Може би, първият корабен двигателсе появи така. Нашият далечен предшественик, седнал на дънер, паднал във водния поток, решил да премине от другата страна на реката. Грабейки водата с длани, като гребла, той комбинира както първия двигател - в една "човешка" сила - така и първия двигател, който бяха неговите ръце. Но постепенно хората, изучавайки законите на природата, ги поставят на свои услуги. Вятърът, водата и накрая парата отчасти замениха силата на мускулите. Веслата бяха заменени с платно и машината започна да измества платната.
идея за създаване парен двигателвъзниква преди повече от 2000 години. Гръцкият учен Херон, който живее в Александрия, проектира оригиналната парна машина. Много по-късно английският механик Джеймс Уат създава парна машина, която е предназначена да стане първият кораб електроцентрала.
ПАРАХОДИ
11 август 1807 г. се счита за рожден ден на парния кораб. На този ден се проведе тест на параход, построен от талантливия американски инженер Робърт Фултън. параход« Клермонт” откри редовни полети по река Хъдсън между Ню Йорк и Олбъни. През 1838 г. британците параход"" прекоси Атлантика, без да вдига платна, въпреки че имаше ветроходно оборудване. Растежът на промишлеността изискваше, независимо от волята на елементите, те да могат да извършват редовни полети през Атлантическия и Тихия океан. През 19 век размерите на парните кораби се увеличават драстично, а с тях и мощността на парните машини. До 90-те години мощността им е увеличена до 9000 конски сили.
Постепенно парните двигатели стават по-мощни и надеждни. Първите морски системи за задвижване се състоят от бутална парна машина и големи котли с ниска мощност, работещи с въглища.
Сто години по-късно коефициентът полезно действие(ефективност) парна електроцентралавече се равнява на 30 процента и развива мощност до 14 720 kW, а броят на обслужващия персонал е намален на 15 души. Но ниската производителност на парните котли изискваше увеличаване на броя им.
На границата на два века са оборудвани предимно парни двигатели пътнически корабии товаро-пътнически кораби, чисто товарни кораби бяха само . Това се дължи на несъвършенството и ниската ефективност парна електроцентралатова време.
Използването на водотръбни котли, появили се през 80-те години на миналия век, които сега работят с течно гориво, подобри ефективността на парните електроцентрали. Но тяхната ефективност достига само 15 процента, което обяснява прекратяването на строителството на параходи. Но в наше време все още можете да намерите кораби, задвижвани от бутални парни машини. речен параход« ».
КОРАБНИ БУТАЛНИ ПАРНИ МАШИНИ
бутална парна машина
В кораби електроцентралиПарните машини използват водна пара като работна течност. Тъй като само ограничено количество прясна вода може да се транспортира на кораби, в този случай се използва затворена система за циркулация на вода и пара. Разбира се, по време на работа на електроцентралата възникват известни загуби на пара или вода, но те са незначителни и се компенсират от вода от резервоара или изпарителите. Опростена диаграма на такава циркулация е дадена на фиг. Фигура 1.
принципът на работа на парната инсталация
ПРИНЦИП НА ДЕЙСТВИЕ
Работната пара се подава в парния цилиндър чрез парни бутала. Той се разширява, притиска буталото и го кара да се плъзга надолу. Когато буталото достигне най-ниската си точка, макарата за разпределение на пара променя позицията си. Свежата пара се подава под буталото, докато парата, която преди това е изпълнила цилиндъра, се изтласква навън.
Сега буталото се движи в обратна посока. По този начин по време на работа буталото извършва движения нагоре и надолу, които с помощта на колянов механизъм, състоящ се от прът, плъзгач и свързващ прът, свързани с коляновия вал, се превръщат във въртеливи движения на коляновия вал. Входът и изходът на свежата и отработената пара се контролират от клапан. Клапанът се задвижва от коляновия вал с помощта на два ексцентрика, които са свързани чрез щангите и биелата към ролката.
Преместването на свързващия прът с помощта на трансферен лост води до промяна в количеството пара, което изпълва цилиндъра при едно повдигане на буталото и следователно мощността и скоростта на машината се променят. Когато свързващият прът е в средно положение, парата вече не навлиза в цилиндъра и парната машина спира да се движи. При по-нататъшно движение на мотовилката с помощта на трансферния лост машината отново се задвижва, този път в обратна посока. Това предизвиква обратното движение на кораба.
Първите корабни електроцентрали са използвали бутални парни машини, при които разширението от входно към изходно налягане и до налягане в кондензатора се извършва в един цилиндър. Принципът на работа на бутална парна машина е показан в фигура 2. С течение на времето започнаха да се използват многостепенни разширителни машини. Принципът на действие на тристепенната разширителна машина е показан схематично в фигура 3.
бутална парна машина
бутална парна машина с тройно разширение
ЕЛЕКТРИЧЕСКИ КЪЩИ
През 1838 г. жителите на Санкт Петербург можеха да наблюдават как малка лодка се движи по Нева без платна, гребла или тръби. Това е първият в света електрически кораб, построен от академик Б. С. Якоби. Двигателите на кораба се захранваха от батерии. Изобретението на учения изпревари световната корабостроителна наука с почти цял век. Но практическа употребана съдилищатози двигател е даван само на подводници за задвижване под вода. Към недостатъците електрически корабиотнасят се до относителната сложност електроцентрала.
ТУРБОКАПАЦИ
кораб "Турбиния"
Използването на турбината като основен двигател се озова в корабозаглавен " Турбиния"с водоизместимост 45 тона, който беше пуснат в Англия от дизайнера Чарлз Парсънс.
Многостъпална паротурбинна инсталациясе състои от парни котли и три турбини, директно свързани с витловия вал. Имаше три витла на всеки витлов вал (тандемна система). Общата мощност на турбините беше 2000 литра. с. при 200 об/мин. През 1896 г. по време на морски изпитания съд« Турбиния» развива скорост от 34,5 възела.
Военноморските моряци оцениха появата на нов електроцентрала. Турбината започна да се монтира на и и с течение на времето стана главен двигателпочти всички пътнически кораби.
В средата на 20 век започва конкурентна борба между парните турбини и дизеловите двигатели. електроцентрализа използването им на големи кораби за превоз на насипни товари, включително танкери. Първоначално задвижването с парни турбини доминираше при кораби до 40 000 DWT, но бързото развитие на двигателите с вътрешно горене доведе до някои кораби и плавателни съдове над 100 000 DWT и сега са оборудвани с дизелово задвижване. Инсталациите с парни турбини са запазени дори на големи военни кораби, както и на високоскоростни и големи контейнеровози, когато мощността на главния двигател е 40 000 к.с. с. и още.
