全回转拖轮机桨匹配问题

heu100 · 发表于 2015-4-23 09:46

全回转拖轮设计自航最大航速时，主机转速100%，那么在拖带工况时，桨是重载工况，按道理主机转速是达不到100%的啊，主机超负荷。

下面是一拖轮参数，自航主机转速100%，拖曳主机转速也是100%，无法理解，请高人指点！（全回转是定距的，不是调距的）

5200HP全回转拖轮

1. 主要参数
总长： 36.02米

型宽： 10.60米

型深： 4.80米

设计吃水： 3.60米

航速: 主机转速100％时， 13.5节。

吨位：少于500
拖力: 主机功率100％时，正拖65.6吨，倒拖55吨
续航力：在服务航速12.5节时，约1500海里。

  定员：                               14人
  燃油舱：                            约105m3
  淡水舱：                            约48m3

2. 主机:
功率x转数：2600HP x 750rpm Daihatsu 6DKM-26e，数量：2台

3. 全回转舵桨:
功率x输入转数：2600HP x 750rpm Rolls-royce US205P20FP，数量：2台

zsrdeyou · 发表于 2015-4-23 10:22

船舶自航时（不拖带的情况下）主机转速可以达到100%，主机转速100%不代表主机、螺旋桨的负荷就达到100%，此时的航速为自航航速，是考核船舶建造的一个重要参数

zsrdeyou · 发表于 2015-4-23 10:29

重载状况下，主机可以达到100%的额定转速，但不是经济航速，一般经济航速为主机额定转速的80~85%，视主机的负荷曲线而定

shiyulin2 · 发表于 2015-4-23 11:04

调速器就是负责这个的，
自航时100%转速不代表主机的燃油供给齿条也在100%，顶多80%。
当100%转速加拖带的时候，燃油供给齿条达到100%，供油量增加，但转速不变，变的是主机更加吃力，输出更大扭矩。

就好比你在平地骑自行车，当只有你一个人骑，以恒速10km/h前进，你会觉得很轻松。
但当你载一个人时，也以恒速10km/h前进，你会觉得比之前吃力了。
但当你载三个人时，你踩不动了，已经远远超出你的极限了，也就是超出了你的额定功率了。

你这个船设计的就这样，这个航速拖这么一条大船，没事。
但你拖几条大船试试，拖是拖得动，但达不到设计的航速，小马拉大车，功率达不到。

shiyulin2 · 发表于 2015-4-23 11:18

调速器的工作原理应该是这样的：
负载增加-----转速下降-----加大油门-------转速上升-------保持恒速
负载减小-----转速上升-----减小油门-------转速下降-------保持恒速
^ ^
^----调速器检测 ^------调速器动作

heu100 · 发表于 2015-4-23 11:31

shiyulin2 发表于 2015-4-23 11:04
调速器就是负责这个的，
自航时100%转速不代表主机的燃油供给齿条也在100%，顶多80%。
当100%转速加拖带 ...

有道理，但设计点放在拖带工况下，主机转速100%，负荷100%，则自航时，桨就偏轻了，即主机转速100%，主机功率还有较大余量，此时如果主机负荷有80-90%还是可以接受的，但如果只有50-60%岂不尴尬了，柴油机低负荷运行油耗高，容易积碳。。。。
实际解决途径
1、双速比齿轮箱(和自行车一样，上坡时你撑不住了，换个大减速比的，不超你扭矩，只是牺牲速度)，不知全回转拖轮实际中应用是否有应用？
2、螺旋桨换调距的，机桨可以轻松匹配，全回转拖轮实际中应用是否多？

shiyulin2 · 发表于 2015-4-23 11:45

heu100 发表于 2015-4-23 11:31
有道理，但设计点放在拖带工况下，主机转速100%，负荷100%，则自航时，桨就偏轻了，即主机转速100%，主机 ...

就我见过的，1.要么合排，要么分排，我没见过有分级的，（不代表没有

~~
2.是可以定距变可调的。但相对的价钱更高吧~~~

yzhang2010 · 发表于 2015-4-23 11:47

Z型传动全回转螺旋桨通常用于港作拖轮等航程较短，工况多变的船舶。
这类船舶的特点是比较注重系柱拖力的。因此通常螺旋桨的设计偏向低速大拖力。甚至是零航速工况设计。
零航速工况设计意味着在零航速的情况下能够吸收主机的全部功率。因此规格书中“ 主机功率100％时，正拖65.6吨，倒拖55吨”指的就是这种情况。
但是，由于定距桨设计工况不可能兼顾各种航速，因此在自航状况下，只能达到转速的指标，功率是不可能达到100%的。规格书也只是说“主机转速100％时， 13.5节”。就是这个意思。

anderlam · 发表于 2015-4-23 12:42

路过学习。。。。

heu100 · 发表于 2015-4-23 12:42

yzhang2010 发表于 2015-4-23 11:47
Z型传动全回转螺旋桨通常用于港作拖轮等航程较短，工况多变的船舶。
这类船舶的特点是比较注重系柱拖力的 ...

谢谢！我比较关心的是自航状态，主机转速到100%了，但主机的负荷到底是多少？一般有没有指标性要求呢，负荷80-90还可以，如果只有50-60的话就不太合理了。

yzhang2010 · 发表于 2015-4-23 12:45

这个要查螺旋桨的性能曲线，对应这个转速和航速的功率是多少。

李保杰 · 发表于 2015-4-24 07:52

学习中哈哈

大爱家驹 · 发表于 2015-4-25 00:06

涨知识了！！！

john316 · 发表于 2015-4-25 10:32

heu100 发表于 2015-4-23 12:42
谢谢！我比较关心的是自航状态，主机转速到100%了，但主机的负荷到底是多少？一般有没有指标性要求呢，负 ...

正常会设计在70%上下，

老侠客 · 发表于 2015-4-29 16:29

1）拖轮自由航行，转速100%，功率发挥约70%，航速最大，耗油轻；
2）拖轮满负荷拖带在几乎拖不动的时候，转速100%，功率发挥为100%（或留一点点储备），航速为零（最小），耗油重；
3）拖轮日常作业，拖带或顶推，一般负荷介于以上两个设计极限点之间。

你可以查阅拖轮的“航速拖力计算书或航速拖力曲线”，几乎都是我说的这个结果。
道理很简单，你把拖轮想象成载重卡车即可，我猜军舰快艇，显然就不需要这么设计了。

老侠客 · 发表于 2015-4-29 16:33

补充
1）情况，航速达到最大值（不拖），功耗约70%；
2）情况，拖力达到最大值（拖不动），功耗约100%；
3）正常作业，各参数在以上两种情况之间浮动。

老侠客 · 发表于 2015-4-29 16:39

再补充，你说的问题和这个拖轮是否是全回转型毫无关系，全回转只是转舵方便（360度）便于港内作业，特别是顶推作业周旋方便。

[轮机] 全回转拖轮机桨匹配问题