dimensionamento de helices
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Dimensionamento do Hélice
Local Novas Construções
CÁLCULOS DE HÉLICESPARA PEQUENAS EMBARCAÇÕES
Dados Motor Dados da EmbarcaçãoV = 11 nós
BHP = 750 hp 53 mN = 1800 rpm B = 11 m
559.2749 kW I = 2.2 mPeso = 1080 Kg
0.826111.414 m^2
Dados Caixa Dados HéliceZ = 4 pás
r = 2.45 H = 1.500 mn = 735 rpmn = 12 rps 662 hp
SHP = 675 hp 493 kW
Séries Sistemáticas - Eliminação de Variavés para os diferentes problemas do ProjectoPotência e Velocidade de rotação conhecidas: Eliminação do Diâmetro
Conclui-se
Velocidade de Avanço Ve = 4.13 m/s
Diâmetro Óptimo D = 1.095 m
Passo P = 0.767 m
Binário Q = 6411 Nm
Thrust T = 44614 N
Resistência do Navio Rt = N
Coef. Resistência de Impulsão t = 0.22
Potência efectiva P = 196.92 kW
Frederico O Fernandes 0
(Propeller Design )
(Local) : (New Building) :
LWL =
Cb =Aw =
PD =PD =
Preparado (Made by): Aprovado (Approved by): Rev. (Ver.)
2
552
Q D
e
K P n
J V
Albano Nunes2/24/2010 3/ 1.
Data (Date) Folha (Sheet)
Dimensionamento do Hélice
Local Novas Construções
k=93 para hélices de 3 pásk=85 para hélices de 4 pásk=83 para hélices de 5 ou mais pás
BHP = Potência do MotorD= Diâmetro do Hélice 0.570 mN= Número de Rotações por minutoZ= Número de pásH= Altura da ClaraV= Velocidade em m/s (1nó - 0,5144444m/s) 5.66 m/s
574 hp
Coef. PropulsivoPotência efectiva 316 hpCoeficiente de esteira 0.27Velocidade de avanço 4.13 m/s
wake factor - Twin Screw 0.73
Potência efectiva
Frederico O Fernandes 0
(Propeller Design )
(Local) : (New Building) :
Preparado (Made by): Aprovado (Approved by): Rev. (Ver.)
1/ 53k
D BHPN
0.85DHP PD BHP
0.55QPC 0.55EHP PE PD
(1 )tVa w V
PE ETA ETAR EFI PD
1.06 0.4F bw C
1t Fw w
Albano Nunes2/24/2010 3/ 2.
Data (Date) Folha (Sheet)
Dimensionamento do Hélice
Local
Série Sistemática
9.56
J 1.0361990.2 0.030.3 0.23 Nota0.4 0.98 Segundo a curva de rendimento máximo do 0.5 2.99 diagrama de um hélice da série B4 - 55 Wagningen.
O Coeficiente de avançoé igual:
J = 0.31
Diâmetro Optimo
D = 1.095 m
Binário
Q = 6411 Nm 493.2805 kW,
Coeficiente de Binário
0.026
segundo o gráfico "Open Water Charateristics"Coeficiente força propulsiva
0.202 P/D = 0.7
thrust
T = 44614 N
Frederico O Fernandes 0
(Propeller Design )
(Local) :
10 x KQ
kQ =
kT = f (J , kQ)
kT =
Preparado (Made by): Aprovado (Approved by): Rev. (Ver.)
5
QK
J
e
e
VJ
n DV
Dn J
2DPQn
2 5Q
Qk
n D
2 4T
Tk
n D
Albano Nunes2/24/2010 3/ 3.
Data (Date) Folha (Sheet)
Dimensionamento do Hélice
Processo IPTM Local Navio
CÁLCULOS DE HÉLICESPARA PEQUENAS EMBARCAÇÕES
Dados Motor Dados da EmbarcaçãoV = 0.5 nós
BHP = 503 hp 10.62 mN = 2500 rpm B = 3.34 m
I = 1.1 mPeso = 1650 Kg
0.4338.9 m^2
Dados Caixa Dados HéliceZ = 5 pás
r = 1.485 H = 0.700 mn = 1684 rpm D = 0.640 mn = 28 rps P/D = 0.9
SHP = 453 hp
444 hp595 kW
Nota Segundo a curva de rendimento máximo do diagrama de um hélice da série B5 - 60 Wagningen.
