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 10 pot

1
Chương 10:
CÁC KẾT QUẢ TÍNH TOÁN TÀU
PY-
93024-TS
Như đã trình bày ở trên, sau đây có thể tóm tắt các bước
tính để xác định
sức
cản tàu thuỷ thông qua đồ thị vận hành
tàu xây d
ựng dựa vào cặp thông số tốc
độ
tàu V và số vòng
quay chân vịt
n.
1. Xây dựng đường đặc tính chi tiết chân vịt
s
ạch K
Q
, K
T
=
f
(V,n).
2. Xây dựng đồ thị đường đặc tính chi tiêt chân
v
ịt của động
cơ
cho ba chế độ tải, trong đó K
Q
= f(V,n) tra theo đồ thị

đườ
ng đặc tính
ch
i
tiêt chân vịt vừa xây
dựng.
3. Tính xây dựng đồ thị vận hành tàu ở ba chế độ
tải khác
nhau.
4. Tính xây dựng đường đặc tính công suất động
cơ.
5. Thể hiện các đường đặc tính vừa tính được lên
đồ thị vận
hành
tàu, từ đó xác định sức cản tàu trên đồ
t
h
ị
.
6. Tính sức cản theo phương pháp
khác.
7. So sánh các cách tính sức cản theo các
ph
ương pháp
khác
nhau
2
Bảng tính đường đặc tính chi tiết chân vịt sạch K
Q
=f(V,n) tàu

PY-93024-TS
K
Q
J n(v
/
ph)
V
t
(h
l/
h) N
P
(m
l
)
0.005
0
.
6
3
6
0
5
.
7
7
19.017
0.005 0.
6
42

0
6.7
3
30.199
0.005
0
.
6
4
8
0
7
.
6
9
45.078
0.005
0
.
6
5
4
0
8
.
6
5
64.183
0.005
0

.
6
6
0
0
9
.
6
1
88.043
0.005 0.
6
66
0
10.5
7
117.185
0.005
0
.
6
7
2
0
1
1
.
5
3
152.137

0.010
0
.
4
8
3
6
0
4
.
6
1
38.034
0.010
0
.
4
8
4
2
0
5
.
3
8
60.397
0.010
0
.
4

8
4
8
0
6
.
1
6
90.156
0.010
0
.
4
8
5
4
0
6
.
9
2
128.366
0.010
0
.
4
8
6
0
0

7
.
6
9
176.085
0.010
0
.
4
8
6
6
0
8
.
4
5
234.369
0.010
0
.
4
8
7
2
0
9
.
2
2

304.275
0.015
0
.
3
4
3
6
0
3
.
2
7
57.052
0.015
0
.
3
4
4
2
0
3
.
8
2
90.596
0.015 0.3
4
48

0
4.3
6
135.233
0.015
0
.
3
4
5
4
0
4
.
9
0
192.549
0.015
0
.
3
4
6
0
0
5
.
4
5
264.128

0.015
0
.
3
4
6
6
0
5
.
9
9
351.554
0.015
0
.
3
4
7
2
0
6
.
5
3
456.412
0.020
0
.
1

5
3
6
0
1
.
4
5
76.069
0.020
0
.
1
5
4
2
0
1
.
6
9
120.794
0.020
0
.
1
5
4
8
0

1
.
9
2
180.311
0.020
0
.
1
5
5
4
0
2
.
1
6
256.732
0.020
0
.
1
5
6
0
0
2
.
4
1

352.170
0.020
0
.
1
5
6
6
0
2
.
6
5
468.738
0.020
0
.
1
5
7
2
0
2
.
8
8
608.550
40
Bảng tính đường đặc tính chi tiết chân vịt sạch K
T

= f(V,n) tàu
PY – 93024 -
TS
K
T
J
n
(
v
/
s
)
V
t
(h
l/
h)
P
(
K
G
)
0
.
0
5
0
.
5
5

3
6
0
5
.
2
9
328.988
0
.
0
5
0
.
5
5
4
2
0
6
.
1
7
447.789
0
.
0
5
0
.

