Отправлено: 20.01.07 00:10. Заголовок: Вопрос про наиболее выгодную скорость вращения винта

Вопрос следующий:
предположим, что мы имеем корабль с 4мя паровыми машинами, каждая по 10000лс, и корабль с 4мя ранними турбинами, с прямой передачей. Турбины тоже по 10000лс.
Остальные параметры кораблей одинаковые.

Частота вращения ПМ 120 об/мин
Частота вращения турбин 270 об/мин

Какой корабль будет быстрее и какой экономичнее?

 Отправлено: 21.01.07 17:50. Заголовок: Re:

На какой скорости?

 Отправлено: 22.01.07 09:47. Заголовок: Re:

СДА пишет:

цитата:

корабль с 4мя ранними турбинами, с прямой передачей

А такое может быть?
СДА пишет:

цитата:

Какой корабль будет быстрее и какой экономичнее?

Абсолютный максимум КПД винта лежит в области больших диаметров и малых оборотов. Поэтому обычно винты ставят максимально возможного по габаритам диаметра. А от КПД винта будут зависеть и скорость и экономичность. Как выглядят диаграммы для расчета винта см. http://tsushima.borda.ru/?1-6-0-00000309-000-80-0-1161672322.

 Отправлено: 23.01.07 01:05. Заголовок: Re:

Штурман пишет:

цитата:

А такое может быть?

А ранние турбины разве не такие были?

Штурман пишет:

цитата:

Абсолютный максимум КПД винта лежит в области больших диаметров и малых оборотов. Поэтому обычно винты ставят максимально возможного по габаритам диаметра.

Т.е., если я правильно понимаю, то при прочих равных поздние паровые машины могли оказаться не хуже ранних турбин, а то и лучше?

Собственно интересно, насколько оправданным было применение турбин для ранних дредноутов и ЛКР?
По большому счеты ПМ были не на много тяжелее и больше турбин, но ПМ были лучше освоенны, да и КПД получается повыше.

Можно сравнить:
У Андрея Первозванного машины и котлы весили - 1831.1 т. Четыре таких машины вместе с котлами будут весить 3662т. Причем котлы у АП не самые легкие.

Мощность каждой машины 8800 лс по спецификации, Четыре машины соответственно 35200лс.
Длина МО на две машины 15.85м. На четыре соответственно 31.7м
http://www.wunderwaffe.narod.ru/WeaponBook/Andrew/30.htm

У Ибла:
Вес энергетической установки 3390т. Если под энергетической установкой понимаются турбины и котлы, то разница с мошинами АП всего 250т.
Мощность у Ибла 41000лс проектная (т.е. разница не столь уж большая + меньшее КПД из за больших оборотов).
Длина машинных отделение 23.2 м. Разница с ПМ примерно 7-8 м, что вполне решаемо.

Ранняя турбина в целом выглядит получше, но не намного лучше.
http://www.wunderwaffe.narod.ru/WeaponBook/GB_BC_1/03.htm



И не подскажете, многое ли зависит от количества валов?
Те.е что будет лучше трехвальная установка с агрегатами по 12000лс, или четырехвальная, с агрегатами мощностью по 9000л.с.

 Отправлено: 23.01.07 11:00. Заголовок: Re:

СДА пишет:

цитата:

Ранняя турбина в целом выглядит получше, но не намного лучше.

Почему? Намного лучше.
1. Вибрация уменьшилась до незаметных значений, что позволило ставить СУО с центральной наводкой и директором.
2. Способность двигаться со скоростями близкими к предельной возросла "в разы".

Вот вам и два главных критерия дредноута.

 Отправлено: 23.01.07 13:47. Заголовок: Re:

NMD пишет:

цитата:

1. Вибрация уменьшилась до незаметных значений, что позволило ставить СУО с центральной наводкой и директором.

И какая здесь связь? На Луизиане была центральная наводка (Argo aim correction system) совершенно точно, про директоры не скажу но визиры ЦН должны быть.

 Отправлено: 23.01.07 15:04. Заголовок: Re:

СДА пишет:

цитата:

А ранние турбины разве не такие были?

Я как-то более привык к таким данным: обороты ТВД ~5-6 тыс. об/мин, обороты ТНД ~2-3 тыс. об/мин. И обязательная работа турбин через редуктор.
СДА пишет:

цитата:

насколько оправданным было применение турбин для ранних дредноутов и ЛКР

Основные достоинства турбин: большая агрегатная мощность и малые массо-габаритные параметры.
СДА пишет:

цитата:

КПД получается повыше.

КПД любого парового двигателя больше зависит от разности температур входящего и выходящего пара и меньше от конструкции двигателя.
СДА пишет:

цитата:

И не подскажете, многое ли зависит от количества валов? Те.е что будет лучше трехвальная установка с агрегатами по 12000лс, или четырехвальная, с агрегатами мощностью по 9000л.с.

