• Nie Znaleziono Wyników

POLITECHNIKA GDAŃSKA

N/A
N/A
Protected

Academic year: 2022

Share "POLITECHNIKA GDAŃSKA"

Copied!
20
0
0

Pełen tekst

(1)

POLITECHNIKA GDAŃSKA

WYDZIAŁ OCEANOTECHNIKI I OKRĘTOWNICTWA

MECHANIKA RUCHU OKRĘTU II

PROJEKT II

Charakterystyki napędowe i śrubowe

Dobór steru

Maciej Kołodziej

Budowa Okrętów i Jachtów

2020/2021

Semestr VII

Data oddania: 30.01.2021

(2)

DOBÓR SILNIKA

moc naporu PT 5296,93 kW

sprawność pędnika ηP 0,711 ­

sprawność rotacyjna ηR 1,028 ­

ilość obrotów śruby n 100 obr/min

ilość obrotów śruby n 1,667 obr/s

współczynnik ssania t 0,138 ­

współczynnik strumienia nadążającego w 0,126 ­

współczynnik skoku P/D 1,239 m

współczynnik powierzchni wyprostowanej AE/AO 0,547 m

współczynnik posuwu J 0,966 ­

średnica śruby D 6,94 m

Liczba skrzydeł z 5 ­

Na podstawie powyższych danych wyznaczono moc na sprzęgle silnika głównego.

𝑃𝐵 =𝑃𝐷 𝜂𝑆 𝑃𝐵 = 𝑃𝑇

𝜂𝑃∗ 𝜂𝑅∗ 0,97 𝑃𝐵 = 7473,0 𝑘𝑊

Dobrano silnik: MAN B&W o mocy 9073 kW.

(3)

Charakterystyki napędowe śruby Dane:

średnica śruby D = 6,94 [m]

liczba skrzydeł z = 5 [­]

długość L = 334,0 m

szerokość B = 56,8 m

zanurzenie T = 17,06 m współczynnik CB = 0,612 ­ opór RT = 536,15 [kN]

prędkość v = 19 [kn]

V = 9,77 [m/s]

n1 87 obr/min 1,45 obr/s

n2 93 obr/min 1,55 obr/s

n3 100 obr/min 1,67 obr/s

n4 106 obr/min 1,77 obr/s

n5 111 obr/min 1,85 obr/s

n3 – Obroty nominalne

(4)

Użyte wzory: Symbole:

𝑉𝐴= 𝐽𝑛𝐷 𝑉 = 𝑉𝐴

1 − 𝑤

𝑇 = 𝐾𝑇∗ 𝜌 ∗ 𝑛2∗ 𝐷4 𝑇𝑁 = 𝑇(1 − 𝑡)

𝑃𝐷 =0,00628 ∗ 𝐾𝑄 ∗ 𝜌 ∗ 𝑛3∗ 𝐷5 𝜂𝑅

𝑛3= 𝑃𝐷∗ 𝜂𝑅

2𝜋 ∗ 𝐾𝑄∗ 𝜌 ∗ 𝐷5

𝑛2= 𝑄𝜂𝑅 𝐾𝑄 ∗ 𝜌 ∗ 𝐷5

Wyniki obliczeń dla poszczególnych obrotów:

n2 = 93 obr/min

n2 = 1,55555 obr/s

J [-] 0,0 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 0,7 0,8 0,9 1,0 0,9665

KT [-] 0,515 0,498 0,477 0,451 0,421 0,387 0,349 0,309 0,266 0,220 0,172 0,188

KQ [-] 0,090 0,087 0,084 0,080 0,076 0,071 0,066 0,060 0,053 0,046 0,038 0,041

VA [m/s] 0,000 0,818 1,636 2,453 3,271 4,089 4,907 5,725 6,542 7,360 8,178 7,904

1-w [-] 0,875 0,875 0,875 0,875 0,875 0,875 0,875 0,875 0,875 0,875 0,875 0,875

V [m/s] 0,000 0,935 1,869 2,804 3,739 4,673 5,608 6,542 7,477 8,412 9,346 9,033

1-t [-] 0,862 0,862 0,862 0,862 0,862 0,862 0,862 0,862 0,862 0,862 0,862 0,862

T [kN] 1123,4 1086,8 1039,8 983,0 917,3 843,3 761,8 673,5 579,2 479,5 375,3 410,7

