Для определения технико-экономических требований, предъявляемых к судну в целом используются оптимальные режимы работы СЭУ. Цель их оптимизации заключается в достижении экстремальных (минимальных или максимальных) значений одной или нескольких величин, называемых критериями. Чаще всего оптимизация проводится по первому критерию оптимальности. Однако это не означает, что найденный режим работы СЭУ будет целесообразен и по остальным критериям. Выбор критерия оптимальности зависит от многих факторов: от конъюнктуры, сложившейся на международном рынке; назначения и типа судна, условий плавания; характеристик ГД; движетелй; корпуса судна и т.д. Для судов в загранплавании этими критериями могут быть «себестоимость инвалютного рубля» и удельный чистый доход.

В качестве критерия оптимальности для маневренных режимов работы СЭУ могут быть приняты: путь и время разгона судна до заданной скорости до остановки. Ø циркуляции, время изменения курса судна на определенный < и т.д.

Работа ГД и гребных винтов на швартовном режиме. Условия их работы. Соотношения значения мощности, упора и частоты вращения на этом режиме работы с номинальными значениями. Причины ограничения допустимой частоты, вращения ГД при работе на таком режиме.

Работа этих элементов СЭУ и ПК на швартовом режиме происходит при λР=0 и является частным случаем работы по утяжеленной характеристике. В реальных условиях близкие к таким могут возникнуть режимы при трогании и разгоне судна, при буксировки тяжелого воза и др.

При работе ПК на швартовном режиме скорость судна =0 (V=0), а создаваемые при этом винтом упор и момент имеют максимальные значения.

При достижении номинальной част.вращ. в процессе работы на швартовом режиме может произойти перегрузка ГД м СЭУ в целом, с последующим повреждением и др. элементов ПК. Указанная перегрузка и связанные с ней повреждения, обуславливаются прежде всего величиной развиваемого крутящего момента. Однако на швартовом режиме немаловажное значение имеет и величина создаваемого упора, который может существенно превосходить значение, соответствующее номинальному режиму. В конечном итоге это может привести к перегрузке упорного подшипника и его повреждению.

Характерные особенное и парциальных режимов ГД и гребных винтов. Основные параметры и факторы, определяющие работу ГД и гребных винтов на этом режиме. Взаимная связь степени парциальности и нагрузки на работающий ГД. Факторы, определяющие относительную мощность, развиваемую каждым из работающих дизелей многомашинной ДЭУ, при работе на этом режиме.

Характерные особенности парциальных режимов ГД и гребных винтов. Основные параметры и факторы, определяющие работу ГД и гребных винтов на этом режиме. Взаимная связь степени парциальности и нагрузки на работающий ГД. Факторы, определяющие относительную мощность, развиваемую каждым из работающих дизелей многомашинной ДЭУ, при работе на этом режиме.

Парциальные режимы характерны для многовальных СЭУ. Например: в 2-х вальных СЭУ такой режим при выходе из действия 1-го из винтов. При работе ГД в этом режиме аналогично швартовному значение приобретает определение его предельно допустимой N и n. Это обусловлено тем, что при выходе из действия, например,1-го из винтов сопротивление воды движению судна увеличивается >,чем в двое, т.к. к сопротивлению корпуса судна еще прибавляется сопротивление свободно вращающегося или застопоренного винта

PВ и сопротивление отклоненного пера руля.

Для анализа работы винтов в парциальном режиме в некоторых случаях используют степень их парциальности под ней понимается отношение с учетом

величины F упор каждого работающего винта при парциальной работе будет равен:

Это выражение подтверждает возрастание упора на работающих винтах при их парциальном использовании, при чем < FB, тем >падает нагрузка на работающий ГД.

При жесткой связи между дизелями и валопроводом относ-ая част. вращ. винта соответствует относ-ой част.вращ. дизелей при этом относ-ая мощность NПАР, развиваемая каждым из работающих дизелей, будет опре-ся из соотношения: , i – число дизелей в СЭУ:

mД-кол-во неработающих дизелей.