Coeficiente de Avanço
J = 0.01 Conclui-se0.0855
0.38Coeficiente de Binário
Coeficiente força propulsiva
T = 32925 NT = 3.293 ton
Nota
para o calculo do thrust utiliza-se velocidades muito baixas
Frederico O Fernandes 0
(Propeller Design )
(Process.) : (Local) : Peniche (Ship) : Lancha Pilotos APTG
LWL =
Cb =Aw =
PD =PD =
kQ =kT =
Preparado (Made by): Aprovado (Approved by): Rev. (Ver.)
eVJn D
2 5Q
Qk
n D
2 4T
Tk
n D
1/12/2009 3/ 1.Data (Date) Folha (Sheet)
Dimensionamento do Hélice
Processo: BV
T = 56 kNV = 11 Knotn = CÁLCULOS DE HÉLICES
PARA PEQUENAS EMBARCAÇÕES
Dados Motor
Dados Caixa
Séries Sistemáticas - Eliminação de Variavés para os diferentes problemas do ProjectoForça Propulsiva e Velocidade de rotação conhecidas: Eliminação do Diâmetro
JKt
Conclui-seP/DJKt
10Kono
Conlcui-se o J no máximo rendimento é
Frederico O Fernandes
(Propeller Design )
(Process.) :
Preparado (Made by):
1/12/2009Data (Date)
Dimensionamento do Hélice
Processo: BV Local Navio
CÁLCULOS DE HÉLICESPARA PEQUENAS EMBARCAÇÕES
Dados Motor Dados da EmbarcaçãoV = 9 nós
BHP = 750 hp 53 mN = 1800 rpm B = 11 m
I = 2.2 mT = 0.5487 kN Peso = 1080 Kg
4.13 m/s 0.826111.414 m^2
Dados Caixa Dados HéliceZ = 4 pás
r = 2.45 H = 1.500 mn = 735 rpmn = 12 rps 662 hp
SHP = 675 hp 887 kW
Séries Sistemáticas - Eliminação de Variavés para os diferentes problemas do ProjectoForça Propulsiva e Velocidade de rotação conhecidas: Eliminação do Diâmetro
0.275979
0.40 0.50 0.60 0.70 0.80 0.90 1.000.0071 0.0172 0.0358 0.0663 0.1130 0.1811 0.2760
Conclui-se0.6 0.7 0.8 0.9 1 1.1 1.2
0.5622758429 0.608832 0.649689 0.686786 0.721165 0.75328 0.7836530.0497707396 0.074809 0.103459 0.134879 0.168591 0.204076 0.2411840.0788764903 0.115531 0.161557 0.218296 0.284668 0.361507 0.4493540.5646717662 0.627439 0.662167 0.675366 0.679753 0.676785 0.669428
Conlcui-se o J no máximo rendimento é J = 0.735185
D = 0.458632
Frederico O Fernandes 0
(Propeller Design )
(Process.) : (Local) : Peniche (Ship) : Lancha Desembarque 56m
LWL =
Ve = Cb =Aw =
PD =PD =
Preparado (Made by): Aprovado (Approved by): Rev. (Ver.)