ПРИНЦИП НА ДЕЙСТВИЕ НА МОРСКА ПАРА ТУРБИНА
парна турбина с капацитет 20 000 литра. с.
Въздушна турбинасе отнася за електроцентрали, в които топлинната енергия на подадената пара първоначално се преобразува в кинетична енергия и едва след това се използва за работа.
Парните турбини са хидравлични топлинни двигатели, които, за разлика от буталните парни машини и буталните двигатели с вътрешно горене, не се нуждаят от преобразуване на възвратно-постъпателното движение на буталото във въртеливо движение на витлото. Това опростява дизайна и решава много технически проблеми. В допълнение, парните турбини, дори при много висока мощност, са сравнително малки по размер, тъй като скоростта на ротора е доста висока и в зависимост от вида и предназначението на турбината варира от 3000 до 8000 об / мин.
Използването на кинетична енергия за извършване на механична работа става по следния начин. Парата, излизаща от разширителните устройства, удря вдлъбнатите профили на лопатките, отклонява се от тях, променя посоката си и по този начин действа с тангенциална сила върху ротора. В резултат на това се генерира въртящ момент, който кара ротора на турбината да се върти.
Съвременни корабни парни турбини електроцентралаОбикновено се състоят от две сгради. В единия корпус има ротор на турбина с високо налягане, а в другия - с ниско налягане. Всяка турбина се състои от няколко степени, които в зависимост от вида на турбината се наричат степени на налягане или скорости. Работната пара преминава последователно през неподвижните ръбове на разширителните устройства и ръбовете на роторните лопатки. Тъй като обемът на парата непрекъснато се увеличава по време на процеса на разширение, лопатките на ротора трябва да бъдат по-дълги, когато налягането пада.
В корпуса на турбината с ниско налягане има специални венци на работните лопатки на обратната турбина. Главна турбина електроцентралакорабите с витла с променлива стъпка не се нуждаят от обратни турбини. Заедно с турбините на гл електроцентралав машинните отделения на корабите са монтирани спомагателни турбини, които служат за задвижване на генератори, помпи, вентилатори и др. Принципът на действие на степента въздушна турбинапоказано на фигура 4.
морска парна турбина
В търговския флот въздушна турбинаполучи признание едва след прилагането му на, " Мавритания" и " » построена през 1907г. Те лесно достигат скорост от 26 възела. Атлантическа синя лента - Мавритания” запазени в продължение на 20 години.
АПАРАТОРИ ТУРБО-ЕЛ
Електроцентрала, състоящ се от парен котел, турбина, генератор и електродвигател, бяха оборудвани с турбоелектрически кораби. Те се използват широко в САЩ. С течение на времето тежките електрически генератори и електродвигатели постепенно бяха заменени от скоростни кутии.
Имаше значителен интерес към строителството турбоелектрически кораб« Канбера". Индикаторите за тегло не спряха дизайнерите. Изчислено е, че с капацитет от 75 000 до 100 000 литра. с. загубите на енергия при използване на променлив ток са съизмерими със загубите в скоростната кутия и хидравличната трансмисия, а отхвърлянето на обратните стъпала дори повиши икономическите показатели на електроцентралата. обикновено, турбо-електрически корабиразглеждат се само големи кораби, по-често пътнически.
При по-малки мощности е по-целесъобразно да се използват редуктори, загубите в които са само 1,5 - 4 процента.
Африканс албански арабски арменски азербайджански баски беларуски български каталонски китайски (опростен) китайски (традиционен) хърватски чешки датски език за разпознаване холандски английски естонски филипински фински френски галисийски грузински немски гръцки хаитянски креолски иврит хинди унгарски исландски индонезийски ирландски японски корейски латински латвийски литовски македонски малайски малтийски норвежки персийски Полски Португалски Румънски Руски Сръбски Словашки Словенски Испански Суахили Шведски Тайландски Турски Украински Урду Виетнамски Уелски Идиш ⇄ Африканс Албански Арабски Арменски Азербайджански Баски Беларуски Български Каталонски Китайски (Опростен) Китайски (Опростен) Хърватски Чешки Датски Холандски Английски Естонски Филипински Фински Френски Галисийски Грузински Немски Гръцки Хаитянски Креолски Иврит Хинди Унгарски Исландски Индонезийски Ирландски Италиански Японски Корейски Латински Латвийски Литовски Македонски Малайски Малтийски Норвежки Персийски Полски Португалски Румънски Руски Сръбски Словашки Словенски Испански Суахили Sw edish тайландски турски украински урду виетнамски уелски идиш
английски (автоматично разпознат) » руски
В съответствие с програмата на едноименния курс, устройството, принципът на работа, конструкциите, материалите, условията на работа на целия комплекс от корабни машини, механизми и оборудване, които са част от основните и спомагателните силови и други инсталации, са разгледани устройства и системи на кораба. За разбиране на ролята и взаимовръзката на отделните машини, механизми и устройства се дават основни сведения за схемите, принципите на действие, ефективността и характеристиките.
различни енергийни и други инсталации, за физическата същност на процесите, протичащи в техните елементи.
Учебникът е предназначен за студенти, специализиращи технология на производство, монтаж и монтаж на корабни машини и механизми.
