Siłownie okrętowe cz. I Podstawy napędu i energetyki okrętowej

Opis

Siłownie okrętowe cz. I Podstawy napędu i energetyki okrętowej

autor: Mariusz Giernalczyk, Zygmunt Górski

Wydawnictwo Uniwersytet Morski w Gdyni

Podręcznik „Siłownie okrętowe”, cz. I, „Podstawy napędu i energetyki okrętowej” autorstwa Mariusza Giernalczyka i Zygmunta Górskiego stanowi kompendium informacji o podstawach napędu okrętowego, energetyki okrętowej oraz budowie i eksploatacji siłowni statków morskich. Obejmuje on zarówno wiadomości teoretyczne, jak i praktyczne, dotyczące zadań, konfiguracji, parametrów eksploatacyjnych i obsługi różnych typów siłowni okrętowych. Pominięto szczegóły budowy silników, mechanizmów i rządzeń okrętowych, ograniczając się do informacji potrzebnych w dyskusji na temat budowy i eksploatacji siłowni okrętowej jako całości. Dołączono także spis oznaczeń i symboli używanych w książce. W czterech rozdziałach oprócz wstępnych informacji dotyczących m.in. zadań i klasyfikacji siłowni okrętowych omówiono dokładnie okrętowy układ energetyczny, jego sprawność, jak i sprawność siłowni okrętowej wraz ze sposobami jej podwyższania. Scharakteryzowano okrętowy układ ruchowy, opór statku, pędniki okrętowe, śruby, silniki napędowe i turbiny. Określono także warunki współpracy silnika, śruby i kadłuba, omawiając szczegółowo charakterystyki napędowe. Zalecane pozycje literaturowe podano w bibliografii.

Przygotowano również wersję anglojęzyczną podręcznika pt. „Basic of ship propulsion”, part I, „Basic principles of ship propulsion and ship power engineering”, która jest dostępna na naszych aukcjach.

