calculo de potencia y helice ship de 14,10 m tesis juan y del valle

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hoja de calculo

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  • DATOS REQUERIDOS

    DENOMINACIN UNIDADESESLORA en la flotacion(Lf) 14.100 mMANGA en flotacion (Bf) 4.100 mcalado maximo ( Tm) 9.870 m

    1.025coeficiente de bloque (Cb) 0.700

    399.409

    velocidad DE DISEO (VD) 8 Nvelicidad en m/seg (VD) 4.11 m/seg

    Densidad () TN/m

    VOLUMEN SUMENJIDO () m

    BHP IHP

  • 409.395 Tn

    39551.2195121951

    TOLERANCIAS RECOMENDADAS ENTRE HELICE, QUILLA, TIMON

    CODIGO APERTUDAa Dhel x 0.12 o masb Dhel x 0.05 o masc Dhel x 0.12 o masd Dhel x 0.20 o mase Deje x 4 o menos

    Desplazamiento

    Dhe

    lb

    a

    C d

    e

  • Dhe

    lb

    a

    C d

    e

  • DATOS CALCULADOS ( FORMULAS IMPIRICAS)

    SUPERFICIE MOJADA (Sm)

    Sm:

    Donde :

    L: eslora en la flotacionTm: calado maximo en mtrsCb:coeficiente de bloqueB: manga en la flotacion

    unidades

    L[1,5*Tm+(0,09+cb)*B

    BHP IHP

  • Sm: 254.4204

    TOLERANCIAS RECOMENDADAS ENTRE HELICE, QUILLA, TIMON

    Datos para helice 4 palas Datos para helice 5 palas Datos reales existentes considerando helice de 4 pala129 397 8054 165 65

    129 397 325215 661 235305 305 70

    Dhe

    lb

    a

    C d

    e

  • Dhe

    lb

    a

    C d

    e

  • DATOS ODTENIDOS SEGUN RECOMENDACIONESDE LOS CANALES DE EXPERIENCIA AERODINAMICOS

    RESISTENCIA TOTAL AL AVANCE (RT) 1539.41538255 KgfPOTENCIA EFECTIVA (EHP) 83.249963451 HP(BHP) 151.2 HP(IHP) 182.176472623 HP(SHP) 142.134083941 HP(PHP) 142.134083941 HP(THP) 71.0670419704 HP

    HELICE EFECTIVA NO CAVITANTE 4 PALAS

    BHP IHP

  • DIAMETRO DE LA HELICE 42 PULGADASPASO DE LA HELICE 34 PULGADASAREA PROYECTADA 5.0

    VELOCIDAD DE AVANCE REAL: 6 N

    HELICE EFECTIVA NO CAVITANTE 5 PALAS

    DIAMETRO DE LA HELICE 130 PULGADASPASO DE LA HELICE 69 PULGADASAREA PROYECTADA 5.0

    VELOCIDAD DE AVANCE REAL: 6 N

    Datos reales existentes considerando helice de 4 pala

    PIES

    PIES

    Dhe

    lb

    a

    C d

    e

  • Dhe

    lb

    a

    C d

    e

  • FORMULARIO PRPN 4353 RECOMENDADOS POR LOS CANALES EXPERIENCIA AERODINMICOS

    REISTENCIA AL AVANCE (RT) Donde RT: Rf+Rd+Ro+Ra+Rap+RprDatos:

    Rd 7.50266678 Rf 150.05334 Donde:Ro 800.827278 Rd:resistencia Directa o formacion de remolinosRa 479.19164 Ro:resistencia por friccion de olas

    Rap 6.00213342 Ra:resistencia por aireRpr 95.8383281 Rap:resitencia por apendices

    Rpr: resistencia a la propulsionRT: 1539.41538 Rf:resistencia por friccion

    RESISTENCIA POR FRICCION (Rf) Donde RF:Datos

    Kf: 0.14 Sm: 254.4204 Donde:: 1.025 V: 4.11 Kf: 0,14 valor promedio

    Rf: 150.053336 v: velocidad del buque en m/seg elevado a la 1,825

    RESISTENCIA POR FRICCION DE OLAS (RO) Donde RO:Datos:

    K0: 0.05 L: 14.100 Donde:: 55.135 V. 4096 K0:0,05 para buques veloces y pequeo cb

    K0:0,065 para buques moderadas y gran cb

    L: eslora , en mtrs Ro: 800.827278 V: velocidad en nudos elevado a la 4

    RESISTENCIA DIRECTA (Rd) Donde Rd:Datos:

    porcentaje: 5

    Rd: 7.50266678

    RESISTENCIA POR AIRE (Ra) Donde Ra:

    Kf**Sm*v1,825

    : densidad del fluido en tn/mSm. Superficie mojada en m

    :Desplazamiento en tn

    BHP IHP

  • Datos:Rd: 7.50266678Rf. 150.053336Ro: 800.827278

    Ra: 479.19164

    RESISTENCIA POR APENDICES (Rap) Donde Rap:Datos:

    Porcentaje: 4

    Rap: 6.00213342

    RESISTENCIA A LA PROPULSION (Rpr) Donde Rpr:Datos:

    porcentaje: 10

    Rpr: 95.8383281

    POTENCIA EFECTIVA ( EHP) Donde EHP:

    Datos:RT: 1539.41538V: 4.11

    EHP: 83.2499635

  • FORMULARIO PRPN 4353 RECOMENDADOS POR LOS CANALES EXPERIENCIA AERODINMICOS CALCULO DEL LOS RENDIMIENTOS DE LA INSTALACION PROPULSORA

    Rf+Rd+Ro+Ra+Rap+Rpr0.45697429

    Rd:resistencia Directa o formacion de remolinosRo:resistencia por friccion de olasRa:resistencia por aire MOTORES DE DOS TIEMPORap:resitencia por apendices MOTORES DE CUATRO TIEMPORpr: resistencia a la propulsion TURBINASRf:resistencia por friccion

    CON CAJA REDUCTURADIRECTAMENTE ACOPLADAS

    Kf: 0,14 valor promedio

    v: velocidad del buque en m/seg elevado a la 1,825 rendimiento rotativo-relativo:1 a 1.1 para una helice:0.95 a 1 para dos helice

    rendimiento de las helices en aguas abiertas

    0.5 a 0.65K0:0,05 para buques veloces y pequeo cbK0:0,065 para buques moderadas y gran cb

    L: eslora , en mtrs V: velocidad en nudos elevado a la 4

    (1-t)/(1-w) 1.17142857

    Donde:Donde: t coeficiente de empujeRf:resistencia por friccion w coeficiente de estela

    1-para buques con dos helices w:t:(0.55*cb)-0.20

    2-para buques con una helice w:(0.5*cb)-0.05 y t: 0.6*w

    r:m*t*p*c=EHP/IHPr:

    RENDIMIENTO MECANICO (m):BHP/IHP

    RENDIMIENTO DE TRANSMISION (t):SHP/BHP

    Kf**Sm*v1,825

    : densidad del fluido en tn/m RENDIMIENTO DEL PROPULSOR (p):Sm. Superficie mojada en m

    rr:

    Ko*/*V4/ L o:

    :Desplazamiento en tn

    RENDIMIENTO DE LA CARENA (c): EHP/THP

    c:5% al 8% de Rf

    50% de Rt con viento

  • Donde:Rt:Rf+Rd+Ro

    Rt:resistencia de remolqueRd: resistencia directaRf: resistencia por friccionRo. Resistencia por olejes

    4% DE Rf PARA SHIP DE UNA HELICE20% DE Rf PARA SHIP DE DOS HELICE

    Donde:

    Rf: resistencia por friccion

    Donde:Rt:resistencia de remolque

    Donde:

    RT: resistenci atotal al avance en kgv: velocidad en m/seg

    2% de Rt sin viento

    10% AL 20% DE Rt

    RT*V/ 76

  • CALCULO DEL LOS RENDIMIENTOS DE LA INSTALACION PROPULSORADonde:

    182.176473

    151.2

    0.83 Datos:0.8 0.83

    0.85 a 0.90

    142.13408394 Datos:0.94

    0.940.955

    0.5

    rendimiento rotativo-relativo:1 a 1.1 para una helice Datos:0.95 a 1 para dos helice 1

    rendimiento de las helices en aguas abiertas

    0.5 a 0.65 Datos0.5

    Datoscoeficiente de empuje 0.18coeficiente de estela 0.3

    1-para buques con dos helices w:t:(0.55*cb)-0.20

    2-para buques con una helice w:(0.5*cb)-0.05 y t: 0.6*w

    r:m*t*p*c=EHP/IHPIHP:EHP/r:

    RENDIMIENTO MECANICO (m):BHP/IHP BHP:m* IHP

    RENDIMIENTO DE TRANSMISION (t):SHP/BHP SHP:BHP*t

    rr*o=

    RENDIMIENTO DE LA CARENA (c): EHP/THP

  • ESTIMACION DEL DIAMETRO DE LA HELICE NO CAVITANTE SEGN MANUAL YAMAHA

    DATOS REQUERIDOS: UNIDADES

    ESLORA TOTAL 14.1 mMANGA MAXIMA 4.1 m HELICES DE 4 PALASPUNTAL MAXINO 15.18 mCALADO MAXINO 9.87 mBHP 151 HPCB 0.7VD 8 NPHP 142.13408 HPDENSIDAD 1.025RELACION DE REDUCCION 1RPM DEL MOTOR 127 RPMDATOS CALCULADOS:

    VELOCIDAD DE AVANCE : VA:VD*(1-W): 5.6000

    DONDE:

