Владимиру Ленько - расчет гребного винта

С дисковым так: для кпд благоприятно минимальное дисковое отношение. По условиям прочности (когда толщину лопасти уже нельзя увеличивать) и отсутствия кавитации - для каждого требуется своё минимальное дисковое. И принимают то, что всем требованиям удовлетворяет. Как дисковое отн. влияет на шумность - в книжках не нашёл прямых подсказок. Интуитивно чувствую, что чуть меньше должны быть пульсации при большем дисковом... Но книжка подсказывает, что при избыточном дисковом отношении (особенно если шаговое отношение мало) лопасти начинают неблагоприятно влиять друг на друга, усиливаются пульсации, кавитация тоже. Скорее всего, увеличение дискового - не спасение от пульсаций, шума.
Увеличение количества лопастей и саблевидная форма лопасти - да, это ради снижения шума, вибрации. Для кпд винта благоприятнее всего 2 лопасти. Распространённые 3-4 лопасти - жертвуя кпд получают более спокойную работу винта. Видел саблевидную форму лопастей винтов на ПЛ и НК ВМФ, когда надо макс. снизить шумовой след корабля. Максимальное количество лопастей - 8,, если верить книге 1977 г. издания.
Владимир, огромное Спасибо за разъяснения:)
 
Конечно по внешней . Но для прогулочного на 2500 об/мин будет у него расход 14 л/час , первое время покатается и убавит газульку наполовину . Это и будет постоянный режим , на котором без дыма передвигался прежний владелец , не зря же он этот винт поставил тяжелый .
-
Тут я не понял. Даже при предельных для 2700 об/мин мощность будет 80 л.с. Это вдвое меньший расход. чем 14 л/ч. Я сделал расчёт на желаемое ограничение частоты вращения - 2700 об/мин - и не вижу противопоказаний (согласен с желанием автора). А что он захочет внедрить на практике - дело хозяйское. Да и не мешает никто сбавить хоть до 1000 об/мин и скатиться по неизбежной винтовой характеристике
 
Слышал где-то,что самый тихий 5 лопастной саблевидный
Мне кажется 5 лопастной будет шумнее чем 4-х.
У Вас лопасти проходят перо руля, будет меньше вибрация если они это делают симметрично, то есть винт должен быть с четным числом лопастей.
 
Мне кажется 5 лопастной будет шумнее чем 4-х.
У Вас лопасти проходят перо руля, будет меньше вибрация если они это делают симметрично, то есть винт должен быть с четным числом лопастей.

Как раз считается наоборот: при 4х лопастях в возмущённом потоке (за дейдвудом или кронштейном) оказываются 2 лопасти сразу. А когда поочерёдно, да ещё больше лопастей - частота возмущений возрастает, амплитуда уменьшается. для снижения шума/вибраций это благоприятно
 
Как раз считается наоборот: при 4х лопастях в возмущённом потоке (за дейдвудом или кронштейном) оказываются 2 лопасти сразу. А когда поочерёдно, да ещё больше лопастей - частота возмущений возрастает, амплитуда уменьшается. для снижения шума/вибраций это благоприятно
Частота согласен, понятно.
Но когда поочередно изгибающий же момент на валу появляется, а когда попарно только осевое усилие.
 
Мне кажется 5 лопастной будет шумнее чем 4-х.
У Вас лопасти проходят перо руля, будет меньше вибрация если они это делают симметрично, то есть винт должен быть с четным числом лопастей.
Интересно,а если два руля по бокам,винт будет тише работать? Надо у старших товарищей спросить.
 
Частота согласен, понятно.
Но когда поочередно изгибающий же момент на валу появляется, а когда попарно только осевое усилие.

Смотрю внимательно порядок расчёта винтов по упомянутому "Руководству..." (Басин, Степанюк). Для начала принимают 4х лопасные винты. В числе прочего рассчитываются нестационарные гидродинамические силы и моменты. Уже тогда была методика расчёта с использованием ЭВМ, позволяющая это делать. Если получались неблагоприятные данные по крутильным колебаниям гребных валов, вибрации корпуса, назначались 5 или 6 лопастей и расчёты повторялись. У меня сложилось впечатление, что речь идёт о резонансных явлениях. Тогда частота - ключевое слово.
Попутно выяснил насчёт термина "винтовая характеристика". Когда речь идёт о подборе винта - в книге этот термин применяется к винтам с разными параметрами (как и я привык считать). Выбирают не "лёгкий", не "тяжёлый", а тот, характеристика которого пересекается с внешней характеристикой двигателя в желаемой точке баланса мощностей. В той же книге, в разделе о натурных испытаниях судна, термин "винтовая характеристика" относится к двигателю. Замеряют мощность, расход топлива при различной частоте вращения и скорости хода. Никто тут и не утверждал, что двигатель на судне работает по внешней характеристике (кроме единственной точки - баланса мощностей). Противоречий нет
 