5
5
4
8
0
7
.
0
5
584.868
0
.
0
5
0
.
5
5
5
4
0
7
.
9
2
740.223
0
.
0
5

0
.
5
5
6
0
0
8
.
8
2
913.856
0
.
0
5
0
.
5
5
6
6
0
9
.
6
9
1105.765
0
.

0
5
0
.
5
5
7
2
0
10.57 1315.952
0
.
1
0
0
.
4
4
3
6
0
4
.
2
3
657.976
0
.
1
0

0
.
4
4
4
2
0
4
.
9
3
895.579
0.1
0
0.4
4
48
0
5.6
4
1169.735
0
.
1
0
0
.
4
4
5

4
0
6
.
3
4
1480.446
0
.
1
0
0
.
4
4
6
0
0
7
.
0
5
1827.712
0
.
1
0
0
.
4

4
6
6
0
7
.
7
6
2211.531
0
.
1
0
0
.
4
4
7
2
0
8
.
4
5
2631.905
0
.
1
5
0

.
3
0
3
6
0
2
.
8
8
986.964
0
.
1
5
0
.
3
0
4
2
0
3
.
3
7
1343.368
0
.
1

5
0
.
3
0
4
8
0
3
.
8
4
1154.603
0
.
1
5
0
.
3
0
5
4
0
4
.
3
3
2220.670
0

.
1
5
0
.
3
0
6
0
0
4
.
8
1
2741.567
0
.
1
5
0
.
3
0
6
6
0
5
.
2
9

3317.296
0.1
5
0.3
0
72
0
5.7
7
394.857
0
.
2
0
0
.
1
5
3
6
0
1
.
4
5
1315.952
0
.
2
0

0
.
1
5
4
2
0
1
.
6
9
1791.157
0
.
2
0
0
.
1
5
4
8
0
1
.
9
2
2339.471
0
.

2
0
0
.
1
5
5
4
0
2
.
1
6
2960.893
0
.
0
2
0
.
1
5
6
0
0
2
.
4
1
3655.423

0
.
0
2
0
.
1
5
6
6
0
2
.
6
5
4423.062
0
.
0
2
0
.
1
5
7
2
0
2
.
8

8
5263.809
41
Hình 3.1: Đường đặc tính chi tiết chân vịt sạch K
Q
= f(V,n)
tàu PY – 93024 –
TS.
Hình 3.2: Đường đặc tính chi tiết chân vịt sạch K
T
= f(V,n)
tàu PY – 93024 –
TS.
42
Dưới đây là kết quả tính đường đặc tính chân vịt của
động cơ của
t
àu
PY – 93024 – TS trong ba trường hợp tải
là 85% t
ải, 100% tải, 110% tải đã
qua
thời gian sử dụng theo
phương pháp thực
ngh
i
ệm
:
* 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
Tốc độ quay chân vị
t

n
v
/
ph 33
0
442 520 548
T
ố
c
đ
ộ
qu
a
y
c
h
â
n
v
ị
t
n
v
/
s
5
.
5
7.37 8.67 9.13
T

ố
c
đ
ộ
t
à
u
h
l/
h 3.82 5.11 6.02 6.34
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
- 0.0116 0.011
6
0.011
6
0.011
6
K
.

.
D
5
Hệ số C 
Q
1
1
,
9

3
6
- 0.2043 0.204
3
0.204
3
0.204
3
C
ôn
g
s
u
ấ
t
y
ê
u
c
ầ
u
c
ủ
a
chân
v
ịt
N
P
=

m
l
33.99 81.78 133.1
5
155.4
8
* 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
Tốc độ quay chân vị
t
n
v
/
ph 33
0
442 520 548
T
ố
c
đ
ộ
qu
a
y
c
h
â
n
v
ị
t
n

v
/
s
5
.
5
7.37 8.67 9.13
T
ố
c
đ
ộ
t
à
u
h
l/
h 3.61 4.84 5.69 6.0
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
- 0.0124 0.012
4
0.012
4
0.012
4
K
.

.