TN [kN] 968,4 936,8 896,3 847,4 790,7 726,9 656,7 580,6 499,2 413,4 323,5 354,0

PD [kW] 9817,4 9500,0 9135,6 8721,0 8253,0 7728,5 7144,2 6496,9 5783,4 5000,6 4145,2 4440,1

V[kn] 0,0 1,8 3,6 5,5 7,3 9,1 10,9 12,7 14,5 16,4 18,2 17,6

VA – prędkość śruby względem wody J ­ współczynnik posuwu

n – obroty śruby D – średnica śruby V – prędkość

w – współczynnik strumienia nadążającego KT – współczynnik naporu

ρ – gęstość wody morskiej T – napór śruby

t ­ współczynnik ssania

TN – napór skorygowany współczynnikiem ssania PD – moc dostarczona na stożek śruby

KQ – współczynnik momentu ηR – sprawność rotacyjna Q – moment

n1 = 87 obr/min

n1 = 1,45555 obr/s

(5)

n3 = 100 obr/min n3 = 1,6666667 obr/s

n4 = 106 obr/min n4 = 1,777777 obr/s

n5 = 111 obr/min

n5 = 1,8555555 obr/s

J [-] 0,0 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 0,7 0,8 0,9 1,0 0,9665

KT [-] 0,515 0,498 0,477 0,451 0,421 0,387 0,349 0,309 0,266 0,220 0,172 0,188

KQ [-] 0,090 0,087 0,084 0,080 0,076 0,071 0,066 0,060 0,053 0,046 0,038 0,041

VA [m/s] 0,000 0,874 1,748 2,623 3,497 4,371 5,245 6,119 6,994 7,868 8,742 8,449

1-w [-] 0,875 0,875 0,875 0,875 0,875 0,875 0,875 0,875 0,875 0,875 0,875 0,875

V [m/s] 0,000 0,999 1,998 2,997 3,996 4,995 5,995 6,994 7,993 8,992 9,991 9,656

1-t [-] 0,862 0,862 0,862 0,862 0,862 0,862 0,862 0,862 0,862 0,862 0,862 0,862

T [kN] 1283,7 1241,9 1188,1 1123,3 1048,2 963,6 870,5 769,6 661,8 548,0 428,9 469,3

TN [kN] 1106,6 1070,5 1024,2 968,3 903,5 830,6 750,4 663,4 570,5 472,3 369,7 404,5

PD [kW] 11991,9 11604,2 11159,1 10652,7 10081,0 9440,3 8726,6 7935,9 7064,4 6108,2 5063,4 5423,5

V[kn] 0,0 1,9 3,9 5,8 7,8 9,7 11,7 13,6 15,5 17,5 19,4 18,8

J [-] 0,0 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 0,7 0,8 0,9 1,0 0,9665

KT [-] 0,515 0,498 0,477 0,451 0,421 0,387 0,349 0,309 0,266 0,220 0,172 0,188

KQ [-] 0,090 0,087 0,084 0,080 0,076 0,071 0,066 0,060 0,053 0,046 0,038 0,041

VA [m/s] 0,000 0,940 1,880 2,820 3,760 4,700 5,640 6,580 7,520 8,460 9,400 9,085

1-w [-] 0,875 0,875 0,875 0,875 0,875 0,875 0,875 0,875 0,875 0,875 0,875 0,875

V [m/s] 0,000 1,074 2,149 3,223 4,297 5,371 6,446 7,520 8,594 9,669 10,743 10,383

1-t [-] 0,862 0,862 0,862 0,862 0,862 0,862 0,862 0,862 0,862 0,862 0,862 0,862

T [kN] 1484,2 1435,9 1373,7 1298,7 1211,9 1114,1 1006,5 889,8 765,2 633,5 495,9 542,6

TN [kN] 1279,4 1237,7 1184,2 1119,5 1044,7 960,4 867,6 767,0 659,6 546,1 427,4 467,7

