Thiết Kế Sơ Bộ Tàu Câu Cá Ngừ Đại Dương, chương 14 pptx

Chương 14: Tính chọn động cơ chính
3.3.2.1.Thiết kế chân vịt để chọn máy cho tàu thiết kế
1.Tính chọn các thông số ban đầu:
 Đường kính chân vịt :Chân vịt có đường kính càng lớn số
vòng quay càng nhỏ thì hiệu suất công tác càng cao, song
đường kính chân vịt không thể quá lớn vì mớn nước và hình
dáng đuôi tàu khống chế.
Tàu một chân vịt : D
max
≤ (0,7 ÷ 0,9) T
đ
Với Tđ là chiều chìm phía đuôi tàu có giá trị: T
đ
= 1,7(m).
D
max
= (0,7 ÷ 0,9) T
đ
= 0,73x1,7 (m) = 1,24(m)
D
ựa theo bản vẽ đường hình và căn cứ vào đuôi tàu thiết kế
chọn: D
max
= 1,24 (m)
Các h
ệ số ảnh hưởng thân tàu:
Ω = 0,77 ψ – 0,28
692,0
91,0
63,0





ω = 0,77

0,692 – 0,28 = 0,253
Hệ số dòng hút: Phụ thuộc vào hình dáng đuôi tàu và rất khó
xác định một cách chính xác giá trị gần đúng của hệ số dòng hút
đối với tàu cá:
t = 0,77ψ – 0,3 = 0,77

0,692 – 0,3 = 0,233
Lực đẩy chân vịt:
46.1976
233,01
799.1515
1





t
R
P ( kG)
 Tốc độ tịnh tiến chân vịt:
V
p
= (1- ω) v = (1- 0,253) 4,635 = 3,455 (m/s)
 Đường kính tối ưu chân vịt: D

tư
D
tư
=
2
4,0
8
p
V
P

Trong đó: + P: lực đẩy chân vịt (kG)
+ ρ: mật độ nước biển; ρ = 104,5( KGs
2
/m
4
)
+ V
p
: tốc độ chân vịt (m/s)

D
tư
=
2
455,35,10414,34,0
46.19768


= 3.18(m)


D
tư
> D
max
; Chọn D
max
= 1,24(m).
 Số cánh chân vịt: Z
Khi chọn số cánh chân vịt cần chú ý đến các yếu tố sau:
+ Hiệu suất công tác.
+ Hiện tượng bọt khí.
+ Sự gây nên chấn động.
Số cánh chân vịt có ảnh hưởng đến tần số và biên độ các lực
kích thích sinh ra trong lúc chân vịt làm việc.
Số lượng cánh chân vịt nằm trong khoảng từ (26)
cánh. Riêng ở các tàu cá số cánh chân vị thường 3 ÷ 4 cánh, theo lý
luận thiết kế chân vịt của papmiel xét trên quan điểm làm việc tốt
khi hệ số :
K
d
= V
p
.D
cv
.
P

= 3,455×1,24×
46,1976

5,104
= 0.98 < 2.
Ch
ọn số cánh chân vịt : Z = 4;
Chọn Z = 4 cánh.
 Tỉ số mặt đĩa: Là tỉ số giữa diện tích mặt duỗi cánh (S
0
) và
di
ện tích đường tròn có đường kính bằng đường kính chân
vịt (S).
 
2,13,0
0

S
S

Khi thiết kế chân vịt ta phải chọn tỉ số mặt đĩa sao cho vừa
đủ độ bền, vừa không xảy ra hiện tượng sinh bọt khí tr
ên mặt cánh
chân vịt, vừa phải đảm bảo hiệu suất công tác cao.
Để đảm bảo đủ bền của cánh chân vịt thì tỉ số mặt đĩa thiết kế
θ đảm bảo điều kiện:
3
,
3
2
max
'

min
10000
.'
375,0
PmZ
D
C
cv
t











Với:
- C’: hệ số đặc trưng độ bền chân vịt.
Do chân vịt làm bằng hợp kim Đồng-Mangan nên chọn C’=
0,055
- m’: h
ệ số khả năng của chân vịt, m’= 1,15
- δ
max =
(0,08 ÷ 0,10): độ dày tương đối của cánh chân vịt ở bán
kính tương đối;

Chọn δ
max
= 0,09
=>
281,0
10000
46.197615,1
09,0
4
24,1
055,0
375,0
3
3
2
'
min












Vậy

'
min

 (thỏa mãn điều kiện).
Để đảm bảo tránh hiện tượng sinh bọt khí tr
ên bề mặt cánh
chân vịt thì:
t

phải thoả mãn:
 
2
1
''
min
130 Dn
P
K
cv
c
t


Trong đó:
+ n
cv
: tốc độ quay chân vịt, (v/ph)
Chọn sơ bộ n
cv
= 420 (v/ph) = 7 (v/s)

P
1
= P
0
– P
d
= 10330 + γh
s
– P
bh
(kG/m
2
)
h
s
: độ chìm trục chân vịt
h
s
= T
d
– 0,54D = 1,7 – 0,54

1,42 = 0,93
P
bh
: Áp suất hơi bảo hòa (tra bảng 3.2)
Bảng 3.4: Bảng giá trị áp suất hơi bão hòa
T
o
C 0 5 10 15 20 25 30 35 40 45

P
bh
(KG/m
2
) 62 89 125 174 238 323 435 573 635 728
Chọn T = 20
0
C 238
bh
P (kG/m
2
)
V
ậy P
1
= 10330 + 1,025

0,93 – 238 = 10092,95 (kG/m
2
)
+ ξ: hệ số thực nghiệm có giá trị nằm trong khoảng (1,3 ÷ 1,6) ;
Ch
ọn ξ = 1,5
+ D = D
cv
= 1,24 (m)
+ K
c
=







Z
D
H
f
p
,,

: hệ số đặc trưng bọt khí ở cánh chân vịt.
+ Chọn
D
H
= 0,6
+
398,0
724,1
455,3



cvcv
p
p
nD
V


Tra đồ thị hình 1 trang 11 Giáo trình “Hướng dẫn thiết kế
chân vịt tàu thủy” của Nguyễn Xuân Mai ứng với: Z = 4 ; λ
P
=
0,398;
6,0
D
H
ta được: K
c
= 0,15
Suy ra
 
218,024,17
95,10092
15,0
3,1130
2
''
min


Vậy để thoả mãn điều kiện không sủi bọt thì: ),max(
''
min
'
min

 ;
Ch

ọn θ= 0,4.