Dunkerque

Okręty Wojenne lat 1905-1945

Moderatorzy: crolick, Marmik

Awatar użytkownika
Maciej3
Posty: 4918
Rejestracja: 2008-05-16, 11:36

Re: Dunkerque

Post autor: Maciej3 »

CIA pisze:To już chyba sprawka samych autorów, pewnie przeliczali, aby czytelnikowi bardziej zobrazować te dane. Pod tymi danymi jest wzmianka, że zużycie wynosiło 2,4 tony na godzinę przy 10 węzłach, co dawało 14500 mil, a w praktyce 6,5 tony na godzinę przy 10 węzłach, co dawało 7000 Mm.... Z drugiej strony musieli przecież wiedzieć jak daleko mogą dopłynąć? jakieś pewnie tabele mieli...
Tabele na pewno mieli.
Tyle, że porównywanie tabel z różnych flot mija się z celem. To jak porównywanie "wyporności normalnej" z czasów przed waszyngtońskich. Nie wiadomo kto co miał na myśli pod tym samym określeniem.
Jak bawimy się w dokładności przy porównywaniu to trzeba to jakoś sprowadzić do takich samych jednostek, do tego w miarę miarodajnych.
Palenie tony/godzine jest niezłe, ale jak dla mnie tony/milę lepsze, bo widać że w pewnym momencie zmniejszanie prędkości nie ma sensu z punktu widzenia zużycia paliwa/przepłyniety dystans.
Sprawność turbiny parowej w ogóle (no może prawie w ogóle bo możnaby jakieś tam zależności wywieść) nie zależy od jej prędkości obrotowej.
O.
Wychodzi na to, że autorzy wielu opracowań byli po prostu w błędzie pisząc, że zależy.
W rzeczywistości ( pomijamy rozwój technologii ) zwiększanie prędkości obrotowej turbiny to dla jej zmniejszenia masy i rozmiarów przy tej samej mocy, a nie dla bardziej ekonomicznej pracy ( znaczy zużycia mniejszej ilości pary czy czego tam do wygenerowania określonej mocy przez określony czas - czyli pracy po prostu )?
Te dwa malutkie to wały wejściowe i mam wrażenie, że z dwóch turbin.
Stawiam na wałek dla turbiny wysokiego i niskiego ciśnienia.

EDIT:
Być może więc dla osiągania dużego zasięgu Amerykanie po prostu projektowali układy napędowe swoich szybkich pancerników do pływania z prędkościami marszowymi. Słusznie może doszli do wniosku, że w warunkach bojowych kiedy pływa się z dużymi prędkościami ekonomika pływania jest nieistotna zważywszy zwłaszcza na projektowane duże zapasy paliwa
To się przewija tu i tam w wielu miejscach.
Po prostu Amerykanie zakładali dłuuuugi rejs przez pół świata, potem solidną ( krótką ) łupanine i potem znów dłuuugi rejs z powrotem.
Przy takim założeniu to optymalizowanie wszystkiego pod kątem prędkości ekonomicznej jest logiczne. W końcu relatywnie krótko w całym rejsie będą pływać z prędkościami koło maksymalnych. A baz po drodze jakby mało.
Anglicy zakładali że będą godzić uciekającego przeciwnika. Oczywiście długie rejsy też, ale wielogodzinna ( czy kilkudniowa ) gonitwa przy dużych prędkościach była u nich bardzo prawdopodobna, więc optymalizacja dla prędkości bliskich max. A dla odmiany baz wszędzie dużo, więc jak się paliwo przy mniejszych wypali wcześniej, to sie dotankuje. Najwyżej koszty przebiegów "nieco" wzrosną.
Tak nie zapomnę dodać "coś za coś", bo "nie ma darmowych obiadków" i "za wszystko trzeba płacić" a okręt to "szereg kompromisów zarówno w ogólnych zarysach jak i szczegółowych rozwiązaniach"
Dopisać jeszcze resztą takich banałów, o których się często zapomina.
Ostatnio zmieniony 2013-12-19, 21:18 przez Maciej3, łącznie zmieniany 1 raz.
Historia jest najlepszą nauczycielką życia, bo
Jeszcze nigdy, nikogo, niczego nie nauczyła.
Awatar użytkownika
esem
Posty: 351
Rejestracja: 2007-05-19, 19:10
Lokalizacja: Wrocław

Re: Dunkerque

Post autor: esem »

