Стр. 17 - Оценка мощности энергетических установок высокоскоростных судов

ОЦЕНКА МОЩНОСТИ ЭНЕРГЕТИЧЕСКИХ УСТАНОВОК

ВЫСОКОСКОРОСТНЫХ СУДОВ

15

102

g

K

tv

K

gL

D

η

=

.

(1.5)

Суммарная доля водоизмещения, расходуемая на движение судна, приближен-

но может быть определена как













+

=

+

η

γ

102

т

м

т

м

t g

K

v

D

D D

.

(1.6)

Как следует из зависимости (1.6), при заданной скорости хода и дальности

плавания эта доля водоизмещения уменьшается с увеличением пропульсивного

к.п.д. и гидродинамического качества судна, а также с уменьшением удельной

массы ЭУ и расхода топлива. Выражение (1.6) характеризует не только массу

установки, расходуемую на движение с заданной скоростью, но и стоимость

эксплуатации судна через расходуемое топливо. Находящаяся в знаменателе

этого выражения величина

η

зависит от типа движителя. Так, гребные винты

в диапазоне скоростей от 30 до 60 узл. могут иметь

η

=0,55-0,6, водометные

движители-

η

=0,4-0,6 (сравниваясь с гребными винтами на скорости 60 узл.)

и воздушные винты на скорости 50 узл. -

η

=0,25-0,35. Величина

γ

м

для полно-

стью агрегатированных дизелей находится в диапазоне 0,4-0,8 кг/кВт. Относи-

тельно большая масса дизельных энергетических установок до некоторой сте-

пени компенсируется более низкими значениями g

т

, составляющими

0,204 - 0,210 кг/кВт-ч против 0,260-0,460 кг/кВт-ч для газотурбинных двигате-

лей. Следует отметить, что доля массы трансмиссии и движителя в общей массе

установки довольно значительна. Так, величина

γ

м

газотурбинных установок с

угловыми редукторами составляет 1,40-1,9 кг/кВт, т.е. в два-три раза превыша-

ет эти характеристики для самого двигателя. Для иллюстрации этого положе-

ния в таблице 1.2 приведены выдержки из нагрузки масс газотурбинной уста-

новки мощностью 14700 кВт быстроходного судна на подводных крыльях с

передачей мощности к гребным винтам с помощью наклонных гребных валов.

Таблица 1.2

Нагрузка масс газотурбинной установки (

N

=14700 квт.)

Наименование статей нагрузки

Масса, кг

% к мас-

се ЭУ

Установка главная энергетическая

Главные двигатели

Угловые редукторы

Валопроводы

Движители

Системы энергетической установки

Вспомогательные механизмы

29098

5700

7200

6277

976

5542

2480

100

19,6

24,7

21,6

3,3

19,0

85