По условиям работы винтов - лучше двухвальная, но особой разницы нет. Все упирается в агрегатную мощность двигателя и его массо-габаритные характеристики.
NMD пишет:

цитата:

2. Способность двигаться со скоростями близкими к предельной возросла "в разы".

А как это связано с принципом работы двигателя. Другое дело, что ПМ с мощностью потребной для "предельной" скорости может не поместиться в корпусе. И кстати, что такое "предельная скорость".

 Отправлено: 23.01.07 22:52. Заголовок: Re:

Штурман пишет:

цитата:

Я как-то более привык к таким данным: обороты ТВД ~5-6 тыс. об/мин, обороты ТНД ~2-3 тыс. об/мин. И обязательная работа турбин через редуктор.

А что тогда понимается под прямоприводными турбинами? Я был уверен, что под этим понимались турбины без редуктора.

Штурман пишет:

цитата:

Основные достоинства турбин: большая агрегатная мощность и малые массо-габаритные параметры.

Но разница таки не колосальная. Хотя в этом плане преимущество турбин и заметны.
С другой стороны экономичность и значительно более высокие обороты у турбины.

Штурман пишет:

цитата:

КПД любого парового двигателя больше зависит от разности температур входящего и выходящего пара и меньше от конструкции двигателя.

Я не про КПД двигателя говорил, а про КПД винта, к этому двигателю подсоединенному.
У кораблей с ранними турбинами обороты в 2.5-3 раза выше чем у кораблей с паровыми машинами.
Я не был уверен есть ли оптимальные обороты или "чем ниже тем лучше". Если я Вас правильно понял, то получается второй вариант, что дает некоторые плюсы паровой машине перед ранней турбиной.

NMD пишет:

цитата:

1. Вибрация уменьшилась до незаметных значений, что позволило ставить СУО с центральной наводкой и директором.

Так на поздних паровых машинах детали были уравновешенны и проблему вибраций вроде решили.

NMD пишет:

цитата:

2. Способность двигаться со скоростями близкими к предельной возросла "в разы".

Не понятно о чем Вы.

 Отправлено: 24.01.07 14:05. Заголовок: Re:

СДА пишет:

цитата:

Я не был уверен есть ли оптимальные обороты или "чем ниже тем лучше". Если я Вас правильно понял, то получается второй вариант

Тут логика такая. Если мы не завязаны на "жесткие" обороты двигателя, то диаметр винта выбирается из условия его размещения в корме, с учетом необходимых зазоров от общивки и внешнего габарита корпуса. Для этого диаметра существуют свои оптимальные обороты, которые обеспечивают макс. КПД винта. Это так сказать локальный максимум. Но если при этих оборотах упор винта недостаточен для достижения требуемой скорости, то обороты повышают и винт работает в неоптимальном режиме (или увеличивают число винтов - что тоже не всегда возможно). Но в общем случае, чем больше диаметр винта, тем ниже его оптимальные обороты и выше КПД винта, это так сказать глобальный максимум (не всегда достижимй). Для примера: танкер "Крым" (ныне покойный) 150 500 т двт. имел винт 7500 мм и его обороты были 85 об/мин.
СДА пишет:

цитата:

Я не про КПД двигателя говорил, а про КПД винта, к этому двигателю подсоединенному.

Вы говорили про экономичность, а это КПД винта и КПД двигателя.

 Отправлено: 25.01.07 12:20. Заголовок: Re:

СДА пишет:

цитата:

Я не был уверен есть ли оптимальные обороты или "чем ниже тем лучше". Если я Вас правильно понял, то получается второй вариант, что дает некоторые плюсы паровой машине перед ранней турбиной.

Вы учебник Эверса не смотрели?
http://publ.lib.ru/ARCHIVES/E/EVERS_G/_Evers_G..html

 Отправлено: 26.01.07 20:05. Заголовок: Re:

Штурман
Спасибо, теперь стало понятнее.

Serg пишет:

цитата:

Вы учебник Эверса не смотрели?

Посмотрю.

 Отправлено: 27.01.07 18:02. Заголовок: Re:

На лайнерах тех времён количество винтов доходило до 5. Интересно, почему?

 Отправлено: 29.01.07 09:38. Заголовок: Re:

Андрей Рожков пишет:

цитата:

На лайнерах тех времён количество винтов доходило до 5. Интересно, почему?

Где было 5? А причины такие: 1) малая агрегатная мощность машин - невозможно было подать потребную мощность на один вал; 2) невозможно разместить винты необходимого диаметра, поэтому набирают площадь винтов (pi*D^2/4) за счет числа винтов.

 Отправлено: 30.01.07 12:50. Заголовок: Re:

До появления ТЗА паровая машина была в большинстве случаев выигрышнее в плане экономичности. Именно поэтому в рассматриваемый период эволюции корабельных ЭУ и появились комбинированные КМУ, где ПТУ использовала мятый пар ПМУ. Примеры - HMS Velox, Eden, RMS Titanic.