Maciej3 pisze:
CIA pisze:...
Sprawność turbiny parowej w ogóle (no może prawie w ogóle bo możnaby jakieś tam zależności wywieść) nie zależy od jej prędkości obrotowej.
O.
Wychodzi na to, że autorzy wielu opracowań byli po prostu w błędzie pisząc, że zależy.
W rzeczywistości ( pomijamy rozwój technologii ) zwiększanie prędkości obrotowej turbiny to dla jej zmniejszenia masy i rozmiarów przy tej samej mocy, a nie dla bardziej ekonomicznej pracy ( znaczy zużycia mniejszej ilości pary czy czego tam do wygenerowania określonej mocy przez określony czas - czyli pracy po prostu )?
...
A to jest totalna bzdura. Oczywiście, że zależy. Dowód to przekładnie redukcyjne. Na niskich obrotach turbina jest nieekonomiczna bo jej sprawność jest bliska "0". :brawo:
Awatar użytkownika
Maciej3
Posty: 4918
Rejestracja: 2008-05-16, 11:36

Re: Dunkerque

Post autor: Maciej3 »

Eee, nie tak.
Źle się wyrazilem.
Oczywiście turbina zaprojektowana na pracę przy powiedzmy 1000 obr/min będzie mniej ekonomiczna jak jej prędkość obrotową zmniejszymy do powiedzmy 200/min.
Ale turbina zaprojektowana dla 400 obr/min, będzie zużywać dla tej samej mocy pi razy drzwi tyle samo "paliwa" co turbina zaprojektowana na 2000 obr/min?
Tyle że ta wolnoobrotowa będzie większa.
To że będzie większa to na pewno prawda, ale co z tą ekonomicznością pracy? Wszędzie się przewija teza, że im wyższe obroty tym mniejsze zużycie paliwa ( wiem są wyjątki ), ale może to po prostu pisali ci co w życiu turbiny nie zaprojektowali?
Pytam bo chce mieć pewność, a nie domysły.
Historia jest najlepszą nauczycielką życia, bo
Jeszcze nigdy, nikogo, niczego nie nauczyła.
Awatar użytkownika
Maciej3
Posty: 4918
Rejestracja: 2008-05-16, 11:36

Re: Dunkerque

Post autor: Maciej3 »

@CIA
A tak jeszcze na marginesie rozważań o zasięgu teoretycznym KGV.
Założenia projektowe nie były takie "ta prędkość tyle mil", tylko
Ileś tam dni płynięcia z prędkością ileś tam węzłów + ileś dni z ilomaś węzłami więcej + doba z prędkością max + zapas ileś tam procent na złą pogodę/uszkodzenia/ konieczność chwilowego przyśpieszenia itd.
Oczywiście można z tego przeliczyć zasięg z tych różnych prędkości, ale to jest zasięg "zmiennoprędkościowy" ;)
Dalej oczywiście można przeliczyć na zasięg przy określonej prędkości, ale to już nieco odbiega od najbardziej pierwotnych założeń.
A to że na końcu zasięg wyszedł mniejszy to jest fakt nie do podważenia, kwestia osobna na ile mniejszy i dlaczego. Wspomina się o kilku przyczynach.
Historia jest najlepszą nauczycielką życia, bo
Jeszcze nigdy, nikogo, niczego nie nauczyła.
Awatar użytkownika
esem
Posty: 351
Rejestracja: 2007-05-19, 19:10
Lokalizacja: Wrocław

Re: Dunkerque

Post autor: esem »

Poszperam po książkach ale turbina parowa o sensownej mocy na 400obr/min to jakoś mi się nie widzi. Fizycznie zresztą takich turbin to nie było (?)
Awatar użytkownika
Maciej3
Posty: 4918
Rejestracja: 2008-05-16, 11:36

Re: Dunkerque

Post autor: Maciej3 »

