Thiết kế kết cấu cụm bánh lái cho tàu hàng, chương 6

Dòng chảy thực qua bánh lái bị ảnh hưởng bởi mặt thoáng của nước, vỏ tàu, tác dụng của chân vịt… Đa số tàu hiện đại có kết cấu vùng đuôi đảm bảo khi tàu chở đầy, bánh lái vẫn ngập sâu trong nước và hầu như không bị ảnh hưởng của mặt nước. Vỏ tàu nằm trong dòng chảy qua bánh lái nên ảnh hưởng đến góc tấn thực tế của bánh lái, đến vận tốc dòng chảy, đến sự phân bố các thành phần vận tốc trong dòng chảy…do đó ảnh hưởng đến lực thuỷ động tác dụng...
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Thiết kế kết cấu cụm bánh lái cho tàu hàng, chương 6 Chương 6: Ảnh hưởng của mặt nước và vỏ tàuđến đặc tính thủy động của bánh lái Dòng chảy thực qua bánh lái bị ảnh hưởng bởi mặt thoángcủa nước, vỏ tàu, tác dụng của chân vịt…Đa số tàu hiện đại có kết cấu vùng đuôi đảm bảo khi tàu chở đầy,bánh lái vẫn ngập sâu trong nước và hầu như không bị ảnh hưởngcủa mặt nước. Vỏ tàu nằm trong dòng chảy qua bánh lái nên ảnh hưởng đếngóc tấn thực tế của bánh lái, đến vận tốc dòng chảy, đến sự phânbố các thành phần vận tốc trong dòng chảy…do đó ảnh hưởng đếnlực thuỷ động tác dụng lên bánh lái. Thực tế khi tính toán thì ảnh hưởng của vỏ tàu được tính đếnbằng hệ số kv, giảm vận tốc dòng chảy qua bánh lái: vbl = v. kv [2- tr.42] kv = (1- v)2 [2- tr.42]Trong đó: v: vận tốc chuyển động của tàu, m/s v: hệ số dòng theo của vỏ (tra bảng 1-13, Sổ tay thiết bị phụtàu thuỷ). Theo bảng 1-13 trang 44 , Sổ tay thiết bị phụ tàu thuỷ. F1 (1   1 ) 2  F2 (1   2 ) 2 V  1 [2- tr.44] STrong đó: 2h1  l1  1  (0,68    0,43  0,18. ).u H 2h2  l 2  2  (0,68    0,43  0,18. ).u HVới :  = 0 u = 1,0 δ = 0,8 h1 = 0,12 (m) h2 = 2,565 (m) l1 = 2,445 (m) l2 = 2,135 (m) F1 = 5,85 (m2) F2 = 6,337 (m2) H = 5,44 (m)Suy ra : 2.0,12  2,445  1  (0,68.0,8  0  0,43  0,18. ).1 = 0,203 5,44 2.2,565  2,135  2  (0,68.0,8  0  0,43  0,18. ).1 = 0,354 5,44 5,85(1  0,203) 2  6,337(1  0,354) 2 => V 1 = 0,278 12,19 => kv = (1 – 0,278)2 = 0,5222.4.3.Ảnh hưởng của chân vịt đến đặc tính thuỷ động của bánh lái: Dòng nước được đẩy bởi chân vịt chảy qua bánh lái, có ảnhhưởng lớn đến đặc tính thuỷ động của bánh lái. Mỗi chất điểm trong dòng chảy của chân vịt có 3 thành phầnvận tốc: vận tốc dọc vd hướng dọc trục chân vịt, vận tốc tiếp vthướng vuông góc với bán kính trục chân vịt, vận tốc hướng kínhvhk hướng dọc bán kính. Trị số và tương quan của các thành phần vận tốc nói trên phụthuộc hệ số lực đẩy của chân vịt cv: 8.P cv = [2- tr.43]  . .v cv .Dcv 2 2Trong đó: P: lực đẩy của chân vịt, N R P= , N [2- tr. 43] z.(1   ) R = 489401,8 (N)lực cản chuyển động của tàu.( được tính theocông thức của Papmel) Z = 2 số chân vịt, chiếc : hệ số hút theo taylo θ = 0,7.ψcv + 0,06 [4-tr.22]  = 1025 (kg/m3) khối lượng riêng của nước vcv: vận tốc dòng chảy tới chân vịt, m/s vcv = v. (1- cv) [2- tr.43] v = 13,5 (Hl/h) = 6,939 (m/s) vận tốc chuyển động của tàu, m/s cv: hệ số dòng theo của chân vịt 3 V cv = 0,165. z .  W [2- tr.47] Dcv  = 0,8 hệ số béo thể tích tàu V = 24437,04(m3) thể tích lượng dãn nước của tàu Dcv = 3 (m) đường kính chân vịt W = 0 3 24437,04 Suy ra : cv = 0,165. 0,82 . 0 = 0,328 3 vcv = 6,939(1 – 0,328) = 4,663(m/s) 489401,8 P = = 172301(N) 2.(1  0,328) 8.172301 cv = = 2,191 3,14.1025.4,663 2.3 2va = vcv.( 1   cv -1) = 4,663.( 1  2,191 - 1 ) = 3,665 (m/s)val = . va : giá trị tăng tốc độ trung bình do chân vịt tính ở tâm ápsuất bánh lái, m/sVới :     1  2.S1 1  = . 1  .  2 Dcv 2.S  1,0  ( 1 ) 2    Dcv   Với : S1 = 1,25 (m) khoảng cách từ mặt đĩa chân vịt đến tâm áp suất   1  2.1,25 1  = .1  .  = 0,727 2  3 2.1,25 2   1,0  ( )   ...