Chọn vùng vòng quay làm việc của trục chân vịt tàu thủy

Bài báo này giới thiệu chọn vùng vòng quay làm việc phù hợp, hiệu quả và an toàn của trục chân vịt tàu thủy trong thiết kế và khai thác hệ thống động lực diesel tàu thủy.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Chọn vùng vòng quay làm việc của trục chân vịt tàu thủy TẠP CHÍ ISSN: 1859-316X KHOA HỌC CÔNG NGHỆ HÀNG HẢI HỘI NGHỊ KH&CN CƠ KHÍ - ĐỘNG LỰC 2021 JOURNAL OF MARINE SCIENCE AND TECHNOLOGY CHỌN VÙNG VÒNG QUAY LÀM VIỆC CỦA TRỤC CHÂN VỊT TÀU THỦY SELECTION THE SUITABLE SPEED RANGE OF MARINE PROPELLER SHAFT NGUYỄN NGỌC HOÀNG*, NGUYỄN TRÍ MINH Khoa Máy tàu biển, Trường Đại học Hàng hải Việt Nam *Email liên hệ: hoangnn.mtb@vimaru.edu.vn hàng hải cùng với quản lý hiệu quả năng lượng tàu Tóm tắt thủy theo các yêu cầu của tổ chức hàng hải thế giới để Sự phối hợp công tác giữa động cơ và chân vịt là nâng cao hiệu suất hệ động lực, giảm ô nhiễm môi vấn đề quan trọng trong quá trình khai thác Hệ trường, giảm phát thải carbondioxit, trên cơ sở của động lực tàu thủy. Việc lựa chọn phù hợp tốc độ nghị định thư Kyoto về hướng dẫn thực hiện các qui quay chân vịt sẽ cho hiệu suất của động cơ và định bắt buộc về hiệu quả năng lượng tàu thủy theo chân vịt cao, ngược lại có thể gây sự cố cho động MARPOL annex VI, trong đó có: Chỉ tiêu thiết kế cơ, chân vịt và hệ thống đường trục. Vòng quay hiệu quả năng lượng EEDI (energy efficiency design chân vịt bị giới hạn trong phạm vi dải tốc độ quay index) và chỉ tiêu kế hoạch quản lý hiệu quả năng công tác của động cơ diesel, phụ thuộc vào chất lượng tàu thủy SEEMP (ship energy efficiency lượng quá trình cháy trong buồng đốt động cơ management plan) cho tàu thiết kế và đóng mới với diesel ở dải vòng quay thấp và giới hạn mô men mục đích thúc đẩy nâng cao hiệu suất sử dụng, bố trí hay hiệu suất thủy động của chân vịt ở dải vòng trang thiết bị và máy móc của hệ động lực tàu thủy. quay cao hơn. Bài báo này giới thiệu chọn vùng Như vậy với việc nghiên cứu phân tích lựa chọn vòng quay làm việc phù hợp, hiệu quả và an toàn vùng vòng quay khai thác và thiết kế của chân vịt tàu của trục chân vịt tàu thủy trong thiết kế và khai thủy theo yêu cầu tương thích với động cơ diesel và thác hệ thống động lực diesel tàu thủy. hiệu suất công tác của chân vịt, là hoàn toàn phù hợp với yêu cầu cấp thiết của khoa học kỹ thuật hàng hải. Từ khóa: Trục chân vịt tàu thủy, động lực diesel tàu thủy. Abstract Engine - propeller matching is an important work, a right chosen propeller RPM will give high efficiency of engine and propeller, otherwise, may cause some problems for engine, propeller and shaft devices. The propeller rotation is limited to the range of the rotational speed of the diesel engine, depending on the quality of the combustion in the diesel engine combustion Hình 1. Hiệu suất chân vịt, hệ số mô men và lực đẩy chamber in the low revolution range and the theo tỷ số tiến J [3] torque limit of shaft or hydrodynamic efficiency of η0- Hiệu suất chân vịt trong bể thử mô hình, chưa tính propeller in the higher RPM range. This article ảnh hưởng khi chân vịt làm việc thực tế sau đuôi tàu, instroduces the selecting suitable, efficient and KT- Hệ số lực đẩy, KQ- Hệ số mô men trong bể thử mô safe speed range of propeller shaft in design and hình, chưa tính tới ảnh hưởng sau đuôi tàu [9]. operation of marine diesel propulsion. 2. Nội dung Keywords: Marine propeller shaft, marine diesel propulsion. 2.1. Phân tích và chọn dải vòng quay làm việc của động cơ diesel chính trong thiết kế 1. Đặt vấn đề Chúng ta biết công suất chân vịt có quan hệ bậc ba với vòng quay trên trục, vì nó phụ thuộc vào nhiều yếu Công nghiệp tàu thủy đã tiến những bước dài trên tố: Từ sức cản vỏ tàu, chiều chìm tàu, sóng gió, dòng phương diện số lượng và chất lượng đội tàu, nhưng chảy hay chiều sâu luồng lạch cho đến các bộ phận cần đặc biệt chú trọng phát triển khoa học kỹ thuật hợp thành hệ động lực. 40 SỐ ĐẶC BIỆT (10-2021) TẠP CHÍ ISSN: 1859-316X KHOA HỌC CÔNG NGHỆ HÀNG HẢI HỘI NGHỊ KH&CN CƠ KHÍ - ĐỘNG LỰC 2021 JOURNAL OF MARINE SCIENCE AND TECHNOLOGY hiệu suất chân vịt có giá trị tối ưu khi J nằm trong N cv  K N .n 3 , (W) (1) khoảng 0,5÷0,9 (Hình 1), vượt ra ngoài khoảng này Tương ứng mô men trên trục: hiệu suất chân vịt sẽ giảm. Điều đó có nghĩa vòng quay làm việc của chân vịt có một giá trị giới hạn hiệu quả M  K M .n 2 , (Nm) (2) theo tốc độ và kích cỡ tàu, từ đó trên cơ sở giá trị tối ưu của J phụ thuộc theo tốc độ thiết kế chạy tàu Va và Trong đó: KN, KM - Hệ số công suất và hệ số mô thông số phụ thuộc chiều chìm tàu là đường kính chân men trên trục chân vịt sau đuôi tàu; vịt, thì chúng ta có thể sơ bộ xác định vòng quay làm n - Vòng quay trên trục chân vịt, (v/s). việc hiệu quả của chân vịt, và trong thực tế các tà ...