Работа ГД и гребных винтов в режиме буксирования судном воза. Меры, исключающие перегрузку ГД. Соотношение полезной тяги и сопротивления движению судна в зависимости от наличия воза. Условия сохранения постоянства эффективного крутящего момента при буксировке воза.

В таком режиме ГД может работать на 2-х типах судов: специально предназначенных для буксировки и транспортных судах при выполнении вынужденных буксирных операций. В обоих случаях осуществляется буксировка воза, т.е. др. судна, баржи, плавучего крана, плота и т.п.

Во избежании перегрузки ГД, его утяжеление приводит к необходимости перевода его на работу по частичной характеристике и ограничения част.вращ.

При работе ГД в этом режиме в сочетании с различными винтами, имеются свои особенности. Например при использовании ВРШ часть потенциальной мощности ГД может быть использована для буксировки воза но при условии, если част.вращ. винта будет < номинальной. Полезная тяга винта определяется как: Pе=(1-t)P. Соотношение Ре и сопротивление движению судна находятся в зависимости от наличия воза. Здесь возможны след. варианты:

- при отсутствии воза: Ре=Р

-при наличии воза: Ре>Р

Для поддержания крутящего момента ГД Мео=const при буксировке необходимо снижать скорость движения судна, а следовательно и част.вращ. ГД.

Характеристика работы гребного винта при плавании судна в штормовую погоду. Факторы, определяющие амплитуду колебаний нагрузки винта. Рекомендации по выбору режима работы комплекса ГД - гребной винт при плавании в такую погоду.

При плавании судна в штормовую погоду происходит качка и рыскливость его на курсе, их приводит к необходимости производить частые перекладки руля. В результате чего увеличивается тормозящее действие руля. При этом судно испытывает сильные периодические воздействия воды и ветра, относительное постоянство сопротивление движения судна нарушается. Оно приобретает резко переменный характер изменение сопротивления оказывает непосредственное влияние на характер работы винта, вызывая его заметные отклонения от расчетных значений для установившихся режимов движения. Изменения нагрузки винта переводят его работу с расчетной винтовой характеристики попеременно на более «тяжелую», на более «легкую». Амплитуда этих колебаний зависит от многих факторов, а именно, высоты и длины волн, силы ветра, размерений водоизмещения, курса судна по отношению к волне и т.п.

Колебания нагрузки винта непосредственно передаются элементам СЭУ, вызывая повышенные переменные напряжения в передаче и ГД. Колебания упора сказываются на работе главного упорного подшипника. В некоторых случаях может произойти оголение винта, что приводит к резкому снижению нагрузки. Част.вращ. ГД при этом может превзойти предельную, что вызовет срабатывание регулятора безопасности и остановку СЭУ. При плавании в штормовых условиях СЭУ рекомендуется использовать на умеренных режимах, тем самым гарантируя ее от возможных перегрузок. Опыт показывает, что повышение сопротивления движению судна при плавании в штормовую погоду происходит в основном за счет килевой качки. При этом возрастает и воздушное сопротивление до 10% и >.

Мощностные характеристики ГД и гребного винта при плавании судна на мелководье. Условия снижения скорости при плавании судна на мелководье и глубокой воде и обеспечение допустимой напряженности работы ГД.

При плавании судна на мелкой воде изменение обтекания его корпуса и силы сопротивления воды несколько иное. В этом случае существенное значение имеют размеры судна, глубина воды и скорость хода.

При движении судна с большой скоростью в условиях мелководья возможно увеличение дифферента на корму и как следствие, сильное заливание и касание дна. Поэтому при переходе судна с глубокой воды в район мелководья необходимо привести снижение скорости хода. В качестве условия снижения скорости может быть принято сохранение равенство сопротивлений при плавании судна на мелководье и глубокой воде, т.е. RM=RГВ.В этом случае может быть обеспечена допустимая напряженность работы ГД.

Резкое повышение потребной мощности при плавании на мелководье в процессе развития скорости может привести к недопустимым перегрузкам ГД и др. элементов ПК. Подобное изменение сопротивлений воды движению судна происходит при плавании в узкостях и каналах.