2
44T
e
K T n
J V
4TK
J
eVDn J
3/ 1.Folha (Sheet)
0
0.02
5
0.05
0.07
5
0.1
0.12
5
0.15
0.17
5
0.2
0.22
5
0.25
0.27
5
0.3
0.32
5
0.35
0.37
5
0.4
0.42
5
0.45
0.47
5
0.5
0.52
5
0.55
0.57
5
0.6
0.62
5
0.65
0.67
5
0.7
0.72
5
0.75
0.77
5
0.8
0.82
5
0.85
0.87
5
0.90
0000
0000
0000
1
0.92
5000
0000
0000
1
0.95
0.97
5 1
1.02
5
1.05
1.07
5
1.1
1.12
5
1.15
1.17
5
1.2
1.22
5
1.25
1.27
5
1.3
1.32
5
1.35
1.37
5
1.4
1.42
5
0
0.1
0.2
0.3
0.4
0.5
0.6
0.7
f(x) = 0.837793909274137 x² − 0.740176134245302 x + 0.173583012882455
dadosPolynomial (dados)P/D=0.6P/D = 0.7P/D = 0.8P/D = 0.9P/D = 1.0P/D = 1.1P/D = 1.2P/D = 1.3P/D = 1.4
Open Water Characteristics of a Methodical SeriesZ = 4 Ae/Ao =0.5
P/D : 0.5 0.6 0.7 0.8 0.9 1.0 1.1 1.2 1.3 1.4
J Kt 10Kq Kt 10Kq Kt 10Kq Kt 10Kq Kt 10Kq Kt 10Kq Kt 10Kq Kt 10Kq Kt 10Kq Kt 10Kq0.0 0.2044 0.1826 0.0000 0.2517 0.2455 0.0000 0.2974 0.3187 0.0000 0.3415 0.4021 0.0000 0.3840 0.4956 0.0000 0.4250 0.5994 0.0000 0.4644 0.7133 0.0000 0.5022 0.8374 0.0000 0.5384 0.9717 0.0000 0.5730 1.1161 0.00000.1 0.1795 0.1642 0.1740 0.2254 0.2247 0.1597 0.2702 0.2956 0.1455 0.3114 0.3767 0.1316 0.3567 0.4681 0.1213 0.3984 0.5698 0.1113 0.4391 0.6818 0.1025 0.4787 0.8040 0.0948 0.5173 0.9366 0.0879 0.5548 1.0794 0.08180.2 0.1499 0.1423 0.3353 0.1949 0.2001 0.3100 0.2393 0.2684 0.2838 0.2831 0.3471 0.2596 0.3263 0.4362 0.2381 0.3689 0.5357 0.2192 0.4109 0.6456 0.2026 0.4523 0.7659 0.1880 0.4931 0.8967 0.1750 0.5333 1.0378 0.16360.3 0.1156 0.1168 0.4726 0.1603 0.1718 0.4455 0.2047 0.2373 0.4119 0.2489 0.3133 0.3793 0.2929 0.3999 0.3497 0.3365 0.4971 0.3232 0.3799 0.6048 0.2999 0.4231 0.7231 0.2794 0.4659 0.8520 0.2611 0.5086 0.9915 0.24490.4 0.0765 0.0879 0.5541 0.1215 0.1369 0.5650 0.1665 0.2021 0.5245 0.2115 0.2753 0.4891 0.2564 0.3593 0.4543 0.3013 0.4540 0.4225 0.3461 0.5594 0.3939 0.3910 0.6757 0.3684 0.4358 0.8026 0.3457 0.4805 0.9403 0.32530.5 0.0327 0.0553 0.4706 0.0786 0.1036 0.6037 0.1246 0.1629 0.6087 0.1707 0.2331 0.5827 0.2169 0.3143 0.5492 0.2631 0.4064 0.5152 0.3095 0.5094 0.4835 0.3560 0.6234 0.4544 0.4026 0.7484 0.4281 0.4492 0.8843 0.40420.6 0.0315 0.0639 0.4707 0.0790 0.1197 0.6302 0.1266 0.1867 0.6475 0.1743 0.2649 0.6283 0.2221 0.3543 0.5986 0.2701 0.4548 0.5671 0.3181 0.5665 0.5362 0.3663 0.6894 0.5074 0.4146 0.8235 0.48080.7 0.0297 0.0725 0.4564 0.0792 0.1361 0.6483 0.1287 0.2112 0.6789 0.1782 0.2976 0.6671 0.2278 0.3955 0.6417 0.2774 0.5049 0.6121 0.3271 0.6257 0.5824 0.3768 0.7579 0.55390.8 0.0284 0.0813 0.4448 0.0800 0.1530 0.6657 0.1314 0.2365 0.7074 