D
5
Hệ số C 
Q
1
1
,
9
- 0.2183 0.218
3
0.218
3
0.218
3
C
ôn
g
s
u
ấ
t
y
ê
u
c
ầ
u
c
ủ
a

chân
v
ịt
N
P
=
m
l
36.32 87.34 142.2
7
166.1
4
43
* Trườnghợptải 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
33
0

442 520 548
Tốc độ quay chân vị
t
n
v
/
s
5.
5
7.37 8.67 9.13
T
ố
c
đ
ộ
t
à
u
h
l/
h 3.94 5.28 6.22 6.55
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
- 0.0111 0.011
1
0.011
1
0.011
1
K

.

.
D
5
Hệ số C 
Q
1
1
,
9
3
6
- 0.1955 0.195
5
0.195
5
0.195
5
C
ôn
g
s
u
ấ
t
y
ê
u
c

ầ
u
c
ủ
a
chân
v
ịt
N
P
=
m
l
32.53 78.26 127.4
1
148.7
8
Hình 3.3: Đường đặc tính chân vịt của động cơ N
P
= f(n)
tàu PY – 93024 –
TS
Đường 1: Chế độ 100% tải; Đường 2: Chế độ 110% tải;
Đường 3: Chế độ 85%
t
ả
i
.
44
Giá trị các đại lượng cần

tính
TT
Các đại lượng và
công
thức
tính
Đơn
vị
n n n n
1
Tốc độ quay chân vịt
n v/ph 330 442 520 548
2
Tốc độ chạy tàu
V hl/h 3.82 5.11 6.02 6.34
3
Giá trị h/s
mômen
K
Q1
=f(V,n)
0.0116 0.0116 0.0116 0.0116
4
Giá trị h/s lực
đẩy
K
T1
=f(V,n)
0.1022 0.1022 0.1022 0.1022
5


n
2
D
4
5528.83 9918.584 13728.14 15246.36
6
V
t
=
n.D.J
1
hl/h 4.91 6.58 7.74 8.16
7
P =
(5)K
T1
KG 282.33 506.84 701.51 779.29
9
2
 
5
N

K
q1
D
.
n
3

e
75

ml 31.42 75.50 122.94 143.89
Giá trị các đại lượng cần
tính
TT
Các đại lượng và
công
thức
tính
Đơn
vị
n n n n
1
Tốc độ quay chân vịt
n v/ph 330 442 520 548
2
Tốc độ chạy tàu
V hl/h 3.61 4.84 5.69 6.0
3
Giá trị h/s
mômen
K
Q1
=f(V,n)
0.0124 0.0124 0.0124 0.0124
4
Giá trị h/s lực
đẩy

K
T1
=f(V,n)
0.1103 0.1103 0.1103 0.1103
5

n
2
D
4
5528.83 9918.584 13728.14 15246.36
6
V
t
=
n.D.J
1
hl/h 4.3 5.76 6.77 7.14
7
P =
(5)K
T1
KG 304.92 547.01 757.11 840.84
9
2
 
5
N

K

q1
D
.
n
3
e
75

ml 33.59 80.71 131.42 153.81
Bảng tính xây dựng đồ thi vận hành tàu PY - 93024 – TS trong
điều kiện khai
t
hác
thực
t
ế
* Trường hợp 100%
t
ả
i:
min S
H
max
* Trường hợp 110%
t
ả
i:
min S
H
max

45
Giá trị các đại lượng cần
tính
TT
Các đại lượng và
công
thức
tính
Đơn
vị
n n n n
1
Tốc độ quay chân vịt
n v/ph 330 442 520 548
2
Tốc độ chạy tàu
V hl/h 3.94 5.28 6.22 6.55
3
Giá trị h/s
mômen
K
Q1
=f(V,n)
0.0111 0.0111 0.0111 0.0111
4
Giá trị h/s lực
đẩy
K
T1
=f(V,n)

0.0962 0.0962 0.0962 0.0962
5

n
2
D
4
5528.83 9918.584 13728.14 15246.36
6
V
t
=
n.D.J
1
hl/h 5.53 7.4 8.71 9.18
7
P =
(5)K
T1
KG 265.94 477.09 660.33 733.35
9
2
 