Замеряют мощность, расход топлива при различной частоте вращения и скорости хода. Никто тут и не утверждал, что двигатель на судне работает по внешней характеристике (кроме единственной точки - баланса мощностей).
Совершенно верно, двигатель может выдать только то что с него снимается.
С отключенным редуктором можно прибавить обороты и посмотреть расход - его практически не будет несмотря на обороты: с двигателя никто ничего не снимает, кроме внутренних устройств двигателя.
 
Для тех, кто хочет позвонить - напоминаю мой тлф. +7(904)512-00-06. Номер (961)... - это только интернет. Задание на расчёт - лучше здесь поместить, но можно прислать СМС
 
Прежний владелец передвигался без дыма на этом катере 330 часов. Затем именно в его руках крякнула турбинка. Я не виню его. На борту было пять чел и никто не понял что это за загадочный вжик. То что ход упал, прежний владелец скорее всего и сам не сообразил (возможно) Подходили к дебаркадеру ,рука при вжике автоматически дёрнулась, да и рукоятка газа расположена близко к штурвалу, сам несколько раз при повороте штурвала сбрасывал газ задевая его. Винт он подбирал. Лежит комплект чертежей на винт 630 х390. Вероятно это был родной первый, потом поставили то что нашли 550х500. Не заказывали изготовить а именно нашли. Считать существующий вариант оптимальным я не могу, меня корёжит от такой совместной работы пары двигатель-винт. Возможно если бы вы сами попробовали ,наверное перестали бы меня допекать фразами " ходил ,не дымил". Хреново ходил, и убитая турбинка тому просто подтверждение. Кстати я нигде не написал что хочу выйти на глиссер. Меня также как и вас всех интересует крейсерский ход. Максимально быстро и максимально экономично.
Вы правы,винт от БМК-Т был поставлен без всяких расчётов,"на удачу",я помню этот момент.
 
Рассчитал для двух режимов. Если выходить на 1800 об/мин, винт, сбалансированный по мощности примерно в этой точке (210 кВт) получается "квадратный" - 32х32 дюйма. Если 1600 об/мин, винт 32х38,5 дюймов, 197 кВт. Кпд в районе 42-43%. Точки выше оптимальной по кпд зоне диаграммы, но в пределах разумного.
В качестве обратной связи.
Когда задавался вопрос он формулировался на случай с большим отрицательным допуском, хотелось понять самый тяжелый винт из возможных.
Соответственно был поставлен эксперимент с винтом существенно полегче 32х25 и он как раз и пересекся с двигателем в точке 1900 оборотов.
 

Вложения

  • характеристика винтов.JPG
    характеристика винтов.JPG
    38.7 КБ · Просмотры: 403
Нужен комментарий - как получена характеристика винта ? Мощность на диаграммах в л.с. ? Наблюдалась ли перегрузка двигателя выше 1900 об/мин ?
 
Нужен комментарий - как получена характеристика винта ? Мощность на диаграммах в л.с. ? Наблюдалась ли перегрузка двигателя выше 1900 об/мин ?
Характеристика винта получена через расход.
На каждой частоте вырабатывалось по 5 литров топлива по счетчику и засекалось время по секундомеру, далее пересчетом через характеристику двигателя вычислялась мощность.
На графике по оси ординат мощность в л.с.
Яхта ходила под одним двигателем, на левом стоял винт 29х22, на правом стоял винт 32х25 - оба винта четырех лопастные - 29х22 бронзовый дисковое отношение 0,85; 32х25 стальной дисковое отношение 0,5.

Больше 1900 оборотов двигатель не раскручивался.
 
Забыл: скорость хода на максимальном режиме, когда правый двигатель развивал 1900 об/мин. Тогда я смогу подставить все данные в расчёт и проанализировать - почему такое большое расхождение. Наиболее вероятно - неудачно заданная скорость хода и бОльший попутный поток на этом корпусе, чем я принимал.
 
В качестве обратной связи.
Когда задавался вопрос он формулировался на случай с большим отрицательным допуском, хотелось понять самый тяжелый винт из возможных.
Соответственно был поставлен эксперимент с винтом существенно полегче 32х25 и он как раз и пересекся с двигателем в точке 1900 оборотов.
Интересно, ФШ рулит ?!
https://boatclub.ru/forum/threads/vladimiru-lenko-podbor-vinta.3384/post-122454
 
Верх