Таблиця 3.3
Розрахуємо повне опір руху судна за даними прототипу для повного осідання і побудуємо графічну залежність R _x = f (V _s), T = const.
Наближене визначення опору по прототипу засноване на використанні отриманої в результаті модельних випробувань залежності коефіцієнта залишкового опору C _R (F _r), для судна з формою обводів, аналогічної прийнятій для розраховується об'єкта, і по можливості з невеликими відмінностями в основних геометричних характеристики корпусу. При цьому вплив на залишкову опір невідповідності геометричних параметрів, як правило, співвідношень головних розміреним L / B, B / T, y, коефіцієнтів повноти d, j, а іноді і абсциси центру величини x _c враховується введенням системи коригувальних поправок у вихідні значення C _R для прототипу. Застосування зазначених поправок грунтується на припущенні про незалежність впливу на залишкову опір кожного геометричного параметра з числа розрізняються у проектованого судна і прототипу, при цьому інші параметри покладаються постійними.
Крім використання для розрахунку коефіцієнта C _R по прототипу безпосередньо матеріалів систематичних серій, існують комплекти графіків, побудованих спеціально для визначення «коефіцієнтів впливу». Зазвичай за такими графіками обчислюють k _d, від основних безрозмірних геометричних параметрів, що характеризують повноту обводів і співвідношення головних розміреним. Найбільш відомі з них діаграми, побудовані І.В. Гирсом, що враховують вплив відносної довжини y = L / , Коефіцієнта подовжньої повноти j = d / b і відносини ширини до осадки B / T. Саме цими діаграмами ми і будемо користуватися в наших розрахунках.

Таблиця 3.4
4. Визначення параметрів гребного гвинта
Визначимо в першому наближенні параметри гребного гвинта, що забезпечує максимальну швидкість руху судна. За результатами обчислень побудуємо графічні залежності.
Спроектувати гребний гвинт означає вибрати не тільки його діаметр, шаговое та дисковий відношення і число лопатей, але також і профілі перерізів, кривизну цих профілів і відносні товщини профілів лопатей. При цьому необхідно врахувати взаємовідношення гвинта з корпусом корабля так, щоб працюючи за корпусом гребний гвинт показував найвищий ККД (пропульсівних коефіцієнт). Крім високого пропульсивного коефіцієнта гвинту необхідно забезпечити стійкість проти кавітації і надійність в експлуатації. Ці вимоги знаходяться в суперечності: з точки зору кавітації лопаті повинні бути тонше, а з точки зору надійності товщі.
Кожен елемент лопаті повинен розрахуватися з урахуванням умови його роботи та взаємодії з іншими елементами лопаті. Існує кілька схем розрахунку гребного гвинта. У всіх схемах розрахунку дуже часто використовуються результати продувок ізольованих профілів в аеродинамічних трубах. У багатьох схемах розрахунку використовується вихрова теорія гребних гвинтів. При проектуванні гребних гвинтів в основному вирішується одна з двох завдань:
а.) В результаті проектування встановлюються елементи гребного гвинта забезпечують найвищу швидкість судна. У цьому випадку потужність енергетичної установки задається заздалегідь з числа двигунів заснованих промисловістю.
б.) При проектуванні гребного гвинта потрібно визначити елементи такого гвинта, який споживатиме найменшу потужність. У цьому випадку має бути відомо тільки опір руху при заданій швидкості судна.
Для того, щоб раціонально спроектувати гребний гвинт необхідно мати всі дані до яких відносяться:
- Головні розміри
- Водотоннажність судна
- Коефіцієнти повноти
- Теоретичний креслення
- Зовнішня характеристика двигуна, кількість двигунів на один вал, тип з'єднання двигуна з гребним гвинтом, ККД валопровода, редуктора, електропередачі, передавальне відношення в редукторі.
- Ефективна чи буксирувальна потужність, отримана в результаті випробувань моделей судів, коефіцієнти попутного потоку y, засмоктування t, і коефіцієнт i = , Що враховує вплив нерівномірності потоку на ККД гвинта.
- Дисковий ставлення q =
- Кількість гребних валів z _p
- Число лопатей z
q = 0,375 ( ) ^{2 / 3} ;
D = 0,7 * T _k = 0,7 * 7,8 = 5,46 м ;
d _max = 0,09; z = 4;
c '= 0,065-коефіцієнт враховує міцність матеріалу лопаті (вуглецева сталь);
m '= 1,15-коефіцієнт враховує навантаження гребного гвинта;
q = 0,375 ( ) ^{2 / 3} = 0,112;
Приймаю q = 0,4;
                         2              6        t = a *       6     6      16    a = 0,6);
z _p = 1 (колічевство гребних гвинтів);
n = 2,1 об / с;
 = 1,025 кг * / м ^3;
a = 1,03
 _в = 0,98
У результаті побудови графіків були отримані наступні дані:
V _{s max} = 24 вузл
D = 5,7 м ;
H / D = 0,97;
h = 0,70.
Таблиця 4.1 Визначення параметрів гребного гвинта
5. Профілювання лопаті гребного гвинта
Виконаємо профілювання лопаті гребного гвинта і викреслив проекції гребного гвинта на міліметрівці формату А2.
q = 0,5 (1,083 - ) * Z Þb _max = 0,54 Dq;
d ₀ = (0,17 ¸ 0,22) D;
q = 0,4;
b _max = 1,262 м .
Контур спрямленной поверхні і розподіл товщини лопаті для z = 4.
Таблиця 5.1
6. Перевірка гребного гвинта на кавітацію
Виконаємо перевірку гребного гвинта на кавітацію
Кавітація - явище, пов'язане з закипання води на лопаті гребного гвинта і освіти в зв'язку з цим порожнин, заповнених парами води і газами, розчиненими у воді. Відомо, що кавітація виникає в тих випадках, коли тиск досягає тиску насичених парів при відповідній навколишнього температурі.
Кавітація завдає великої шкоди рушія, тому що при появі кавітації, або знижується ККД рушія, або руйнується лопать.
Існує багато схем перевірки гребного гвинта на кавітацію. Найбільш простий є схема Папмеля. Відповідно до цієї схеми розраховується критичне число оборотів n _кр, яке потім порівнюється з розрахунковим числом обертів.
n _кр =
де
g = 1025
h _s - глибина занурення осі гвинта;
h _s = 10,65 м.
r = 1,025 кг * / м ³
D-діаметр гребного гвинта;