第三章(轮管)ppt课件.ppt

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,DALIAN MARITIME UNIVERSITY,大 连 海 事 大 学,第三章 动力装置的工况配合特性,第三章 动力装置的工况配合特性,1,本章的主要内容,结束,SEC.1-,船机桨特性和螺旋桨的选配,SEC.2-,各种航行工况下推进装置配合特性,结束,本章的主要内容结束SEC.1-船机桨特性和螺旋桨的选配SE,2,第三章 推进装置的工况配合特性,SEC.1-船机桨特性和螺旋桨的选配,一,船机桨的特性,二,船机桨的相互作用,三,航速和转速的关系,四,螺旋桨的选配,第三章 推进装置的工况配合特性SEC.1-船机桨特性和螺旋,3,一 船机桨的特性,1,船舶阻力特性,2,螺旋桨推进特性,3,柴油机速度特性和工作范围,一 船机桨的特性1 船舶阻力特性2 螺旋桨推进特性3 柴油机,4,船体的阻力:水阻力+风阻力,阻力特性曲线,1 船舶阻力特性,船体的水阻力:摩擦阻力+形状阻力+兴波阻力,摩擦阻力:水与船体表面行程的阻力(低速民用船较大）,形状阻力:船首与船尾压力差-压差阻力(与船型有关),兴波阻力:船舶航行引起波浪-水的反作用力(高速船较大),船舶所受的阻力R:,(深水时m=2),船舶克服阻力所需要的功率P,E,结论:深水时,阻力与船速平方成正比,浅水时,变化规律不规则;船推进功率与船速三次方成正比,船舶阻力,阻力,a,b,兴波阻力,图3-2 船舶阻力特性曲线,船速,摩擦阻力,形状阻力,船体的阻力:水阻力+风阻力 阻力特性曲线1 船舶阻力特性,5,螺旋桨特性：桨推力、转矩、推力系数、转矩系数、螺旋桨效率随船速（,转速,）和推进系数（进程比）J的变化关系。

结论:特定船舶，在稳态下，推力与转速的平方成正比；转矩与转速的平方成正比；功率与转速的三次方成正比,2 螺旋桨推进特性,船舶阻力特性曲线,螺旋桨特性：桨推力、转矩、推力系数、转矩系数、螺旋桨效率随船,6,船舶阻力特性曲线 a3轻载 a2重载 a1拖曳,R,V,S,关系,船舶阻力特性曲线,0,V,S,a,1,a,2,a,3,P,R,V,S,关系,船舶阻力特性曲线,0,V,S,a,1,a,2,a,3,R,P,R,船舶阻力特性曲线 a3轻载 a2重载 a1拖曳RVS关系,7,船舶阻力特性曲线 J1J2J3,(a),螺旋桨特性曲线,0,n,J,1,J,2,J,3,(b),螺旋桨特性曲线,0,n,J,1,J,2,J,3,Te,P,pH,Q,A,n,H,P,p,虚线Te(Q)=f(n)的特性曲线,船舶阻力特性曲线 J1J20 减油 e20则不会出现影响）,（3）浅水、窄水道航行，船舶阻力增加，会出现超负荷现象，因此必须适当降低转速，以降低船速，防止柴油机超负荷二 不同气象和不同航区中的工况配合特性,浅水阻力增加,深、浅阻力相同,浅水阻力小于深水阻力,航速对浅水阻力的影响,1深水阻力曲线；2浅水阻力曲线,R,1,R,2,R,b,a,1,2,0.3,0.6,0.9,v,1,结论：二 不同气象和不同航区中的工况配合特性浅水阻力增加深、,38,1,系泊工况,2,启航和加速工况,三 各种运动状态下的工况配合特性,3,转向工况,4,拖曳作业工况,5,紧急倒航工况,1 系泊工况 2 启航和加速工况 三 各种运动状态下的工,39,1 系泊工况,系泊工况配合特性,J=0,a,b,1,n,b,n,H,n,P,P,H,P,b,0,新造船舶或大修后，需要进行系泊试验，满意后，要进行试航试验。