5
N

K
q1
D
.

n
3
e
75

ml 30.07 72.25 117.64 137.69
*Trường hợp 85%
t
ả
i:
min S
H
max
Kết quả tính đường đặc tính công suất động cơ của tàu PY –
93024 –
TS
:
Các thông số của tàu PY – 93024 – TS : L
max
= 15,1m; L
tk
=
14,06 m;B
max
= 4,4
m
;B
tk
= 4,03 m; D
cv

= 1,15 m; công suất định mức động cơ
N
e
= 160 CV; số
vòng
quay định mức n = 2000
v
/
ph.
n
cv
(v
/
p
h
)
V
t
(h
l/
h)
K
Q
N
P
=
(
K
Q


n
3
D
5
)
/
1
1
,
9
3
6
N
đc
=N
P
/

h

3
3
0
3
.
8
2
0.0116
39
.

9
9
4
2
.
5
4
4
4
2
5
.
1
1
0.0116
81
.
7
8
8
7
.
0
0
5
2
0
6
.
0

2
0.0116
1
33
.
1
5
141.65
5
4
8
6
.
3
4
0.0116
1
55
.
4
8
165.40
Dưới đây là đồ thị vận hành tàu PY – 93024 – TS trong
điều kiện khai
t
hác
thực tế, biểu diễn tất cả các kết quả tính ở
trên và mối quan hệ năng lượng giữa
các
đường đặc tính chân

46
vịt, đường đặc tính công suất động cơ từ đó xác định
đường
cong sức cản tàu qua thực tế khai
t
hác.
47
Hình 3.4: Đồ thị vận hành tàu PY – 93024 – TS trong điều
ki
ện khai thác thực
t
ế
1,1’ - Đường đặc tính công suất chân vịt và lực đẩy theo tốc
độ quay n =
cons
t
.
2,2’ - Đường công suất kéo EPS = f(V) và đường cong sức
c
ản R =
f(V).
3,3’ - Đường đặc tính công suất động cơ và lực kéo theo tốc
độ quay
n.
48
1’’ - Đường đặc tính công suất chân vịt N =
f(n).
49
Từ đồ thị vận hành tàu PY – 93024 – TS, ta thấy điểm
A

ứng với chế độ
l
àm
việc tối đa của động cơ là giao của
đường đặc tính công suất chân vịt và đường
đặc
tính động
cơ. Như vậy tàu có thể hoạt động ở chế độ nặng tải ứng
v
ới số
vòng
quay548 v/ph có thể đạt với vận tốc 6,4 hl/h,
công suất cần thiết là 160,2 (ml),
sức
cản tàu lúc này là 887
KG.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 sức
cản vỏ tàu lớn nhất. Dựa
vào
đồ thị ta thấy sự làm viêc của
liên h
ợp Máy - Vỏ - Chân vịt của tàu sau một
t
hờ
i
gian
khai thác vẫn còn đảm bảo tính phù
hợp.
3.1.3. XÁC ĐỊNH SỨC CẢN LÝ THUYẾT CỦA

TÀU PY – 93024 -
TS
THEO CÔNG THỨC
LENINGRAD
:
Kết quả tính sức cản theo công thức của Viện Thiết kế
Leningrad cho tàu
PY
– 93024 – TS lý
t
huyế
t:
Đại
l
ượng
Đơ
n
v
ị
Tốc độ tàu tính
t
oán
Tốc độ
t
àu h
l/
h 4 5 6 7 8 9
Tốc độ
t
àu m

/
s 2.06 2.575 3.086 3.601 4.115 4.63
100
%
108.8
3
209.8
4
374.4
3
627.8
5
1000.
0
3
1525.5
3
Sứ
c
c
ả
1
1
0
%
t
ả
i
KG
114.9

7
225.3 406.9
5
688.6
3
1104.
2
7
1693.
1
50
85
%
t
ả
i
10
6
.
2
5
2
03
.
4
2
36
0
.
9

9
6
0
2
.
8
4
9
5
7
.
2
2
1
4
5
6
.
8
1