PD [kW] 14474,5 14006,5 13469,2 12857,9 12168,0 11394,6 10533,1 9578,8 8526,9 7372,7 6111,6 6546,3

V[kn] 0,0 2,1 4,2 6,3 8,4 10,4 12,5 14,6 16,7 18,8 20,9 20,2

J [-] 0,0 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 0,7 0,8 0,9 1,0 0,9665

KT [-] 0,515 0,498 0,477 0,451 0,421 0,387 0,349 0,309 0,266 0,220 0,172 0,188

KQ [-] 0,090 0,087 0,084 0,080 0,076 0,071 0,066 0,060 0,053 0,046 0,038 0,041

VA [m/s] 0,000 0,996 1,993 2,989 3,986 4,982 5,978 6,975 7,971 8,968 9,964 9,630

1-w [-] 0,875 0,875 0,875 0,875 0,875 0,875 0,875 0,875 0,875 0,875 0,875 0,875

V [m/s] 0,000 1,139 2,277 3,416 4,555 5,694 6,832 7,971 9,110 10,249 11,387 11,006

1-t [-] 0,862 0,862 0,862 0,862 0,862 0,862 0,862 0,862 0,862 0,862 0,862 0,862

T [kN] 1667,7 1613,4 1543,5 1459,3 1361,7 1251,8 1130,9 999,8 859,8 711,9 557,1 609,7

TN [kN] 1437,5 1390,7 1330,5 1257,9 1173,8 1079,1 974,8 861,8 741,1 613,6 480,3 525,5

PD [kW] 17756,5 17182,4 16523,3 15773,4 14927,0 13978,3 12921,5 11750,8 10460,4 9044,5 7497,4 8030,6

V[kn] 0,0 2,2 4,4 6,6 8,9 11,1 13,3 15,5 17,7 19,9 22,1 21,4

(6)

PD nom 6545,3 kW

QD nom 625,13 kNm

opór kadłuba RT 536,15 [ kN ] opór kadłuba 1,2 RT 643,38 [ kN ]

J [-] 0,0 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 0,7 0,8 0,9 1,0 0,9665

KT [-] 0,515 0,498 0,477 0,451 0,421 0,387 0,349 0,309 0,266 0,220 0,172 0,188

KQ [-] 0,090 0,087 0,084 0,080 0,076 0,071 0,066 0,060 0,053 0,046 0,038 0,041

VA [m/s] 0,000 1,043 2,087 3,130 4,174 5,217 6,260 7,304 8,347 9,391 10,434 10,084

1-w [-] 0,875 0,875 0,875 0,875 0,875 0,875 0,875 0,875 0,875 0,875 0,875 0,875

V [m/s] 0,000 1,192 2,385 3,577 4,770 5,962 7,155 8,347 9,540 10,732 11,925 11,525

1-t [-] 0,862 0,862 0,862 0,862 0,862 0,862 0,862 0,862 0,862 0,862 0,862 0,862

T [kN] 1828,7 1769,2 1692,6 1600,2 1493,2 1372,7 1240,1 1096,3 942,8 780,6 610,9 668,5

TN [kN] 1576,3 1525,0 1459,0 1379,4 1287,1 1183,3 1068,9 945,0 812,7 672,9 526,6 576,3

PD [kW] 20389,6 19730,4 18973,5 18112,5 17140,6 16051,2 14837,6 13493,3 12011,5 10385,7 8609,2 9221,5

V[kn] 0,0 2,3 4,6 7,0 9,3 11,6 13,9 16,2 18,5 20,9 23,2 22,4

J [-] 0,0 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 0,7 0,8 0,9 1,0 0,9665

KT [-] 0,515 0,498 0,477 0,451 0,421 0,387 0,349 0,309 0,266 0,220 0,172 0,188

KQ [-] 0,090 0,087 0,084 0,080 0,076 0,071 0,066 0,060 0,053 0,046 0,038 0,041

n3 [-] 2,032 2,100 2,183 2,287 2,417 2,581 2,792 3,070 3,449 3,989 4,812 4,493

n [obr/s] 1,267 1,281 1,297 1,318 1,342 1,372 1,408 1,453 1,511 1,586 1,688 1,650