系泊试验在码头进行目的：检验主副机和其它设备的运转情况和性能结论:系泊试验时，进程比J=0,因此推力系数和扭矩系数最大，螺旋桨特性曲线最陡一般系泊试验转速为额定转速的8085，以防止柴油机超负荷(螺旋桨受到主机全负荷速度特性曲线和主机最高排气温度限制)1 系泊工况系泊工况配合特性J=0ab1nbnHnPP,40,2 启航和加速工况,启航工况：航速为零加速到稳定航速过程中机、桨的运行情况,n/%,100,P/%,0,100,n,3,n,1,n,min,b,1,2,3,4,4,4,4,a,3,a,a,a,a,3,a,2,a,1,b,1,b,2,b,3,a,2,a,3,b,2,起航工况,主机配置：全制式调速器和并具有转速供油量限制环节,启航和加速过程,：,（1）螺旋桨转速迅速增加,（2）螺旋桨转速缓慢增加,极限调速器主机起航时，为严格执行驾驶台命令，轮机员应及时减少油门，以保证转速不变但不应调节过大而停车极限调速器主机加速时，轮机员应逐渐增加油门，避免柴油机超负荷运转现在柴油机的调速器并非极限调速都增加了加速限制、转矩限制和增压空气压力限制环节，避免了柴油机启航和加速过程超负荷现象的发生,2 启航和加速工况 启航工况：航速为零加速到稳定航速过程中,41,2 启航和加速工况,不正确的加速过程：,a1-B 加速第一阶段,B-a 加速的第二阶段,(,a,),B,a,1,2,3,4,5,6,7,8,9,a,1,A,P,P,H,n,n,H,n,(,b,),B,a,5,4,b,A,C,P,n,b,n,H,n,1,2,3,A,1,A,2,n,c,n,min,加速/减速 工况配合特性,P,H,加速工况：从某一船速加速到更高的船速,正确的加速过程：,逐渐加大油门的方法,a1-1-2-3-4-5-6-7-8-a,实船加速：负荷程序,加速过程需要3040min,减速过程:,b-B 可能造成柴油机自动停车,B-1-2-3-4-5-C可避免自动停车,2 启航和加速工况不正确的加速过程：(a)Ba1234567,42,3 转向工况,船舶转向-阻力增加,船速降低,J减小,柴油机转速降低,极限式调速器主机转向时不要因转速下降而加油门,全制式调速器会自动加大油门保持转速不变,如果超负荷,可适当减小转速设定值(油门会减少),双机双桨船转向时内外机的负载变化,转向侧的螺旋桨-内桨(负荷最大,易超负荷),转向外测的螺旋桨-外桨(负荷小),3 转向工况船舶转向-阻力增加,船速降低,J减小,柴油机转,43,3 转向工况,内桨,1,2,3,4,5,60,100,140,180,80,120,160,40,20,0,2400,2600,2800,3000,3200,3400,3600,3800,4000,4200,2700,外桨,100%,n,120,110,100,转角/,内桨转向时负荷大,转速下降,容易超负荷.,P/0.74kW,r/min,外桨转向时负荷小,然后增大,转速升高,然后下降.,结论:尽量避免在高船速下,大舵角转向,否则内桨可能超负荷,3 转向工况内桨123456010014018080120,44,4 拖曳工况,拖曳特点:,拖曳作业的配合特性,结论:拖曳作业时，减油门，防止负荷过高；防止排温过高,自航时适当减油门，防止轻载超速,1,a,b,c,P,Z,P,R,P,e,Pa,P,b,va,v,b,v,(,a,),B,A,a,b,T,Z,T,R,T,e,Ta,T,b,va,v,b,v,(,b,),2,0,0,无拖曳时:桨的有效推力=船舶阻力,有拖曳时:拖曳力随船速提高而增加,4 拖曳工况拖曳特点:拖曳作业的配合特性结论:拖曳作业时,45,5 船舶倒航工况,缓慢减速过程:（第一象限）,缓慢加速过程（第三象限）,不同航速下的,M n,的变化罗宾逊图,紧急倒车工况,紧急倒车工况:,第一象限,:,柴油机停油,增压器喘振.,第二象限:,“水涡轮”工作,第三象限,:,反向起动,船速高于50%额定船速时,不可能倒车起动,5 船舶倒航工况缓慢减速过程:（第一象限）不同航速下的M,46,Result of Sea Trail,at Crash Astern Condition,Result of Sea Trail at Crash A,47,。