоте вращения n_сн=const (на диаграмме линия n_сн = 1,9 с^-1 правее точки А).

С графика N_е=f₃(V_s,n_с) положение ограничительных характеристик (точки А и В) переносим на карту Р_е=f₂(V_s,n_с), получаем точки А^' и В' соответственно, через которые проходит граница достижимой полезной тяги, а также границей служит линия изменения Р_е при достижении n_сн.

2.4 Расчёт и построение номограмм для определения пропульсивного кпд и шкалы часового расхода топлива на главный двигатель

На оси абсцисс в левой части диаграммы наносим шкалу для определения буксировочной мощности N_б в пределах возможной работы СДУ, для чего определяем при V= 12,85 уз и Р_е= 490 кН;

N_б = 0,515 · Р_е · V

при V = 18,35 уз и Р_е= 1405 кН;

Производим расчёт для заполнения таблицы 2.2, взяв два значения: Р_е1= 490 кН и Р_е2 = 1405 кН

Расчёт N_б=f(P_e) при v=const

Таблица 2.2. Построение диаграммы буксировочной мощности

Vs ,узл	Pe1 = 490 кН	Pe2 = 1405 кН
	Nб = 0,515 · Pe1 · V	Nб = 0,515 · Pe2 · V
12,85	3243	9298
14,7	3710	10637
16,5	4164	11939
18,35	4631	13278

По данным таблицы строим в III квадранте карты график изменения N_б в зависимости от Р_е при разных значениях V.

Взяв два значения N_е1 = 5260 кВт и N_е2 = 16800 кВт и учитывая прямую передачу мощности от ГД на винт без редуктора, заполняем таблицу 2.3.

Расчёт N_б=f(N_e) при η=const

Таблица 2.3. Построение диаграммы пропульсивного КПД

η	Ne = 5260 кВт	Ne = 16800 кВт
	Nб = Ne · η · η в	Nб = Ne · η · η в
0,5	2577	8232
0,6	3093	9878
0,7	3608	11525
0,8	4124	13171

По данным таблицы строим график изменения буксировочной мощности N_б от N_e при разных значениях η.

Для построения диаграммы часового расхода топлива В на ГД при различных значениях эффективного КПД двигателя η_е в зависимости от величины развиваемой ГД эффективной мощности берём величину удельного расхода топлива b_е=0,170 кг/(кВтч), принимаем значение теплоты сгорания топлива Определяем эффективный КПД двигателя по формуле

Взяв два значения N_е1 = 5260 кВт и N_е2 = 16800 кВт заполняем таблицу

Таблица 2.4. Построение диаграммы часового расхода топлива

η е	Ne = 5260 кВт	Ne = 16800 кВт
0,50	902	2880
0,45	1002	3200
0,40	1127	3600