    VD: VELICIDAD DE DISEO 8W: COEFICIENTE DE ESTELA 0.3

    CALCULO DE PASO PARA ENTRAR EN LA CURVAS DE MAXIMA EFICIENCIA

    138.67 HP

    CALCULO DE Bp PARA ENTRAR EN LAS CURVAS DE MAXIMA EFICIENCIA

    20.2

    DONDE:

    n: REVOLUCIONES POR MINUTO CONSIDERANDO LA RELACION DE REDUCCIONVA:VELOCIDAD DE AVANCEP: PASO PARA ENTRAR EN LA CURVAS DE MAXIMA EFICIENCIA

    nota:Bp:COEFICIENTE PROPULSIVO DE TAYLOR

    AREA PROYETADA EXIJIDA POR LA HELICE NO CAVITANTE (AP EXIGIDA)

    TN/m

    P: PHP/

    Bp:(n/VA)*(P/VA)

  • AP EXIGIDA: 4.960

    DONDE:

    T: EMPUJE PROPORCIONADO POR LA HELICEPO -PV: (14,5+0,45)*h

    h: ALTURA SUMERJIDA DEL CENTRO DE LA HELICEVA: 5.6 N

    h: 12.8 PIESPO-PV: 20.26

    PO-PV ELEVADO 1,5 91.1925083331360*(PO-PV),E1,5*VA 694522.14346

    833.37995144

    T: 325,7*PHP*p*Mrr/VA

    NOTA: AP EXIGIDA ES EL DATO REAL PARA EMPESAR LAS INTERPOLACIONES DE LOS DATOS REALES

    T/1360*(Po-Pv).E1,5 XVA

    LIBRAS/IN

    1360*(PO-PV),E1,5*VA

  • ESTIMACION DEL DIAMETRO DE LA HELICE NO CAVITANTE SEGN MANUAL YAMAHA INTERPOLACIONES PARA HALLAR LA HELICE NO CABITANTE

    SERIE correjido D.A.R

    B.4.10 220.00 215.60 0.10

    HELICES DE 4 PALASB.4.40 235.00 230.30 40.00

    B.4.55 216.00 211.68 0.55

    N### 746.00 10831.10

    CALCULO DE PASO PARA ENTRAR EN LA CURVAS DE MAXIMA EFICIENCIA

    CALCULO DE Bp PARA ENTRAR EN LAS CURVAS DE MAXIMA EFICIENCIAVA: 31.36

    4.049744898P/VA: 24.76203553P/VA: 4.9761466548

    n: REVOLUCIONES POR MINUTO CONSIDERANDO LA RELACION DE REDUCCION 127VA:VELOCIDAD DE AVANCE 5.6P: PASO PARA ENTRAR EN LA CURVAS DE MAXIMA EFICIENCIA 138.66739897

    nota:Bp:COEFICIENTE PROPULSIVO DE TAYLOR

    AREA PROYETADA EXIJIDA POR LA HELICE NO CAVITANTE (AP EXIGIDA)

    n/VA:

  • EMPUJE PROPORCIONADO POR LA HELICE

    ALTURA SUMERJIDA DEL CENTRO DE LA HELICE

    325,7*PHP*p*Mrr/VA 4133.3099232

    NOTA: AP EXIGIDA ES EL DATO REAL PARA EMPESAR LAS INTERPOLACIONES DE LOS DATOS REALES

  • INTERPOLACIONES PARA HALLAR LA HELICE NO CABITANTE

    PIES PIESDhel P/Dhel PASO AREA DESARROLLADA AREA PROYECTADA

    3.52 0.80 2.82 56.00 0.97 0.86

    3.53 2.82 4.960

    10.15 0.66 6.65 59.90 3239.72 2970.84

    9.33 6.72 4.960

    9.33 0.72 6.72 57.00 37.63 33.95

    PIES PIES(%)

  • INTERPOLACIONES PARA HALLAR LA HELICE NO CABITANTEINTERPOLACIONES PARA HALLAR LA HELICE NO CABITANTE

    SERIE

    B.5.45AREA PROYETADA EXIJIDA HELICES DE 5 PALAS

    B.5.60

    B.5.75

  • INTERPOLACIONES PARA HALLAR LA HELICE NO CABITANTE

    PIES PIES correjido D.A.R Dhel P/Dhel PASO

    235.00 230.30 0.45 10.15 0.65 6.60

    10.85 5.77

    230.00 225.40 0.60 9.94 0.69 6.86

    -10.34 8.11

    203.00 198.94 0.75 8.77 0.79 6.93

  • INTERPOLACIONES PARA HALLAR LA HELICE NO CABITANTE

    AREA DESARROLLADA AREA PROYECTADA

    56.00 36.45 33.46

    4.960 AREA PROYETADA EXIJIDA

    59.90 46.55 42.31

    4.96

    59.90 45.33 40.16

    PIES PIES(%)

  • AREA PROYETADA EXIJIDA

  • CALCULO DE POTENCIACALCULO DE LA HELICE EFECTIVA