VA [m/s] 0,000 0,722 1,463 2,229 3,028 3,868 4,765 5,738 6,817 8,050 9,522 8,995

1-w [-] 0,875 0,875 0,875 0,875 0,875 0,875 0,875 0,875 0,875 0,875 0,875 0,875

V [m/s] 0,000 0,825 1,672 2,548 3,460 4,421 5,446 6,558 7,791 9,200 10,882 10,279

1-t [-] 0,862 0,862 0,862 0,862 0,862 0,862 0,862 0,862 0,862 0,862 0,862 0,862

T [kN] 857,1 847,6 832,3 811,7 785,7 754,7 718,4 676,7 628,8 573,7 508,8 531,8

TN [kN] 738,9 730,6 717,5 699,6 677,3 650,5 619,3 583,3 542,1 494,5 438,6 458,4

V[kn] 0,0 1,6 3,3 5,0 6,7 8,6 10,6 12,7 15,1 17,9 21,2 20,0

J [-] 0,0 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 0,7 0,8 0,9 1,0 0,9665

KT [-] 0,515 0,498 0,477 0,451 0,421 0,387 0,349 0,309 0,266 0,220 0,172 0,188

KQ [-] 0,090 0,087 0,084 0,080 0,076 0,071 0,066 0,060 0,053 0,046 0,038 0,041

n2 [-] 1,219 1,260 1,310 1,372 1,450 1,549 1,675 1,842 2,069 2,393 2,887 2,696

n [obr/s] 1,104 1,122 1,145 1,171 1,204 1,244 1,294 1,357 1,439 1,547 1,699 1,642

VA [m/s] 0,000 0,633 1,291 1,982 2,717 3,509 4,380 5,358 6,491 7,853 9,583 8,950

1-w [-] 0,875 0,875 0,875 0,875 0,875 0,875 0,875 0,875 0,875 0,875 0,875 0,875

V [m/s] 0,000 0,723 1,476 2,265 3,105 4,011 5,006 6,124 7,418 8,975 10,952 10,228

1-t [-] 0,862 0,862 0,862 0,862 0,862 0,862 0,862 0,862 0,862 0,862 0,862 0,862

T [kN] 651,4 651,2 647,9 641,6 632,7 621,1 607,0 590,1 570,1 545,9 515,4 526,5

TN [kN] 561,5 561,4 558,5 553,1 545,4 535,4 523,2 508,7 491,4 470,5 444,3 453,9

PD [kW] 4220,3 4290,2 4374,9 4477,7 4602,9 4756,5 4947,2 5187,8 5498,5 5913,2 6494,8 7473,0

V[kn] 0,0 1,4 2,9 4,4 6,0 7,8 9,7 11,9 14,4 17,4 21,3 19,9

(7)

n [obr/min] PB dla v = 0 PB dla R PB dla 1,2R

87 9817,4 6546,3 7855,6

93 11991,9 7008,5 8410,2

100 14474,5 7473,0 8967,6

106 17756,5 8017,5 9621,0

111 20389,6 8408,6 10090,3

Wykresy charakterystyk napędowych:

(8)
(9)

Linie charakteryzujące Q, PD i R powinny przeciąć się z linią obrotów nominalnych n3. Ponieważ przecinają się one z n2, można założyć, że prawdopodobnie pojawiły się błędy w danych z poprzedniej części projektu.

5000 6000 7000 8000 9000 10000 11000 12000 13000 14000 15000 16000 17000 18000 19000 20000 21000

85 90 95 100 105 110 115

PB [kW]

n [obr/min]

Krzywe Śrubowe

Serie2 Serie3 PB dla v = 0 Pomocnicza

(10)

STER

Dopasowanie wymiarów steru Dane:

L = 334,0 m B = 56,8 m T = 17,06 m CB = 0,612 ­

Powierzchnia płata steru wg DNV:

𝐴𝑟 =𝑇 ∗ 𝐿𝑝𝑝

100 [1 + 𝐶𝐵2∗ 50 ∗ ( 𝐵 𝐿𝑝𝑝)

2

]

𝐴𝑟 = 87,64 𝑚2 Warunek:

0,023

√ 𝐿

𝐶𝐵∗ 𝐵− 6,2

3 < 𝐴𝑅

𝑇 ∗ 𝐿< 0,03

√ 𝐿

𝐶𝐵∗ 𝐵− 7,2

3

0,0153 < 0,0154 < 0,0224 Warunek został spełniony.