Предговор
Приети съкращения
Въведение
Глава 1. Ролята и използването на машините и механизмите на корабите
§ 1.1. Силовата установка на кораба, нейната цел и състав
§ 1.2. Видове главни корабни машини и силови установки
§ 1.3. Корабни спомагателни машини и механизми и тяхното приложение
§ 1.4. Поставяне на машини, механизми и друго оборудване на кораба
§ 1.5. Технико-икономически показатели на корабни машини, механизми и силови установки
Глава 2. Морски двигатели с вътрешно горене и дизелови инсталации
§ 2.1. Устройство, принцип на действие и класификация на корабни двигатели с вътрешно горене
§ 2.2. Цикли, индикатор и ефективни показатели на работа на дизела
§ 2.3. Увеличаване на мощността и компресорни двигатели
§ 2.4. Термични и енергийни балансии оползотворяване на топлинните загуби на корабни дизелови двигатели
§ 2.5. Конструкции на главни и спомагателни корабни дизелови двигатели
§ 2.6. Конструкции на компонентите на скелета на дизелови двигатели
§ 2.7. Конструкции на възли и детайли на движение на дизелови двигатели
§ 2.8. Някои елементи на захранване с гориво, газоразпределение, пускови и обратни устройства
§ 2.9. Дизелови инсталации, техните видове и разположение
§ 2.10. Обхват и перспективи за използване на дизелови инсталации
Глава 3. Корабни парни и газови турбини
§ 3.1. Главна информацияза газовите потоци и решетките на турбомашините
§ 3.2. Устройството и принципът на работа на турбинния етап
§ 3.3. Преобразуване на енергия в многостъпални турбини
§ 3.4. Загуби на енергия, работа и ефективност на стъпалото и турбината
3,5 долара. Конструкции на корабни парни и газови турбини
§ 3.6. Дизайн и материали на основните елементи
§ 3.7. Тръбопроводи на корабни спомагателни механизми
Глава 4 Морски помпи, вентилатори и компресори
§ 4.1. Предназначение и класификация на помпи, вентилатори и компресори
§ 4.2. Центробежни помпи и вентилатори
§ 4.3. Аксиални помпи и вентилатори
§ 4.4. Бутални и ротационни помпи
§ 4.5. Центробежни компресори
§ 4.6. Аксиални компресори
§ 4.7. Бутални компресори
§ 4.8. Винтови и ротационни компресори
§ 4.9. Ротационни помпи и компресори
§ 4.10. Струйни помпи и компресори
Глава 5. Морски турбинни инсталации
§ 5.1. Схема, принцип на работа, цикъл и състав на най-простата парна турбина
§ 5.2. Характеристика и особености на съвременните корабни професионални училища
§ 5.3. Главни турборедуктори и техните компоненти
§ 5.4. Схема, принцип на работа и цикъл на най-простата газова турбина
§ 5.5. Схеми и цикли на съвременни газови турбини
§ 5.6. Горивни камери на газотурбинни двигатели
§ 5.7. Устройството и схемата на газотурбинните двигатели
§ 5.8. Комбинирани турбинни електроцентрали
§ 5.9. Разположение на турбинни агрегати на кораби
§ 5.10. Обхват и перспективи за използване на турбинни агрегати
Глава 6
§ 6.1. Принципът на работа, устройството, класификацията и топлинния баланс на парните котли
§ 6.2. Видове и конструкции на главни парни котли
§ 6.3. Спомагателни, утилизатори и комбинирани отоплителни котли
§ 6.4. Кондензатори
§ 6.5. Нагреватели, охладители, обезвъздушители
§ 6.6. Инсталации за изпаряване и обезсоляване
§ 6.7. Филтри и сепаратори
Глава 7
§ 7.1. Предназначение и видове предавки
§ 7.2. Съединители и съединители
§ 7.3. Механични трансмисии
§ 7.4. Хидравлични трансмисии
§ 7.5. Електрически трансмисии
§ 7.6. Комбинирани трансфери
§ 7.7. Предназначение, разположение и разположение на валовете на кораба
§ 7.8. Подреждане и проектиране на основните елементи на шахтата
Глава 8. Морски хладилни машини и инсталации
§ 8.1. Предназначение, принципи на действие и видове хладилни машини
§ 8.2. Морски парни компресорни охладители
§ 8.3. Конструктивни характеристики на корабни хладилни компресори
§ 8.4. Конструкции на изпарители, кондензатори, агрегати на хладилни машини
§ 8.5. Устройството на замразяващи агрегати и генератори на лед
§ 8.6. Тръбопроводи, спомагателни устройства и арматура
§ 8.7. Охладителни системи и охладителни устройства на трюмове и временни камери
§ 8.8. Схеми на корабни хладилни инсталации и разположение на хладилното оборудване
Глава 9. Системи, машини и апарати за климатизация и инертни газове на кораби
§ 9.1. Комфортна и технологична климатизация, газодишащи смеси и инертни газове
§ 9.2. Типични схеми на корабни комфортни климатични системи и газови дишащи смеси
§ 9.3. Проектиране на корабни климатици
§ 9.4. Корабна климатична техника и нейните елементи
§ 9.5. Въздухоразпределители, шумозаглушители и въздуховоди
§ 9.6. Системи и съоръжения за техническа климатизация и инертни газове на кораби
Глава 10
§ 10.1. Предназначение и класификация на корабните устройства
§ 10.2. Механизми на управление и тласкачи
§ 10.3. Брашпили и шпили на устройства за котва и акостиране
Библиография
СИМВОЛИ
VL - водолиния
VRSh - витло с регулируема стъпка
VFSh - витло с фиксирана стъпка
GVL - товарна водолиния
GNU - газова отоплителна централа
Главно табло - главно табло
GTZA - главен турбо редуктор
GTU - газова турбина
DAU - дистанционно автоматизирано управление
ICE - двигател с вътрешно горене
DG - дизелов генератор
DP - диаметрална равнина
DU - дизелова инсталация; дистанционно
ZX - реверс
КО - котелно помещение
КПУ - команден пункт
MIS - механизъм за промяна на височината
МО - машинно отделение
MKO - машинно отделение
OL - главна линия
OP - основна равнина
PPU - агрегат за генериране на пара
ПУ - контролен пост; тласкач
PH - ход напред
SPGG - газов генератор със свободно бутало
HPT - турбина с високо налягане
TVDZH - обратна турбина с високо налягане
TVDPH - предна турбина с високо налягане
TG - турбогенератор
TZD - обратна турбина
TND - турбина с ниско налягане
TNDZH - обратна турбина с ниско налягане
TSD - турбина със средно налягане
TSDPH - предна турбина със средно налягане
CPU - централен контролен пост
АЕЦ - атомна електроцентрала
в. m.t. - горна мъртва точка
н. m.t. - долна мъртва точка
B - теоретична ширина на съда
Dy - условен диаметър
F - надводен борд
H - практична странична височина
L - дължината на съда е практична
Lib - максималната дължина на плавателния съд
Ru - условно налягане
Т - газенето на кораба е пълно
Tk - газене на кораба назад
Tпр - практическо газене на кораба
00 - равнина на средното сечение
ВЪВЕДЕНИЕ
Директиви на XXIV конгрес на КПСС за петгодишния план за 1971-1975 г. Предвижда се по-нататъшно увеличаване на оборота на морския транспорт (с 1,4 пъти) и попълване на транспортния флот с високоикономични универсални и специализирани кораби с интегрирана автоматизация на управлението на корабните механизми и системи. В същото време корабостроителите са изправени пред редица задачи за подобряване на качеството на продуктите, намаляване на тяхната цена, повишаване на производителността на труда на базата на интегрирана механизация и автоматизация на производството, модернизиране на остаряло оборудване и въвеждане на съвременни технологични процеси. Само компетентен, висококвалифициран персонал на корабостроителите, който може да използва най-новите постижения на науката и технологиите в строителството на кораби, може да изпълни поставените задачи.