Były. Pierwsze Drenoty były napędzane turbinami "direct drive" o prędkości obrotowej dla prędkości maksymalnej na poziomie 300 obr/min.
Przy mniejszych prędkościach okrętu obracały się oczywiście wolniej.
Poniżej dane z Robertsa dla prób kilku krążowników liniowych. Co prawda to obroty śrub, ale że nie było przekładni to automatycznie są to obroty turbin. Wszystkie te okręty miały po 4 śruby ( choć czasem część śrub była napędzana ze stopnia wysokiego ciśnienia a część z niższego )
080.jpg
Pozostaje pytanie czy turbina o mocy 5-10 tys KM ( na wszystkich stopniach łącznie ) to jest "sensownej mocy" czy nie.
Według dzisiejszych standardów pewnie nie, ale na początku XX wieku to były cuda techniki.
A i kolejna sprawa, bo jakoś mnie to męczy.
Żyję w głębokim przekonaniu, że przy pracy pod obciążeniem, turbiny poniżej pewnych obrotów w zasadzie wyłączają się. To znaczy pewnie można je napędzać dając obroty jakieś żenująco niskie, ale jakoś słabo mi się to widzi. Moc którą mogłaby przekazać przy powiedzmy 40 - 100 obr/ min to raczej niewielka i w praktyce trzeba kręcić szybciej jak się chce cokolwiek napędzać a nie puścić ją "na luźno"
Bredzę, czy nie?
Historia jest najlepszą nauczycielką życia, bo
Jeszcze nigdy, nikogo, niczego nie nauczyła.
jogi balboa
Posty: 2823
Rejestracja: 2007-01-18, 16:39

Re: Dunkerque

Post autor: jogi balboa »

Jarman nie napisał bzdur, tylko mówi o charakterystykach w punkcie pracy, my natomiast rozprawiamy o eksploatacji, czyli pracy poza zakresem nominalnym ;) Amerykanie na pewno projektowali swoje turbiny w punkt, no bo niby jak inaczej (no można oczywiście kombinować z turbinami tak zwanymi marszowymi), tak jak i wszyscy inni i na pewno miało to wpływ na zużycie paliwa. Ale nie sądzę żeby to miało u nas kluczowe znaczenie. Jak zauważył CIA, na maksymalnym zwiększeniu zasięgu, zależało wszystkim. Nie wszystkim się to udało.

PS. Jarman, od przybliżeń mocy niezbędnej dla osiągania zadanej prędkości, to my już jesteśmy na etapie Wzoru Admiralicji. ;)
PS2. Te 4mln obr/min to była literówka oczywiście.
jarman
Posty: 51
Rejestracja: 2012-04-12, 09:50

Re: Dunkerque

Post autor: jarman »

[/quote]
O.
Wychodzi na to, że autorzy wielu opracowań byli po prostu w błędzie pisząc, że zależy.
W rzeczywistości ( pomijamy rozwój technologii ) zwiększanie prędkości obrotowej turbiny to dla jej zmniejszenia masy i rozmiarów przy tej samej mocy, a nie dla bardziej ekonomicznej pracy ( znaczy zużycia mniejszej ilości pary czy czego tam do wygenerowania określonej mocy przez określony czas - czyli pracy po prostu )? ...[/quote]

Nie spotkałem takich opracowań - można jakiś przykład tekstu?
Walka o sprawność układów turboparowych toczyła się (i toczy się nadal tyle, że w siłowniach lądowych) głównie poprzez podnoszenie ciśnienia i temperatury pary świeżej na tyle, na ile w danym okresie pozwalały/ją technologie materiałowe.

[/quote]
A to jest totalna bzdura. Oczywiście, że zależy. Dowód to przekładnie redukcyjne. Na niskich obrotach turbina jest nieekonomiczna bo jej sprawność jest bliska "0". :brawo:[/quote]

OOO! :o To kolega tworzy nową termodynamikę maszyn przepływowych, a co na to Clausius z Rankinem?? Turbina to maszyna zaprojektowana i zestawiona z określonych stopni (kierownic i łopatek wirnikowych) o niezmiennej konstrukcji i nijak więc na jej sprawność wewnętrzną nie wpłynie żadna przekładnia. Regulacja mocy turbiny odbywa się przez zmiany ilości przepływającego czynnika - prędkość obrotowa jest tu wielkością wynikową. Przekładnia redukcyjna służy do zwiekszenia sprawności całego układu napędowego, a nie samej turbiny. Może kolega słuszał coś o turbinach wykorzystywanych w energetyce? Ze względu na częstotliwość prądu w sieci (50Hz Europa/60Hz USA) wszystkie one pracują ze stałą prędkością obrotową odpowiednio 3000/3600 obr./min. Ich sprawność zależy od punktu pracy i jego położenia od punktu nominalnego.
jarman
Posty: 51
Rejestracja: 2012-04-12, 09:50