(11)

Dane steru:

Powierzchnia steru: AR = 87,64 m2

Położenie osi obrotu: d = 1,63 m

Cięciwa steru: c = 6,5 m

Wysokość steru: b = 13,5 m

Odległość steru od śruby: a (s) = 2,2 m Odległość steru od kadłuba: e (d) = 0,6 m

Wydłużenie płata: λ = 2,076 ­

Stosunek d/c= 0,25 ­

Profil steru: NACA – 00 15

współczynnik grubości profilu t/c 0,15 ­

grubość profilu t 0,975 m

Efektywne wydłużenie płata 𝜆𝑒𝑓= 𝜇 ∗ 𝜆

𝜇 = 𝑓 (𝑑′

𝑙) ­ wielkość d oznacza głębokość zanurzenia górnej krawędzi steru ­ l ­wysokość steru

μ d’/l 2,000 0,000

1,700 0,015 d’/l = 0,026 ­

1,400 0,035 μ = 1,34 ­

1,300 0,060 λ = 2,08 ­

1,200 0,140 λef = 2,79 ­

Przeliczenie charakterystyk hydrodynamicznych steru na wydłużenie efektywne.

Współczynniki hydrodynamiczne profili NACA:

α [°] CL' [­] CD' [­] CQ' [­]

0 0 0,01 0

4 0,3 0,019 0,075

8 0,61 0,037 0,15

12 0,91 0,059 0,225

16 1,19 0,098 0,3

(12)

20 1,4 0,14 0,36

24 1,2 0,279 0,36

0 0,2 0,4 0,6 0,8 1 1,2 1,4 1,6

0 5 10 15 20 25

α [°]

Współczynniki hydrodynamiczne dla λ=6

CL' CD' CQ'

(13)

Przeliczenie charakterystyk hydrodynamicznych z wykorzystaniem wzorów Prandtla:

α [°] CL [­] CD [­] CQ [­]

0 0 0,01 0

5,212417 0,3 0,025348 0,075 10,46525 0,61 0,063244 0,15 15,67767 0,91 0,117406 0,225 20,80926 1,19 0,197878 0,3 25,65795 1,4 0,27824 0,36 28,84967 1,2 0,380564 0,36

𝐶𝐷 = 𝐶𝐷 +𝐶𝐿2 𝜋 ( 1

𝜆𝑒𝑓

− 1 𝜆0)

𝛼 = 𝛼+57,3 ∗ 𝐶𝐿

𝜋 ( 1

𝜆𝑒𝑓− 1 𝜆0) 𝐶𝐿 = 𝐶𝐿 → 𝛼

𝐶𝑄 = 𝐶𝑄 → 𝛼

(14)

Wykres przedstawia zależności CL, CD, CQ w zależności od kąta α

0 0,2 0,4 0,6 0,8 1 1,2 1,4 1,6

0 5 10 15 20 25 30

CL, CD,CQ [­]

α [°]

Charakterystyki hydrodynamiczne

CL CD CQ

(15)

Położenie osi obrotu steru dla minimalnego momentu

𝐶𝐹𝑁 –współczynnika CFN dla wartości kąta 5° ÷ 30° ze wzoru:

𝐶𝐹𝑁= 𝐶𝐿𝑐𝑜𝑠𝛼 + 𝐶𝐷𝑠𝑖𝑛𝛼 ­ siły przedstawione w postaci bezwymiarowych współczynników.

Poszczególne wartości współczynników CL i CD odczytano z wykresu CL, CD w funkcji kąta α.

