Dimensionamento de Helices

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)


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


(Propeller Design )

(Local) : (New Building) :


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




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


(Propeller Design )

(Local) :

10 x KQ

kQ =

kT = f (J , kQ)

kT =


5

QK

J

e

e

VJ

n DV

Dn J

2DPQn

2 5Q

Qk

n D

2 4T

Tk

n D




Processo IPTM Local Navio


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


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


(Propeller Design )

(Process.) : (Local) : Peniche (Ship) : Lancha Pilotos APTG

LWL =

Cb =Aw =

PD =PD =

kQ =kT =


eVJn D

2 5Q

Qk

n D

2 4T

Tk

n D

1/12/2009 3/ 1.Data (Date) Folha (Sheet)


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)


Processo: BV Local Navio


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


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


(Propeller Design )

(Process.) : (Local) : Peniche (Ship) : Lancha Desembarque 56m

LWL =

Ve = Cb =Aw =

PD =PD =


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

Documents

Dimensionamento de Helices