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 4 ppt

1
Chương 4:
NGHIÊN CỨU XÁC ĐỊNH ĐƯỜNG ĐẶC
TÍNH CHÂN V
ỊT
TRONG
ĐIỀU KIỆN KHAI
THÁC TH
ỰC
TẾ
2.2.1. Đặc điểm cấu tạo và các thông số kỹ
thuật của chân
v
ị
t.
2.2.1.1 Đặc điểm cấu tạo chân
v
ị
t
:
Qua khảo sát thực tế thì hầu hết tàu cá Việt Nam đang sử
dụng kiểu chân
v
ịt
seri B-Wagenigen. Hiện tại hai tỉnh Khánh
Hoà và Phú Yên tàu đánh cá vỏ gỗ
l
ắp
chân vịt có các đặc
điểm
sau

:
Đường kính chân vịt D: 1m –
1,6m.
Số cánh Z : 3
(cánh)
Góc nghiêng của
cánh
:
15
0
.
Chiều dày lớn nhất của Profin cánh e: 0.05 –
0.08
Đường kính may ơ d
p
: 0.180 –
0.288
Tỷ số mặt đĩa  0.50 và
0.65
Tỷ số bước xoắn: H/D =
0.6
2.2.1.2.Các thông số kỹ thuật của chân
v
ị
t
Những thông số hình học ảnh hưởng đến đặc tính chân
v
ịt:
- Tỷ số bước xoắn
H

/
D.
- Tỷ số mặt đĩa

.
- Số lượng cánh chân vịt
Z.
- Dạng cánh, dạng profin, chiều dày cánh không ảnh
2
hưởng đáng kể và
được
coi là thứ
yếu.
Tỷ số H/D thường từ 0.5 – 2. Tỷ số này càng cao thì hiệu
su
ất chân vịt
càng
g
i
ả
m.
Tỷ số  thông thường từ 0.3 – 1.2. Tỷ số này càng lớn thì
hi
ệu suất chân
v
ịt
càng giảm cho nên không suất hiện sủi bọt thì nên lấy  nhỏ,
nh
ưng không
dướ

i
0.35. Khi có hiện tượng sủi bọt thì lấy tăng
l
ên.
Số cánh chân vịt Z không ảnh hưởng đáng kể đến đặc
tính chân v
ịt.
Nó
i
chung chân vịt không bị hạn chế bởi vỏ tàu
thì số lượng chân vịt càng nhiều thì
h
i
ệu
suất chân vịt càng
gi
ảm. Nhưng nếu bị khống chế đường kính chân vịt thì
h
i
ện
3

n
D
J
tượng có khi ngược lại, nghĩa là phải tăng số cánh để tăng
hi
ệu suất chân vịt.
Số
cánh chân vịt Z = 2 ÷ 5. Thông thường Z = 3 ÷

4.
Chế độ làm việc của chân vịt bước xoắn cố định trong liên
hợp sẽ được
đặc
trưng bởi hai thông số kỹ thuật chủ yếu là lực
đẩy P và mômen cản M. Tuy
nh
i
ên,
do các nghiên cứu về
chân vịt đều được thực hiện bằng phương pháp thử
ngh
i
ệm
mô hình trong bể thử nên trong thực tế thường được xác định
gián ti
ếp thông qua
hệ
số lực đẩy K
T
và hệ số mômen K
Q
(K
T
, K
Q
xác
định theo công thức
2-11,2-12).
P

K
T

2 4

n
D
(2-11)
M
716,2
N
p
K
Q





n
2
D
5
3
5
(2-12)

V
p
nD


K
T

J
(2-13)
(2-14)

p
Trong
đó
:
K
Q
2



P - lực đẩy chân vịt
(KG)
M - momen quay chân vịt.
(KG.m)
n - tốc độ quay của chân vịt
(s
-1
)
V
p
- tốc độ tịnh tiến
c

ủa chân vịt
(m
/
s)
D -
đường kính chân vịt
(m)
 - khối lượng riêng của nước
(KG.s
2
/
m
4
)
Khi thử nghiệm các mô hình chân vịt trong bể thử thường
4
tiến hành xác
đ
ị
nh
các hệ số K
T
, K
Q
bằng cách chân vịt mô
hình ho
ạt động ở các chế độ làm việc
ứng
với sự phối hợp các
giá tr

ị số vòng quay chân vịt n và vận tốc tàu V khác nhau,
đặc
trưng bởi hệ số bước thực J xác định theo công thức
(2-13).
Tại mỗi chế độ làm việc của chân vịt tương ứng với các
giá tr
ị hệ số J
=
const, sử dụng thiết bị đo để xác định lực đẩy
P và mômen cản M của chân vịt
mô
hình và sau đó thể hiện
mối quan hệ giữa các hệ số K
T
, K
Q
theo các giá trị J
khác
5
nhau dưới dạng các đồ thị gọi là đường đặc tính hoạt động
c
ủa chân vịt như ở
h
ì
nh
(2-6).
K
T
,K
Q

,

P
1
0
K
Q

P
K
T
O
J
Hình 2-6: Đường đặc tính hoạt động của chân vịt
K
T
,K
Q
,

P
=
f
(J)
Trong thực tế, đường đặc tính của hầu hết các mô hình
chân vịt hiện nay
đều
đã được tiến hành thực nghiệm để
xác định trong điều kiện sử dụng tiêu
chuẩn

tương ứng với
trường hợp các chân vịt hoàn toàn sạch và không bị biến
dạng.
Đường đặc tính hoạt động của mô hình chân vịt xác
6
định trong điều kiện
sử
dụng tiêu chuẩn đã được nhà khoa
học người Nga Papmen tổng hợp lại trên đồ
t
h
ị
thiết kế
chân vịt dưới dạng các đồ thị K
T
– J và K
Q
- J
.
2.2.2. Xây dựng đường đặc tính hoạt động chi tiết chân
v
ị
t.