Цялата работа по изграждането на кораба може да бъде разделена на подготовка на корпуса, сглобяване на корпуса, заваряване, монтьорско сглобяване, монтаж и довършителни работи и акостиране, работа и приемни изпитания на кораба. Със съвременните методи за изграждане на кораби тези видове работа са тясно преплетени. Така например работата по монтажа и монтажа започва и се извършва успоредно с работата по сглобяването на корпуса до пускане на вода и след това продължава на повърхността едновременно с оборудването и довършителните работи. Приблизителна процедура за извършване на монтажни работи в процеса на изграждане на сериен танкер с водоизместимост 16 000 тона е показана на графиката. Този ред на работа може значително да повиши готовността на корабите за спускане. Горният график също показва колко разнообразни и отнемащи време са монтажните и монтажните работи.
Монтажните и монтажните работи включват не само подготовката на фундаментите за монтаж, монтажа на различни машини и механизми върху тях, последвано от тестването им в експлоатация, но също така различни монтажни и механични работи по производството на отделни части от инсталацията на двигателя на кораба, шахти, тръбопроводи и устройства.
| Име на произведенията | месеци | ||||||||||||||
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 | 11 | 12 | 13 | 14 | 15 | |
| Обработка на основи за основния блок | + | + | |||||||||||||
| Кърмен отвор, монтаж карданен вали предварителна инсталация на основното устройство | + | + | + | ||||||||||||
| Окончателно сглобяване на основния блок и валовете | + | + | |||||||||||||
| Монтаж на спомагателни механизми на машинни и котелни помещения | + | + | |||||||||||||
| Монтаж и монтаж на механизми в целия съд | + | + | + | + | + | ||||||||||
| Монтаж на кормилни и анкерни устройства | + | + | |||||||||||||
| Монтаж на товарни механизми и устройства | + | + | |||||||||||||
| Производство на тръби в цеха по чертежи и технологични скици | + | + | + | + | + | + | |||||||||
| Монтаж на тръбопроводи в кърмата на кораба | + | + | + | + | |||||||||||
| Монтаж на тръбопроводи в носа на плавателния съд | + | + | + | + | |||||||||||
| Хидравлично изпитване на тръбопроводи и системи | + | + | |||||||||||||
| Подготовка за акостиране | + | + | |||||||||||||
| Швартови изпитания | + | ||||||||||||||
| Морски изпитания и контролен изход | + | + | |||||||||||||
Корабният монтьор трябва да познава добре кораба, разположението на помещенията, трюмовете, отделенията, основните и спомагателните механизми на него, да може да чете монтажни чертежи и схеми; познава устройството и предназначението на монтираните от него машини и механизми, има представа за връзката им с други механизми, устройства и тръбопроводи. При извършване на монтажни работи той трябва стриктно да спазва необходимите допуски и хлабини в свързващите части на възли и механизми. Трябва да може да поддържа спомагателни механизми и да ги настройва в различни режими на работа, извършвани по време на акостиране, движение и приемни изпитания на кораби. Поради насищането на съвременните съдилища с различни електронни и автоматични устройства, той трябва да знае предназначението на тези устройства, принципа им на действие. И накрая, корабният монтьор-монтьор трябва да познава добре съвременната монтажна и монтажна технология и умело да я прилага, за да извърши качествена работа в рамките на сроковете, предвидени от графиците за строителство и монтаж на кораба.
На кораби са монтирани парни двигатели с хоризонтално, наклонено и вертикално разположение на цилиндрите. За да се намали размерът на електроцентралата и да се опрости конструкцията на задвижването на гребните колела, парните двигатели с осцилиращи цилиндри придобиха известна популярност.
В края на 19 век стремежът да се повиши ефективността на работата на електроцентралата доведе до създаването на парни машини с три- и четирикратно разширение.
Първият цилиндър по пътя на парата се нарича цилиндър с високо налягане (c.p.d.), последният се нарича цилиндър с ниско налягане (c.p.d.), а междинният c.s.d. аз, c.s.d. II и др. Тръбата или камерата, свързваща цилиндрите, се нарича приемник.
C.v.d. винаги има най-малък обем и всеки следващ цилиндър е по-голям от предишния. Това се налага именно поради многократното разширение на парата – следващият цилиндър трябва да съдържа обема пара, който е заемал предишния цилиндър, и все пак да му дава възможност да се разширява.
Теоретично няма значение как да увеличите обема на следващия цилиндър - поради неговия диаметър или дължина, но на практика е по-удобно да направите всички цилиндри с еднаква дължина (еднакви ходове на буталото, еднаква дължина на кървавите червеи) . Поради това те правят различни диаметри на цилиндрите. Обемите на всички цилиндри се увеличават правопропорционално на увеличаването на обема на разширяващата се пара, т.е. чрез увеличаване на диаметъра на цилиндрите. (Диаметърът на цилиндъра се увеличава обратно пропорционално на спада на налягането на разширяващата се пара).
Повече от четиритактови парни двигатели с разширение не са произведени.
На първите параходи машините работеха при налягане на парата не повече от 5-6 атмосфери. Отработената пара е изпусната в атмосферата. По-късно парата се пусна в хладилник (хладилник), в който се превърна в кондензат - захранваща вода за котли. Използването на хладилници значително подобри работата на парната машина. парните котли не трябва да се захранват със сол морска водапоради образуването на котлен камък, инвалидизиращ ги. Ето защо на корабите за захранване на котли прясната вода се взема в резерв, която не е препоръчително да се губи заедно с изходящата пара.
Най-голямата парна машина е построена през 1903 г. в Германия за парахода Кайзер Вилхелм II. Мощността му беше 22300 к.с., дължина 22,5 m, височина 12,75 m.
Парните двигатели в SPP се характеризират със завидна издръжливост. Повече от 150 години парната машина е честно служила на корабите. Това е обяснено:
Простота на дизайна, дълъг експлоатационен живот и висока надеждност при работа;
Добра реакция на газта и способност за работа със значителни претоварвания;
Лекота на заден ход и плавна промяна на скоростта на коляновия вал в широк диапазон.
За съжаление, парната машина имаше и значителни недостатъци:
Големи размери, тегло и значително неравномерно въртене на коляновия вал;
Ниска ефективност, в най-добрия случай не надвишава 20%.
Трябваше да се намерят двигатели с по-висока ефективност, с по-малки размери и по-големи агрегатни мощности.
Работен ред:
1 . Да се проучи схемата на устройството и принципа на работа на предложените топлинни двигатели.
2. Начертайте обобщена схема на парна машина, като посочите основните й части и предназначението на всяка от тях.
3. Начертайте пътя на парата в машината за тройно разширение.
