Повышение эффективности энергетической установки за счет применения гребных винтов с дискретным регулированием шага

• Автор: Шестаков, Дмитрий Александрович
• Шифр специальности: 05.08.05
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2010
• Место защиты: Новосибирск
• Количество страниц: 137 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ

Введение
Глава 1 Анализ методов повышения эффективности СЭУ и постановка задач исследования
1.1 Современные методы повышения эффективности СЭУ
1.1.1 Повышение эффективности СЭУ за счёт увеличения
эффективности работы главных судовых двигателей
1.1.2 Повышение эффективности СЭУ за счёт применения
дополнительных устройств в составе СЭУ
1.1.3 Повышение эффективности СЭУ за счёт оптимизации
взаимодействия главных судовых двигателей и движительного комплекса судна
1.2 Эффективность работы движительного комплекса судна
1.2.1 Критерии эффективности работы движительного комплекса судна
1.2.2 Гребные винты регулируемого шага и эффективность их применения на судах речного флота
1.2.3 Гребные винты дискретно регулируемого шага
1.3 Выводы и постановка задач исследования
Глава 2 Исследование вопросов оптимизации взаимодействия главных двигателей и движительного комплекса судна
2.1 Совместная работа гребных винтов и главных судовых двигателей
2.2 Эффективность работы дизеля на различных режимах
2.2.1 Сравнение параметров работы дизеля при работе по различным винтовым характеристикам
2.2.2 Оценка эффективности работы дизеля на различных режимах
2.2.3 Повышение эффективности работы дизеля при применении гребного винта с системой ДРШ
2.3 Теоретическая оценка повышения эффективности СЭУ на примере судов пр. 1741А и пр. Р96А при применении гребного винта с системой ДРШ
2.3.1 Оценка эффективности ВДРШ для судна пр. 1741А
2.3.2 Оценка эффективности ВДРШ для судна пр. Р96А
2.4 Результаты исследования и выводы
Глава 3 Разработка конструкции гребного винта с системой ДРШ
3.1 Исходные данные для проектирования
3.2 Определение углов поворота лопастей ГВДРШ 1 Об
3.3 Механизм поворота лопастей ГВДРШ
3.4 Дистанционный привод поворота лопастей ГВДРШ
3.5 Технологические указания по изготовлению ГВДРШ для судна пр. Р96А
3.6 Результаты и выводы
Глава 4 Оценка эффективности внедрения гребных винтов с системой ДРШ в качестве движителей речных судов
4.1 Проведение сравнительных испытаний теплохода пр. 1741 А, оборудованного проектными ГВФШ и ГВДРШ
4.1.1 Процедура проведения испытаний
4.1.2 Результаты испытаний
4.1.3 Анализ результатов
4.2 Оценка экономической эффективности применения гребных винтов с системой ДРШ
4.3 Результаты и выводы
Заключение
Библиографический список использованной литературы
Приложение

Введение
Сегодня одной из основных проблем внутреннего водного транспорта России является проблема естественного сокращения флота на фоне его старения. На регистрационном учете Российского Речного Регистра (РРР) состоит около 30 тыс. судов, средний возраст которых составляет около 28 лет. Самый большой удельный вес в группе самоходного флота (36%) занимают суда старше 30 лет; в группе несамоходного флота - 33%. По данным РРР ежегодно количество поднадзорного ему флота из-за списания сокращается примерно на 1000 единиц, такое же количество судов по их техническому состоянию переводятся инспекциями Регистра в категорию «негодное» [9, 35, 39].
Так на примере наиболее успешного в бассейне рек Сибири и Дальнего Востока пароходства ОАО «Енисейское речное пароходство» можно увидеть следующую возрастную структуру флота, представленную в таблице 1.
Таблица 1 - Возрастная структура флота ОАО «ЕРП»
Виды флота Количество Возраст (лет)
флота до 10 11-20 21-30 более
Самоходный флот, всего 300
- пассажирский 27
- грузовой сухогрузный
- грузовой наливной
- буксирный 146
Несамоходный флот, всего 469 1
- сухогрузный 347 1
- наливной 73
Итого 769 1
Удельный вес, % 100 0,13 19,50 40,58 39

Для Яс = 0,211, будут получены следующие значения шаговых углов:
Таблица 6 - Шаговые углы
Режим хода Оптимальное шаговое отношение ГВ Pp/D Оптимальный шагГВ Рр, м Шаговый угол а
1 1,33 1,13 65
2 1,225 1,04 63
Из таблицы б видно, что шаговые углы оптимальных шаговых отношений, для режимов нагрузки судна от минимального до максимального, находятся в промежутке от 63 0 до 65 °.
На основе вышеизложенного можно сделать вывод, что, применяя ГВРШ на грузовых судах речного флота, не обязательно выполнять гребной винт с возможностью поворота лопастей в широком спектре шаговых углов. Для обеспечения эффективной работы, при различных режимах нагрузки судна, достаточно обеспечить возможность поворота лопастей в небольшом шаговом промежутке с установкой нескольких фиксированных положений, соответствующих определенным режимам нагрузки судна.
Вследствие того, что на речных судах в качестве главных в основном применяются двигатели, оснащенные реверс - редукторными передачами или реверсивные двигатели, необходимость в выполнении ГВРШ функции заднего хода не требуется.
Так как факторами, определяющими необходимое положение лопастей ГВ, являются только режимы нагрузки судна, то для функционирования ГВРШ нет необходимости в наличии дорогостоящего автоматизированного механического привода поворота лопастей. Это объясняется тем, что режим нагрузки судна остаётся постоянными на всем пути следования до места назначения, и установку необходимого угла поворота лопастей ГВ можно произвести на покоящемся ГВ во время погрузки или разгрузки судна (состава), при помощи