α [°] CL [­] CD [­] CQ [­] CFN [­]

0 0 0,01 0 0

5 0,287774 0,024722 0,071944 0,288834 10 0,582543 0,059888 0,143357 0,584092 15 0,870997 0,110365 0,215249 0,869883 20 1,145844 0,185188 0,288172 1,140079 25 1,371504 0,267335 0,351858 1,355985 30 1,127918 0,417442 0,36 1,185527

Do określenia współczynnika siły normalnej steru, w funkcji kąta wychylenia steru potrzebne są charakterystyki hydrodynamiczne płata sterowego odczytane z wykresu CL, CD, CQ= f(𝛼) 𝐶𝑄𝐻 = 𝐶𝑄𝑑′′

𝑐 ∗ 𝐶𝐹𝑁 ­ współczynnik 𝐶𝑄𝐻 w funkcji kąta dla poszczególnych stosunków d/c.

d ­ odległość osi obrotu od krawędzi natarcia steru c ­ cięciwa steru

Do dalszych obliczeń założono podane wartości położenia osi obrotu:

d/c 0,2 0,21 0,22 0,23 0,24 0,25 0,26 0,27 0,28 0,3

δ [°]

d/c 0,2 0,21 0,22 0,23 0,24 0,25 0,26 0,27 0,28 0,3

0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0

5 0,014177 0,011288 0,0084 0,005512 0,002623 ­0,00026 ­0,00315 ­0,00604 ­0,00893 ­0,01471 10 0,026539 0,020698 0,014857 0,009016 0,003175 ­0,00267 ­0,00851 ­0,01435 ­0,02019 ­0,03187 15 0,041273 0,032574 0,023875 0,015176 0,006477 ­0,00222 ­0,01092 ­0,01962 ­0,02832 ­0,04572 20 0,060157 0,048756 0,037355 0,025954 0,014554 0,003153 ­0,00825 ­0,01965 ­0,03105 ­0,05385 25 0,080661 0,067101 0,053542 0,039982 0,026422 0,012862 ­0,0007 ­0,01426 ­0,02782 ­0,05494 30 0,122895 0,111039 0,099184 0,087329 0,075474 0,063618 0,051763 0,039908 0,028053 0,004342

Na podstawie tabeli sporządzono wykres minimalnych i maksymalnych wartości współczynnika 𝐶𝑄𝐻

w funkcji kąta dla poszczególnych stosunków d/c.

(16)

d/c opt = 0,28

0 0,02 0,04 0,06 0,08 0,1 0,12 0,14

0,19 0,2 0,21 0,22 0,23 0,24 0,25 0,26 0,27 0,28 0,29 0,3 0,31

CQH

d/c

Optymalne położenie osi obrotu

CQH + CQH ­

(17)

Moment dla steru z pędnika

Obliczenia zostały przeprowadzone w oparciu o zależność:

QH = 1,6 ∗ CQT∗ρ

2∗ v2∗ AR∗ c ∗ ξ1 CQH= CQ− CFN∗d′′

c gdzie:

1,6 ­ współczynnik bezpieczeństwa CQT− współczynnik momentu ρ − gęstość

v ­ prędkość statku

AR− pole powierzchni steru c ­ cięciwa steru

ξ1− współczynnik uwzględniający prędkość opływu steru

Dla kilku wychyleń steru (5° − 30°), biorąc wartości CQ i CN obliczone wcześniej jako wyjściowe.

Wyznaczenie momentu jest wynikiem kolejnych obliczeń:

Współczynnik obciążenia naporu ξT: ξT= 8 ∗ T

π ∗ ρ ∗ D2∗ VA2 gdzie:

T – napór

ρ − gęstość wody

D ­ średnica śruba napędowej

VA− prędkość pędnika względem wody Współczynnik χ:

χ =1 2∗

[

1 +2 ∗ s

D ∗ 1

√1 + (2 ∗ sD )

2

] gdzie:

s ­ odległość osi obrotu steru od śruby na promieniu 0,7R D ­ średnica śruby napędowej

(18)

Prędkość opływania steru strumieniem opływowym VR: VR= VA[1 + (χ ∗ √1 + ξT− 1)]

VA = v(1 − w) gdzie:

VA− prędkość pędnika względem wody χ − współczynnik

ξT− współczynnik obciążenia naporu

Pole steru w kręgu śruby ARS:

ARS= c ∗ D ∗ √ 1 + √1 + ξT

2 ∗ [1 + χ ∗ (√1 + ξT− 1)]

gdzie:

c ­ cięciwa steru

D ­ średnica śruby napędowej

ξT− współczynnik obciążenia naporu χ − współczynnik

Współczynnik uwzględniający prędkość opływu steru 𝜉1:

𝜉1=𝐴𝑅𝑆∗ 𝑉𝑅2+ (𝐴𝑅− 𝐴𝑅𝑆) ∗ 𝑉𝑅2 𝑣2∗ 𝐴𝑅

gdzie:

ARS− pole steru w kręgu śruby AR− pole powierzchni steru

vR− prędkość opływania steru strumieniem opływowym v ­ prędkość statku

(19)

Mając wyznaczony współczynnik uwzględniający prędkość opływu steru 𝜉1, można wyznaczyć moment 𝑄𝑇, dla różnych kątów natarcia (kątów wychylenia steru). Dane wejściowe wyliczone.

d/c = 0,25 ­ v = 9,76 m/s vA = 8,49 m/s AR = 87,64 m2

c = 6,5 m

ρ = 1,025 t/m3 T = 622,03 kN

D = 6,94 m

s = 2,2 m

ξT = 0,44 ­ Ж = 0,768 ­ d1 = 1,155 ­ vR = 9,813 m/s ARS = 44,04 m2

ξ1 = 0,884 ­

Na podstawie powyższych wartości wyznaczono ostateczną wartość momentu 𝑄𝑇 w funkcji kąta wychylenia steru 𝛼. Czyli wartość momentu oddziałowującego względem trzonu steru w momencie wychylenia steru o wyliczoną wartość d/c.

Wyniki zostały zestawione w tabeli poniżej oraz w formie wykresu. A użyte wzory zamieszczone są na poprzednich stronach raportu.

δ [°] CQ [­] CFN [­] CQH [­] QT [kNm]

0 0 0 0 0

5 0,074253 0,298003 ­0,00025 ­9,7705 10 0,147999 0,602798 ­0,0027 ­106,34 15 0,222238 0,896212 ­0,00181 ­71,4716 20 0,297496 1,171705 0,00457 179,9537 25 0,361248 1,383229 0,015441 608,0561 30 0,36 1,157534 0,070616 2780,889

(20)

­500 0 500 1000 1500 2000 2500 3000

0 5 10 15 20 25 30

QH [kNm]

δ [°]

Moment na trzonie sterowym

QT

Cytaty

Powiązane dokumenty

IV „Atlantyda” Wisławy Szymborskiej, „Stary Prometeusz” Zbigniewa Herberta V „2001: Odyseja kosmiczna” Stanley Kubicka.

Osoba pisząca reportaż wybiera autentyczne zdarzenie i udaje się na miejsce aby zebrać materiał.. Rozmawia się ze świadkami, którzy widzieli

Tragedja miłosna Demczuka wstrząsnęła do głębi całą wioskę, która na temat jego samobójstwa snuje

Jeżeli co najmniej dwóch z czterech sąsiadów nie zarażonego pola jest zarażonych, to ono również staje się zarażone.. Znaleźć najmniejsze k takie, że zarażona może

Punkt R jest środkiem łuku AB okręgu opisanego na 4ASB, który zawiera

Okrąg wpisany w trójkąt ABC jest styczny do boku AC w punkcie D, odcinek DE jest średnicą tego okręgu?. Na bokach równoległoboku ABCD zbudowano na

28. Dany jest zbiór M złożony z 2001 różnych liczb całkowitych dodatnich, z których żadna nie dzieli się przez liczbę pierwszą większą od 27. Udowodnić, że ze zbioru M

Rozwiązania należy oddać do piątku 29 listopada do godziny 15.10 koordynatorowi konkursu. panu Jarosławowi Szczepaniakowi lub przesłać na adres jareksz@interia.pl do soboty