4 . Изобразете различни видове парни машини: хоризонтални, наклонени, вертикални цилиндри, осцилиращи цилиндри, „съставна машина“
5. Отговори на въпросите за сигурност:
С какво откритие е свързана следващата стъпка в развитието на двигателостроенето?
Каква е същността на еволюцията на парната машина на Джеймс Уат;
Избройте същността на подобряването на дизайна на парни двигатели от различни изобретатели;
Кой е предложил и кой е построил „съединението-машина“, неговата устройствена схема и принцип на действие;
Какъв е приносът на Калашников за въвеждането на "съставните машини";
Видове корабни парни двигатели, техните предимства и недостатъци;
Какво доведе до желанието за повишаване на ефективността на електроцентралата;
когато стана възможно да се използва скритата енергия на парата за извършване на полезна работа;
Какъв проблем първо се опита да реши Фултън, чието решение по-късно получи пълно признание;
Първият парен кораб, неговият създател;
Построяване на първия руски параход;
Кой е разработил проекта за първия боен кораб с електроцентрала, първата битка на парни кораби;
Първият параход, прекосил Атлантика;
Мотивите за становището на морската администрация за изключително спомагателното предназначение на парния флот;
Когато стана възможно да се използва латентната енергия на парата за извършване на полезна работа;
Какво е предимството на двигателя Watt пред двигателя Newcomen;
Защо началото на ерата на транспортното инженерство датира от 1781 г.;
Основните предимства и недостатъци на парните машини
Литература:
1. Татаренков "История на корабните задвижващи средства" стр. 50-57
2. Акимов "История на развитието на SEU"
"Първи топлинни машини", стр. 17-31
З. Записки от лекции
P.S. Попълнете точки 2,3,4 от тази лабораторна работа и отговорете на контролни въпроси, предоставете под формата на резюме по темата: „Изследване на създаването, принципа на действие и схемите за изграждане на парни машини от различни видове.“
Съдържанието на статията
КОРАБНИ СИЛОВИ УСТАНОВКИ И ДВИГАТЕЛИ,устройства за осигуряване движението на кораби, лодки и други плавателни съдове. Задвижването включва витло и гребно колело. Като корабни електроцентрали, като правило, се използват парни двигатели и турбини, газови турбини и двигатели с вътрешно горене, главно дизелови двигатели. Атомните електроцентрали често се използват на големи и мощни специализирани кораби като ледоразбивачи и подводници.
Очевидно Леонардо да Винчи (1452–1519) е първият, който предлага използването на парна енергия за движение на кораби. През 1705 г. Т. Нюкомен (Англия) патентова първата сравнително ефективна парна машина, но опитите му да използва възвратно-постъпателното движение на бутало за въртене на гребно колело бяха неуспешни.
ВИДОВЕ КОРАБНИ ИНСТАЛАЦИИ
Парата е традиционен източник на енергия за движение на кораби. Парата се получава чрез изгаряне на гориво във водотръбни котли. По-често от други се използват двубарабанни водотръбни котли. Тези котли имат стенни пещи с водно охлаждане, прегреватели, економайзери и понякога въздушни нагреватели. Тяхната ефективност достига 88%.
Дизелите се появяват за първи път като корабни двигатели през 1903 г. Разходът на гориво в корабните дизелови двигатели е 0,25–0,3 kg / kWh, а парните двигатели консумират 0,3–0,5 kg / kWh, в зависимост от конструкцията на двигателя, задвижването и други конструктивни характеристики. Дизелите, особено в комбинация с електрическо задвижване, са много удобни за използване на фериботи и влекачи, тъй като осигуряват висока маневреност.
Бутални парни машини.
Дните на буталните машини, които някога са служили за голямо разнообразие от цели, свършиха. По отношение на ефективността те значително отстъпват както на парните турбини, така и на дизеловите двигатели. На тези кораби, където все още има парни двигатели, това са комбинирани машини: парата се разширява последователно в три или дори четири цилиндъра. Буталата на всички цилиндри работят на един вал.
Парни турбини.
Морските парни турбини обикновено се състоят от две степени: високо и ниско налягане, всяка от които върти витловия вал чрез редуктор. На военноморските кораби често се добавят малки турбини за круиз, които се използват за увеличаване на ефективността и когато максимални скоростивключват се мощни турбини. Каскадата с високо налягане се върти с 5000 оборота в минута.
На съвременните парни кораби захранващата вода от кондензаторите към нагревателите се подава през няколко етапа на нагряване. Отоплението се получава от топлината на работния флуид на турбината и димните газове, протичащи около економайзера.
Почти цялото спомагателно оборудване е с електрическо задвижване. Електрическите генератори, задвижвани от парни турбини, обикновено произвеждат постоянен ток 250 V. Използва се и променлив ток.
Ако мощността се прехвърля от турбината към витлото чрез скоростна кутия, тогава се използва допълнителна малка турбина, за да се осигури реверс (обратно въртене на витлото). Мощността на вала по време на обратно въртене е 20–40% от основната мощност.
Електрическото задвижване от турбината до витлото е много популярно през 30-те години на миналия век. В този случай турбината върти високоскоростен генератор, а генерираната електроенергия се прехвърля към нискоскоростни електродвигатели, които въртят вала на витлото. Ефективността на зъбното предаване (редуктора) е приблизително 97,5%, електрическото задвижване е около 90%. В случай на електрическо задвижване обратното въртене се постига просто чрез обръщане на поляритета.
газови турбини.
Газовите турбини се появиха на корабите много по-късно, отколкото в авиацията, тъй като увеличаването на теглото в корабостроенето не е толкова важно и това увеличение не надвишава високата цена и сложността на инсталирането и експлоатацията на първите газови турбини.
Газовите турбини се използват на кораби не само като главни двигатели; те са намерили приложение като задвижвания за противопожарни помпи и спомагателни генератори на енергия, където тяхното леко тегло, компактност и бързо стартиране са предимство. Във флота газовите турбини се използват широко на малки високоскоростни плавателни съдове: десантни кораби, миночистачи, подводни крила; на големите кораби те се използват за получаване на максимална мощност.
Съвременните газови турбини имат приемливо ниво на надеждност, цена на експлоатация и производство. Като се има предвид тяхното ниско тегло, компактност и бързо стартиране, те в много случаи са конкурентни на дизелите и парните турбини.
Дизелови двигатели.
За първи път дизелов двигател като корабен двигател е монтиран на Вандал в Санкт Петербург (1903 г.). Това се случи само 6 години след като Дизел изобрети своя двигател. Вандалът, който плаваше по Волга, имаше две витла; всеки винт беше монтиран на един и същ вал с електрически мотор от 75 kW. Електричеството се генерира от два дизелови генератора. Трицилиндровите дизелови двигатели с мощност от 90 kW всеки имат постоянна скорост (240 об / мин). Мощността от тях не можеше да се предава директно към карданния вал, тъй като нямаше реверс.