Re: Dunkerque

Post autor: jarman »

jogi balboa pisze:Jarman nie napisał bzdur, tylko mówi o charakterystykach w punkcie pracy, my natomiast rozprawiamy o eksploatacji, czyli pracy poza zakresem nominalnym ;) Amerykanie na pewno projektowali swoje turbiny w punkt, no bo niby jak inaczej (no można oczywiście kombinować z turbinami tak zwanymi marszowymi), tak jak i wszyscy inni i na pewno miało to wpływ na zużycie paliwa. Ale nie sądzę żeby to miało u nas kluczowe znaczenie. Jak zauważył CIA, na maksymalnym zwiększeniu zasięgu, zależało wszystkim. Nie wszystkim się to udało.

PS. Jarman, od przybliżeń mocy niezbędnej dla osiągania zadanej prędkości, to my już jesteśmy na etapie Wzoru Admiralicji. ;)
PS2. Te 4mln obr/min to była literówka oczywiście.
Może rzeczywiście wciąłem się nie w tym momencie, ale to wynika z niezbyt częstej (z braku czasu) bytności na tym forum. :D
Oczywiście innym sposobem na zwiększenie zasięgu było stosowanie turbin marszowych - kiedyś w numerze specjalnym OW o niszczycielach pisałem część artykułu dotyczącego takiej siłowni portugalskich niszczycieli Vouga. Dla mnie bardzo ciekawej.
Uważam jednak, że w przypadku dużych okrętów amerykańskich nominalne punkty pracy ich siłowni były przyjęte dla prędkości marszowych, Amerykanom szczególnie zależało na zasięgu na szerokich przestrzeniach Spokojnego Oceanu. Być może siłownie okrętów innych flot miały nominalne punkty pracy przyjęte dla prędkości maksymalnych? Oczywiście nie spotkałem w literatzurze niczego na potwierdzenie. Nie znam też parametrów pracy innych siłowni, ale amerykańskie były jak na owe czasy wysokie. Stąd i ich sprawności mogły być wyższe, a co za tym idzie zużycie paliwa w różnych punktach pracy. I może min. z tego wynikało to, że innym się nie udało. W każdym razie sprawa jest ciekawa.
Awatar użytkownika
esem
Posty: 351
Rejestracja: 2007-05-19, 19:10
Lokalizacja: Wrocław

Re: Dunkerque

Post autor: esem »

jarman pisze:... Przekładnia redukcyjna służy do zwiekszenia sprawności całego układu napędowego, a nie samej turbiny...
Dokładnie! Cały układ to: śruba, przekładnia i turbina. A przekładnia nie musi być mechaniczna, amerykanie długo ćwiczyli przekładnie elektryczne. :brawo: I tego się trzymajmy nie próbując tworzyć nowych zasad termodynamiki. :D
Chociaż wykres sprawności jako funkcji prędkości obrotowej dla każdej turbiny znajdziesz w internecie. Jak każdego silnika cieplnego zresztą. :aniol:
Awatar użytkownika
CIA
Posty: 1657
Rejestracja: 2004-01-18, 12:46
Lokalizacja: Gdansk

Re: Dunkerque

Post autor: CIA »

Szukam o wpływie szybkości obrotowej na sprawność... Rzeczywiście chyba nie ma takiego wpływu... Chodziło tylko o wymiary i masę... Kolejny mit obalony! :-D
Znalazłem np. takiego prostego w odbiorze dla niewtajemniczonych pdf-a http://zsptwardogora.pl/witamy/images/s ... parowe.pdf
Zwiększanie sprawności turbiny
•wysokie parametry początkowe pary
•jak najniższe ciśnienie w skraplaczu (próżnia)
•międzystopniowe przegrzewanie parypomiędzy wysokoprężnąa niskoprężnączęściąturbiny
•regeneracyjne podgrzewanie wody zasilającej- stosowane w turbinach upustowych
•stosowanie układów skojarzonych (np.turbiny przeciwprężnej)
Zresztą wystarczy spojrzeć na ten schemat:
turb copy.jpg
turb copy.jpg (55.55 KiB) Przejrzano 7587 razy
Im większa tarcza tym mniejsza predkość obrotowa wału...
Im mniejsza tarcza - tym większa prękość obrotowa wału, tym... większa przekładnia :faja:
jarman
Posty: 51
Rejestracja: 2012-04-12, 09:50

Re: Dunkerque

Post autor: jarman »