0.1827 0.3317 0.7013 0.2338 0.4385 0.6789 0.2848 0.5571 0.6509 0.3357 0.6875 0.62170.9 0.0283 0.0906 0.4474 0.0818 0.1708 0.6860 0.1348 0.2632 0.7336 0.1874 0.3675 0.7304 0.2396 0.4839 0.7092 0.2913 0.6122 0.68161.0 0.0292 0.1007 0.4615 0.0841 0.1900 0.7045 0.1381 0.2917 0.7535 0.1913 0.4058 0.7503 0.2437 0.5322 0.72881.1 0.0305 0.1123 0.4755 0.0859 0.2113 0.7117 0.1400 0.3229 0.7591 0.1928 0.4474 0.75441.2 0.0308 0.1261 0.4665 0.0857 0.2353 0.6956 0.1386 0.3577 0.74001.3 0.0284 0.1429 0.4112 0.0812 0.2632 0.63831.4 0.0205 0.1640 0.2785
Tabela 4.3 - The Propeller in " Open" Water
ηo ηo ηo ηo ηo ηo ηo ηo ηo ηo
1. Dados do exercicio
9.56
J 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8KQ 0.0306 0.2324 0.9794 2.9887 7.4370 16.0742 31.3393
-0.176 -0.166 0.182-0.180 -0.195 0.245-0.200 -0.211 0.318-0.210 -0.233 0.402-0.218 -0.253 0.495-0.225 -0.273 0.599-0.231 -0.292 0.713-0.235 -0.310 0.837-0.238 -0.327 0.971-0.240 -0.343 1.116
45.19 -22.01 2.661
a b c-45.366 21.844 -2.479-45.370 21.815 -2.416-45.390 21.799 -2.343-45.400 21.777 -2.259-45.408 21.757 -2.166
y = 45.19x2 - 22.01x + 2.661
0 0.2 0.4 0.6 0.8 1 1.2 1.4 1.60.0000
0.5000
1.0000
1.5000
2.0000
2.5000
3.0000
3.5000
f(x) = − 264.416991056278 x² + 175.026653886084 x − 27.5838057363022
f(x) = 45.1898843978633 x² − 22.0115384003561 x + 2.66118208120752 equaçãoPolynomial (equação)P/D = 0.6P/D = 0.7P/D = 0.8P/D = 0.9P/D = 1.0P/D = 1.1P/D = 1.2P/D = 1.3P/D = 1.4rendimentoPolynomial (rendimento)
5
QK
J
-45.415 21.737 -2.062-45.421 21.718 -1.948-45.425 21.700 -1.824-45.428 21.683 -1.690-45.430 21.667 -1.545
P/D 0.6 0.7 0.8 0.9 1 1.1 1.2 1.3J 0.2984 0.3078 0.3179 0.3279 0.3380 0.3483 0.3585 0.3688Kt 0.1609 0.2017 0.2422 0.2827 0.3231 0.3636 0.4043 0.445210Kq 0.1168 0.0569 0.0798 0.1068 0.1384 0.1755 0.2181 0.2665no 0.6540 1.7355 1.5363 1.3819 1.2559 1.1483 1.0578 0.9804
equação do rendimentos
d/dx (no)= 0x= 0.33
no = -264.4x2 + 175.0x - 27.58
0.9 156.4744 95.6400
0.2984 Kq,i = 0.11680.3078 0.05690.3179 0.07980.3279 0.10680.3380 0.1384
Ji =
0 0.2 0.4 0.6 0.8 1 1.2 1.4 1.60.0000
0.5000
1.0000
1.5000
2.0000
2.5000
3.0000
3.5000
f(x) = − 264.416991056278 x² + 175.026653886084 x − 27.5838057363022
f(x) = 45.1898843978633 x² − 22.0115384003561 x + 2.66118208120752 equaçãoPolynomial (equação)P/D = 0.6P/D = 0.7P/D = 0.8P/D = 0.9P/D = 1.0P/D = 1.1P/D = 1.2P/D = 1.3P/D = 1.4rendimentoPolynomial (rendimento)
0.3483 0.17550.3585 0.21810.3688 0.26650.3792 0.3212
1.40.37920.48630.32120.9139
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