Пробната експлоатация на Vandal опроверга всеобщото мнение, че дизелите не трябва да се използват на кораби поради опасност от вибрации и високо налягане. Освен това разходът на гориво е само 20% от разхода на гориво на параходи със същата водоизместимост.
Представяне на дизела.
През десетте години, изминали от монтирането на първия дизелов двигател на речна лодка, тези двигатели са претърпели значително подобрение. Тяхната мощност се увеличи чрез увеличаване на броя на оборотите, увеличаване на диаметъра на цилиндъра, удължаване на хода на буталото, както и развитието на двутактови двигатели.
Броят на оборотите на съществуващите дизелови двигатели е от 100 до 2000 об / мин; високоскоростните дизелови двигатели се използват в малки моторни лодки и спомагателни дизел генераторни системи. Тяхната мощност варира в също толкова широк диапазон (10–20 000 kW). През последните години се появиха компресорни дизелови двигатели, които увеличават мощността си с около 20%.
Сравнение на дизелови двигатели с парни.
Дизелите имат предимство пред парните машини в по-малките кораби поради своята компактност; освен това са по-леки за същата мощност. Дизелите консумират по-малко гориво на единица мощност; Вярно е, че дизеловото гориво е по-скъпо от мазута. Разходът на дизелово гориво може да бъде намален чрез допълнително изгаряне на отработените газове. Видът на кораба също влияе върху избора на електроцентрала. Дизеловите двигатели стартират много по-бързо: те не се нуждаят от предварително загряване. Това е много важно предимство за пристанищни кораби и спомагателни или резервни електроцентрали. Но парните турбини имат и предимства, които са по-надеждни при работа, могат да работят дълго време без рутинна поддръжка и имат по-ниско ниво на вибрации поради липсата на възвратно-постъпателно движение.
Морски дизели.
Морските дизелови двигатели се различават от другите дизелови двигатели само по спомагателни елементи. Те директно или чрез скоростна кутия въртят карданния вал и трябва да осигуряват обратно въртене. При четиритактовите двигатели това става чрез допълнителен съединител за заден ход, който се включва при необходимост от завъртане на заден ход. Двутактовите двигатели с обратно въртене са по-лесни, тъй като последователността на клапаните се определя от позицията на буталото в съответния цилиндър. При малките двигатели обратното въртене се получава с помощта на съединител и зъбна предавка. На няколко патрулни корабии земноводни с дължина под 60 m поставят реверсивни витла ( виж отдолу). За да се гарантира, че скоростта на двигателя не надвишава безопасна граница, всички двигатели са оборудвани с ограничители на скоростта.
Електрическа тяга.
Терминът "съдове с електрическо задвижване" се отнася за кораби, в които един от елементите на системата за преобразуване на енергията на горивото в механична енергия на въртене на гребния вал е електрическа машина. Един или повече електродвигатели са свързани към карданния вал директно или чрез скоростна кутия. Електрическите двигатели се захранват от електрически генератори, задвижвани от парна или газова турбина или дизел. На подводници в потопено положение електродвигателите се захранват от батерии, а в надводни - от дизел-генератори. Електрическите машини с постоянен ток обикновено се инсталират на малки и много маневрени кораби. AC машините се използват на океански кораби.
Турбоелектрически кораби.
На фиг. 1 е показана схема на турбоелектрическо задвижване с котелна инсталация за производство на пара. Парата завърта турбина, която от своя страна завърта генератор. Генерираната електроенергия се подава към електрически двигатели, които са свързани към карданния вал. Обикновено всеки турбогенератор се задвижва от един електродвигател, който върти перката му. Въпреки това, такава схема улеснява свързването на няколко електродвигателя към един турбогенератор и, следователно, няколко витла.
Морските турбогенератори на променлив ток могат да генерират ток с честота в рамките на 25-100% от максималната, но не повече от 100 Hz. Генераторите за променлив ток произвеждат ток с напрежение до 6000 V, постоянен ток - до ~ 900 V.
Дизелови електрокораби.
Дизел-електрическото задвижване е по същество същото като турбо-електрическото задвижване, с изключение на това, че котелната централа и парната турбина са заменени с дизелов двигател.
По-малките лодки обикновено имат един дизелов генератор и един електрически мотор на витло, но ако е необходимо, един дизелов генератор може да бъде изключен, за да се спестят пари, или може да се включи допълнителен, за да се увеличи мощността и скоростта.
ефективност. DC двигателите произвеждат повече въртящ момент при ниски скорости от механично задвижваните турбини и дизелите. В допълнение, както за DC, така и за AC двигатели, въртящият момент е еднакъв както при предно, така и при обратно въртене.
Общият коефициент на полезно действие на турбоелектрическото задвижване (отношението на мощността на витловия вал към енергията на отделеното гориво за единица време) е по-нисък от коефициента на полезно действие на турбинното задвижване, въпреки че турбината е свързана с витловия вал чрез две редукции предавки. Турбоелектрическото задвижване е по-тежко и по-скъпо от механичното турбинно задвижване. Общата ефективност на дизеловото електрическо задвижване е приблизително същата като тази на механичното турбинно задвижване. Всеки тип задвижване има своите предимства и недостатъци. Следователно изборът на типа на задвижващата система се определя от вида на кораба и условията на неговата експлоатация.
Електрически съединител.
В този случай прехвърлянето на мощност от двигателя към витлото се извършва от електромагнитно поле. По принцип такова задвижване е подобно на конвенционален асинхронен електродвигател, с изключение на това, че и статорът, и арматурата на електродвигателя в електромагнитното задвижване са направени да се въртят; единият от тях е свързан с вала на двигателя, а другият е свързан с вала на витлото. Елементът, свързан с двигателя, е възбуждаща намотка, която се захранва от външен източник на постоянен ток и създава електромагнитно поле. Елементът, свързан към карданния вал, е намотка с късо съединение без външно захранване. Двата елемента са разделени от въздушна междина. Въртящото се магнитно поле възбужда ток в намотката на втория елемент, което кара този елемент да се върти, но винаги по-бавно (с приплъзване) от първия елемент. Полученият въртящ момент е пропорционален на разликата в честотите на въртене на тези елементи. Изключването на възбудителния ток в първичната намотка "разединява" тези елементи. Скоростта на въртене на втория елемент може да се регулира чрез промяна на тока на възбуждане. С един дизелов двигател на кораба, използването на електромагнитно задвижване позволява да се намалят вибрациите поради липсата на механична връзка между двигателя и вала на витлото; с няколко дизелови двигателя, това задвижване увеличава маневреността на кораба чрез превключване на витлата, тъй като посоката им на въртене се променя лесно.
