Teoria Propulsorului

TEMA DE PROIECT

Sa se proiecteze o elice pentru nava cu următoarele caracteristici:

A. Caracteristici geometrice ale navei :

• Lungimea la plutire LwL = 138.159 [m]

• Lătime B = 22,7 [m]

• Pescajul d = 7.3665 [m]

• Volumul carenei ∇ = 14667.3 [m3]

• Viteza navei Vs = 19.6 [Nd]

B. Carecteristici de performanta ale carenei :

No Denumirea Simbol U.M. Viteza Navei [Nd]

18.6 19.6 20.6

1. Viteaza Navei V m/s 9.56784 10.08224 10.59664

2. Rezistenta la inaintare Rt kN 505 596 695

3. Coeficientul de suctiune t - 0.173 0.173 0.173

4. Coeficientul de siaj efectiv w - 0.215 0.215 0.215

5. Randamentul corpului ηH - 1.053 1.053 1.053

6. Randamentul relativ de rotatie ηR - 1.002 0.995 0.991

C. Caracteristicile masinii principale de propulsie

Alegem motorul L42MC MAN B&W

• Puterea la flanşa motorului PB = 11940 [ kW ]

• Turaţia motorului n0 = 176 [ rpm ]

• Numarul de cilindrii nc = 12

1. PROIECTAREA ELICEI OPTIME

Se va proiecta elicea optimă care să consume întreaga putere disponibilă la elice.

Puterea disponibilă la elice PD va fi:

PD = PB * ηax * η red * cu [kW]

unde :

• ηax - randamentul linei de axe; ηax = 0.98 pentru nave cu CM amplasat in pupa, ηax = 0.96 pentru nave cu CM amplasat la (1/3 … ½)L

• ηred - randamentul reductorului; daca exista reductor ηred = 0.97 in caz contrar se adopta ηred = 1

• cu - coeficientul de utilizare a puterii – adopta functie punctul de proiectare ales.

Se alege cu = 0.85 - pentru punctul de proiectare PD’ (include SM = 15 %); n = n0

unde n este turatia elicei.

[kW]

Se adopta numarul de pale z = 5 pale (in funtie de numarul de cilindrii de la motor)

unde T – impingerea elicei va fi :

[kN] => T = 720677.1463 [N]

- R [KN] – rezistenta la inaintare la viteza de proiectare

- p0 = 105 N/m2 - preisunea statica masurata la nivelul arborelui port-elice,

- pv = 2300 N/m2 - presiunea de vaporizare a apei la temperatura de 15oC

- D - diametrul elicei adoptat in prima etapa functie de pescajul navei D = 0.7d

- k = 0 pentru nave de viteza mare

pentru k = 0.2 => AE / A0 = 0.9767 se adopta AE / A0 = 1.05

Se aleg diagramele de elice B Wagewningen KT – J , KQ – J corespunzatoare numarului de pale adoptat in conditiile asigurarii unui raport de disc minim necesar.

Se va determina diametrul optim la elice calculand coeficientul Kn:

unde: VA - este viteza de avans in discul elicei

PD [CP] – puterea disponibila la elice

n [rps] – turatia elicei

ρ = 1025 [kg/m3] – densitatea apei de mare

VA = VS * (1 - w) [m/s]

VA = 7.91 [m/s]

Kn = 2.3 .