SPIS TREŚCI

Strona

WSTĘP ….. 7

SPIS OZNACZEŃ I SYMBOLI … 9

1. SIŁOWNIA OKRĘTOWA – WIADOMOŚCI WSTĘPNE …. 11

1.1. Zadania siłowni okrętowej…. 11

1.2. Klasyfikacja siłowni okrętowych ….. 11

1.3. Źródła energii w siłowni okrętowej .19

1.4. Odbiorniki energii na statku …. 21

2. PODSTAWY ENERGETYKI OKRĘTOWEJ .. 24

2.1. Okrętowy układ energetyczny…. 24

2.1.1. Zapotrzebowanie na energię do napędu statku …. 24

2.1.2. Zapotrzebowanie statku na energię elektryczną …. 27

2.1.3. Zapotrzebowanie statku na energię cieplną …… 28

2.2. Sprawność urządzenia i układu energetycznego …. 29

2.2.1. Sprawność urządzenia energetycznego …. 29

2.2.2. Sprawność układu energetycznego … 30

2.3. Sprawność siłowni okrętowej i sposoby jej podwyższania..34

2.3.1. Ogólna i energetyczna sprawność siłowni okrętowej … 34

2.3.2. Podwyższanie sprawności energetycznej siłowni spalinowej … 38

2.3.3. Sprawność siłowni turboparowej i sposoby jej podnoszenia … 47

2.3.4. Sprawność siłowni kombinowanej … 55

3. OKRĘTOWY UKŁAD RUCHOWY .. 60

3.1. Wielkości charakteryzujące okrętowy układ ruchowy … 60

3.2. Opór statku. Charakterystyki oporowe kadłuba … 64

3.2.1. Charakterystyka oporowa kadłuba …. 69

3.2.2. Czynniki wpływające na zmianę oporu podczas eksploatacji

statku ……… 69

3.3. Pędniki okrętowe …… 74

3.3.1. Koła łopatkowe…. 74

3.3.2. Śruby napędowe …. 76

3.3.3. Pędniki strugowodne ……. 83

3.3.4. Pędniki azymutalne ……. 83

3.3.5. Pędniki gondolowe ….. 85

3.3.6. Pędniki cykloidalne ….. 85

3.4. Geometria i charakterystyki śrub okrętowych …. 88

3.4.1. Charakterystyki hydrodynamiczne i charakterystyki obrotowe

śrub …. 90

3.4.2. Wpływ kształtów i wymiarów skrzydła na charakterystyki śrub… 92

3.4.3. Charakterystyki obrotowe śruby ……. 94

3.4.4. Kawitacja śrub. …97

3.5. Charakterystyki wysokoprężnych silników napędowych statku .. 99

3.5.1. Charakterystyki prędkościowe zewnętrzne … 100

3.5.2. Charakterystyki obrotowe śrubowe ….. 102

3.5.3. Charakterystyki uniwersalne … 102

3.5.4. Charakterystyki obciążeniowe …. 105

3.5.5. Pole pracy silnika okrętowego …. 106

3.5.6. Zasady doboru silnika …. 108

3.6. Charakterystyki i pole pracy okrętowych turbin napędu głównego …. 111

3.6.1. Charakterystyka zewnętrzna i pole pracy turbiny parowej .. 111

3.6.2. Charakterystyka zewnętrzna i pole pracy turbiny gazowej ………. 113

3.7. Współpraca silnika, śruby i kadłuba …. 115

3.7.1. Warunki współpracy silnika, śruby i kadłuba .. 115

3.7.2. Współpraca silnika wysokoprężnego ze śrubą o stałym skoku …. 116

3.7.3. Współpraca silnika wysokoprężnego ze śrubą o skoku

nastawnym …. 118

3.7.4. Praca śruby przy manewrowaniu – krzywe Robinsona …. 120

3.7.5. Samoregulacja prędkości obrotowej silnika napędzającego śrubę 121

3.7.6. Współpraca silnika wysokoprężnego wyposażonego w regulator

prędkości obrotowej ze śrubą napędową …. 122

3.7.7. Sterowanie programowe układów napędowych ze śrubą

nastawną … 126

3.7.8. Współpraca silnika turbinowego ze śrubą o stałym skoku . 127

3.7.9. Współpraca silnika turbinowego ze śrubą o skoku nastawnym .. 128

3.7.10. Współpraca silnika elektrycznego ze śrubą o stałym skoku … 130

3.7.11. Układy napędowe wielosilnikowe …. 132

3.7.12. Układy napędowe kombinowane….. 133

3.7.13. Odbiorniki mocy w układzie napędowym … 135

4. CHARAKTERYSTYKI NAPĘDOWE …. 137

4.1. Charakterystyki napędowe mocy układów napędowych ze śrubą

o stałym skoku … 138

4.2. Charakterystyki napędowe mocy układów napędowych ze śrubą

o skoku nastawnym …. 141

4.3. Charakterystyki napędowe zużycia paliwa układów napędowych

ze śrubą o stałym skoku …. 144

4.4. Charakterystyki napędowe zużycia paliwa układów napędowych

ze śrubą o skoku nastawnym . 146

4.5. Charakterystyki napędowe naporu układów napędowych ze śrubą

o stałym skoku … 147

4.6. Charakterystyki napędowe naporu układów napędowych ze śrubą

o skoku nastawnym …. 149

4.7. Metody wykonywania charakterystyk napędowych mocy układów

napędowych ze śrubą o stałym skoku … 150

4.7.1. Wykonanie charakterystyki napędowej mocy metodą

G.D. Siłukowa … 150

4.7.2. Wykonanie charakterystyki napędowej mocy metodą

Silovič-Fanceva (jugosłowiańską) .. 151

4.8. Wykonanie charakterystyk napędowych zużycia paliwa układów

napędowych ze śrubą o stałym skoku … 159

4.9. Wykonanie charakterystyk napędowych mocy i zużycia paliwa

układów napędowych ze śrubą o skoku nastawnym … 162

BIBLIOGRAFIA . 169