Атомни електроцентрали.
На кораби с атомни електроцентрали основният източник на енергия е ядрен реактор. Топлината, отделена по време на деленето на ядреното гориво, се използва за генериране на пара, която след това влиза в парната турбина. ОТ м. ЯДРЕНАТА ЕНЕРГИЯ.
В реакторната инсталация, както в конвенционален парен котел, има помпи, топлообменници и друго спомагателно оборудване. Характеристика на ядрения реактор е неговото радиоактивно излъчване, което изисква специална защита за оперативния персонал.
Безопасност.
Около реактора трябва да бъде поставен масивен биологичен щит. Обичайните материали за защита от радиация са бетон, олово, вода, пластмаса и стомана.
Съществува проблем със съхранението на течни и газообразни радиоактивни отпадъци. Течните отпадъци се съхраняват в специални контейнери, а газообразните се абсорбират с активен въглен. След това отпадъците се транспортират на брега до съоръжения за рециклиране.
Корабни ядрени реактори.
Основните елементи на ядрения реактор са пръти с делящ се материал (TVEL), управляващи пръти, охлаждаща течност (охлаждаща течност), модератор и отражател. Тези елементи са затворени в херметичен корпус и са разположени така, че да осигурят контролирана ядрена реакция и отвеждане на генерираната топлина.
Горивото може да бъде уран-235, плутоний или смес от тях; тези елементи могат да бъдат химически свързани с други елементи, да бъдат в течна или твърда фаза. За охлаждане на реактора се използват тежка или лека вода, течни метали, органични съединения или газове. Охлаждащата течност може да се използва за пренос на топлина към друга работна течност и производство на пара или може да се използва директно за въртене на турбината. Модераторът служи за намаляване на скоростта на произведените неутрони до стойност, която е най-ефективна за реакцията на делене. Рефлекторът връща неутроните в ядрото. Модераторът и рефлекторът обикновено са тежка и лека вода, течни метали, графит и берилий.
На всички военноморски кораби, на първия ядрен ледоразбивач "Ленин", на първия товаро-пътнически кораб "Савана" има електроцентрали, направени по двуконтурна схема. В първия контур на такъв реактор водата е под налягане до 13 MPa и следователно не кипи при температура от 270 ° C, която е обичайна за охладителната верига на реактора. Загрятата в първи контур вода служи като топлоносител за производството на пара във втория контур.
В първи контур могат да се използват и течни метали. Такава схема е използвана на подводницата Sea Wolf на американския флот, където охлаждащата течност е смес от течен натрий и течен калий. Налягането в системата на такава схема е относително малко. Същото предимство може да се постигне чрез използване на парафиноподобни органични вещества – дифенили и трифенили – като охладител. В първия случай недостатъкът е проблемът с корозията, а във втория - образуването на смолисти отлагания.
Има едноконтурни схеми, при които работната течност, загрята в реактора, циркулира между него и главния двигател. Реакторите с газово охлаждане работят по едноконтурна схема. Работната течност е газ, като хелий, който се нагрява в реактор и след това върти газова турбина.
защита.
Основната му функция е да предпазва екипажа и оборудването от радиация, излъчвана от реактора и други елементи, които влизат в контакт с радиоактивни вещества. Това лъчение е разделено на две категории: неутрони, освободени по време на ядрено делене, и гама лъчение, което се появява в ядрото и в активираните материали.
По принцип корабите имат две защитни обвивки. Първият е разположен непосредствено около корпуса на реактора. Вторичната (биологична) защита обхваща оборудването на парогенератора, почистващата система и контейнерите за отпадъци. Първичният щит абсорбира по-голямата част от неутроните и гама радиацията от реактора. Това намалява радиоактивността на спомагателното оборудване на реактора.
Първичната защита може да бъде двукорпусен запечатан резервоар с пространство между корпусите, пълни с вода и външен оловен щит с дебелина от 2 до 10 см. Водата абсорбира по-голямата част от неутроните, а гама лъчението се абсорбира частично от стените на корпуса, водата и водя.
Основната функция на вторичната защита е да намали излъчването на радиоактивния изотоп на азота 16 N, който се образува в охлаждащата течност, преминала през реактора. За вторична защита се използват съдове за вода, бетон, олово и полиетилен.
Икономика на кораби с атомни електроцентрали.
За военните кораби разходите за строителство и експлоатационните разходи са от по-малко значение от предимствата на почти неограничен обхват на плаване, по-голяма мощност и скорост на корабите, компактна инсталация и намаляване на персонала за поддръжка. Тези предимства на атомните електроцентрали са довели до широкото им използване на подводници. Използването на атомна енергия на ледоразбивачите също е оправдано.
КОРАБНИ ПРОПУЛЗИИ
Има четири основни типа задвижване на кораба: водно-струйно задвижване, гребни колела, витла (включително витла с направляваща дюза) и гребно задвижване.
Водоструйно задвижване.
Водната струя е по същество просто бутална или центробежна помпа, която изтегля вода през отвор в носа или дъното на кораба и я изхвърля през дюзи на кърмата. Създаденият ограничител (теглителна сила) се определя от разликата в количеството на движение на водната струя на изхода и входа на двигателя. Реактивното задвижване е предложено и патентовано за първи път от Toogood и Hayes в Англия през 1661 г. По-късно са предложени много варианти на такъв двигател, но всички проекти са неуспешни поради ниската ефективност. Водоструйното задвижване се използва в някои случаи, когато ниската ефективност се компенсира от предимства в други отношения, например за навигация по плитки или задръстени реки.
Гребно колело.
Гребното колело в най-простия случай е широко колело с лопатки, монтирани по периферията. При по-усъвършенствани конструкции лопатките могат да се въртят спрямо колелото, така че да създават желаната сила на задвижване с минимални загуби. Оста на въртене на колелото е разположена над нивото на водата и само малка част от нея е потопена, така че във всеки един момент само няколко перки създават спирачка. Ефективността на гребното колело, най-общо казано, се увеличава с увеличаване на диаметъра му; стойностите на диаметъра от 6 m или повече не са необичайни. Скоростта на въртене на голямото колело е ниска. Ниският брой обороти съответства на възможностите на първите парни машини; обаче с течение на времето машините се усъвършенстваха, скоростта им се увеличи и ниските обороти на колелата се превърнаха в сериозна пречка. В резултат на това гребните колела отстъпиха място на витлата.
Гребни винтове.
Още древните египтяни са използвали винт за подаване на вода от Нил. Има доказателства, че в средновековен Китай ръчно витло е използвано за задвижване на кораби. В Европа витлото е предложено за първи път от Р. Хук (1680) като корабно витло.
Дизайн и характеристики.
Едно модерно витло обикновено има няколко грубо елипсовидни перки, разположени равномерно върху централна главина. Повърхността на острието, обърната напред, към носа на съда, се нарича засмукване, обърната назад - принуждаване. Смукателната повърхност на острието е изпъкнала, изпускателната повърхност обикновено е почти плоска. На фиг. 2 схематично показва типична перка на витло. Аксиалното движение на спираловидната повърхност в един оборот се нарича стъпка стр; стъпка, умножена по обороти в секунда пне аксиалната скорост на лопатка на витло с нулева дебелина в недеформируема среда. Разлика ( пн- v 0), където v 0 - истинската аксиална скорост на винта, характеризира мярката за деформируемост на средата, наречена приплъзване. съотношение ( пн - v 0)/пн- относително приплъзване. Това съотношение е един от основните параметри на витлото.
Най-важният параметър, който определя работата на витлото, е отношението на стъпката на витлото към неговия диаметър. Следващите по важност са броят на лопатките, тяхната ширина, дебелина и форма, формата на профила и съотношението на диска (отношението на общата площ на лопатките към площта на описващия ги кръг) и съотношението на диаметър на втулката към диаметъра на витлото. Диапазоните на изменение на тези параметри са експериментално определени, осигурявайки добра производителност: съотношението на стъпката (съотношението на стъпката на витлото към неговия диаметър) е 0,6–1,5, съотношението на максималната ширина на лопатката към диаметъра на витлото е 0,20–0,50 , съотношението на максималната дебелина на острието близо до втулката към диаметъра 0,04–0,05, съотношението на диаметъра на втулката към диаметъра на винта 0,18–0,22. Формата на острието обикновено е яйцевидна, а формата на профила е плавно опростена, много подобна на профила на крило на самолет. Размерите на съвременните витла варират от 20 cm до 6 m или повече. Мощността, развивана от винта, може да бъде части от киловата и може да надхвърли 40 000 kW; съответно скоростта на въртене е в диапазона от 2000 оборота в минута за малки винтове до 60 за големи. Ефективността на добрите витла е 0,60–0,75 в зависимост от съотношението на стъпката, броя на лопатките и други параметри.
Приложение.
На корабите се монтират едно, две или четири витла в зависимост от размера на плавателния съд и необходимата мощност. Единичното витло осигурява по-висока ефективност, тъй като няма смущения и част от енергията, изразходвана за движението на кораба, се възстановява от витлото. Това възстановяване е по-високо, ако витлото е монтирано в средата на следата точно зад кърмовата стойка. Известно увеличаване на задвижващата сила може да се постигне с разделен рул, при който горната и долната част на кормилото са леко отклонени в противоположни посоки (съответстващи на въртенето на витлото), за да се използва напречният компонент на скоростта на струята след витлото за създаване на допълнителна компонента на сила в посоката на движение на съда. Използването на няколко винта увеличава маневреността на плавателния съд и възможността за завъртане без използване на кормила, когато винтовете създават спиране в различни посоки. По правило обръщането на ограничителя (промяна на посоката на задвижващата сила към противоположната) се постига чрез обръщане на въртенето на двигателите на витлото, но има и специални реверсивни винтове, които ви позволяват да обърнете ограничителя, без да променяте посоката на въртене на валовете; това се постига чрез завъртане на лопатките спрямо главината посредством механизъм, разположен в главината и задвижван през кух вал. Витлата са изработени от бронз, отлети от стомана или чугун. За обслужване със солена вода се предпочита бронзът, легиран с манган, защото е лесен за смилане и е устойчив на кавитация и солена вода. Проектирани и създадени високоскоростни суперкавитиращи витла, при които цялата смукателна повърхност е заета от кавитационната зона. При ниски скорости такива витла имат малко по-ниска ефективност, но са много по-ефективни от конвенционалните витла при високи скорости.
Винт с водеща капачка.
Винт с дюза - обикновен винт, монтиран в къса дюза - е изобретен от немския инженер Л. Корт. Дюзата е твърдо свързана с корпуса на кораба или е направена с него като цяло.
Принцип на действие.
Правени са редица опити за монтиране на винт в тръба, за да се подобри нейната работа. През 1925 г. Корт обобщава резултатите от тези изследвания и значително подобрява дизайна: той превръща тръбата в къса дюза, чийто диаметър на входа е по-голям, а формата съответства на аеродинамичния профил. Корт установи, че този дизайн осигурява много по-голяма тяга за дадена мощност в сравнение с конвенционалните витла, тъй като струята, ускорена от витлото, се стеснява в по-малка степен при наличието на дюза (фиг. 3). При същите дебити скоростта зад винта с дюза ( v 0 + u u). В тази връзка витлата с дюза по-често се монтират на влекачи, траулери и подобни кораби, които теглят тежки товари с ниска скорост. За такива кораби печалбата на единица мощност, създадена от витло с дюза, може да достигне 30–40%. При високоскоростни кораби витлото с дюза няма предимства, тъй като се губи малка печалба в ефективността поради увеличаване на съпротивлението на дюзата.
Крилови витла.
Такъв двигател е диск, върху който по периферията, перпендикулярна на равнината на диска, са разположени 6–8 лопатовидни лопатки. Дискът е монтиран наравно с дъното на кораба и само лопатките на витлото са спуснати в потока. Дискът с лопатки се върти около оста си и освен това лопатките извършват въртеливо или осцилаторно движение около надлъжната си ос. В резултат на въртеливото и осцилаторното движение на лопатките водата се ускорява в желаната посока и се създава спирачка за движението на съда. Този тип задвижване има предимство пред витлото и гребното колело, тъй като може да се движи във всяка желана посока: напред, назад и дори настрани, без да променя посоката на въртене на двигателя. Следователно не са необходими кормила или други механизми за управление на кораби с лопатки. Въпреки че лопатковите витла не могат да заменят витлата по отношение на гъвкавостта, те са много ефективни в някои специални случаи.
Литература:
Акимов Р.Н. и т.н. Наръчник на морския инженер. М., 1973–1974
Самсонов В.И. и т.н. Морски двигатели с вътрешно горене. М., 1981
Овсянников М.К., Петухов В.А. Морски дизелови инсталации(реф.). Л., 1986
Артюшков Л.С. и т.н. корабни витла. Л., 1988
Батирев А.Н. и т.н. Ядрени инсталации на борда на чужди държави. СПб., 1994