A przekładnia nie musi być mechaniczna, amerykanie długo ćwiczyli przekładnie elektryczne.
Jak najbardziej wiem o tym - parafrazując "Misia": "w czterech monografiach o tym pisałem" :D
Awatar użytkownika
CIA
Posty: 1657
Rejestracja: 2004-01-18, 12:46
Lokalizacja: Gdansk

Re: Dunkerque

Post autor: CIA »

Spróbójmy z następnym mitem - wielołopatowe śruby napędowe. Ponoć także posiadające większą sprawność :D
Śruby mogą być wykonywane ze skrzydłami w liczbie od 2~6. Im mniejsza liczba skrzydeł śruby tym większa sprawność pędnika. Standardowo statki pływają z pędnikiem z 4-5skrzydłami. Ze względów wytrzymałościowych śruba poddana ciężkiemu obciążeniu nie może być2-3 skrzydłowa - pędniki 2-skrzydłowe używane są na jednostkach małych.Statki o relatywnie wysokiej mocy z mocno dociążonym pędnikiem(np.kontenerowce) posiadają śruby 5-6 skrzydłowe. W niektórych przypadkach śruby o określonej liczbie skrzydeł mogą powodować wibracje w wyniku których następuje wzbudzanie naturalnych częstotliwości kadłuba statku lub nadbudówki.
EDIT
Zapomnieliśmy jeszcze o sprawności przekładni :D
Przekładnia jednostopniowa - sprawność 98-99%
Przekładnia dwustopniowa - sprawność 96-97%
Czyli genaralnie mamy wręcz mniejszą sprawność turbiny (w układzie z przekładnią) szybkoobrotwej w porównaniu z wolnoobrotową. :faja:
Awatar użytkownika
Maciej3
Posty: 4918
Rejestracja: 2008-05-16, 11:36

Re: Dunkerque

Post autor: Maciej3 »

Z komorki pisze, wiec sorry za literówki itd.

@jarman
Piszac o spotykanej w literaturze tezie o większej ekonomocznosci turbiny wysokoobrotowej mialem na myśli literaturę okretowo hobbystyczna, nie podręczniki akademickie szkoly budowy maszyn okretowych. Dokladne cytaty po świętach, ale tak z pamięci tocos w ten deseń ( znaszy najefektywniejsza turbina to duże obroty ) pojawia sie u Robertsa, chyba Browna cz Friedmana. Moze po prostu za bardzo skrócili myśl i stad nieporozumienie.

@CIA
Co do super wymagań od silowni to tak nie do końca. O Amerykanach bylo. Anglikom zalezalo na niezawodności, latwym dostępie do elementow silowni, niskiej cenie itd. A jak silownia wyszla wieksza, droższa i więcej palaca to trudno.
Wlochom duży zasięg to byla ostatnia rzecz potrzebna. Pi co im? Żeby plywac pól roku dokola Sycylii?
Rosjanie chcieli mieć zasięg 5,5 czy 6 tys mil. Ot żeby przeplynac z Baltyku na morze czarne. Ye 6 tys to w jedna stronę, według liczenia amerykanskiego byliby to tylko 3 tys mil zasięgu.
Francuzi przy rysku swiadomie wzieli kotly co wiecej pala ale są lżejsze. Masa kotka wliczala sie do wyporności standard. Paliwa nie, wiec nadtabiali pojemnoscia zbiorników.

To perpetum mobille 2go rodzaju to chcieli zbudować Niemcy. Nawet wyższe parametry pary niż amerykanie zastosowali. Ale chyba cos nie wyszlo, bo ta ekonomika to nie teges.

A ze srubsmi, to gdzieś mi sie obilo ze dla okrętów II wojennych optimum to byly 3 lopaty. Wiecej to stosowano żeby uniknąć wibracji, liczac sie z góry z mniejsza egektywnoscia przekazywania mocy z walow do wody
Historia jest najlepszą nauczycielką życia, bo
Jeszcze nigdy, nikogo, niczego nie nauczyła.
Awatar użytkownika
CIA
Posty: 1657
Rejestracja: 2004-01-18, 12:46
Lokalizacja: Gdansk

Re: Dunkerque

Post autor: CIA »

esem pisze:Ale dyskusję tą chyba trzeba wydzielić bo ma się ona nijak do sympatycznej Dunkerque. Ciekawe jakby poradziła sobie z Scharnhorstem?
Tutaj na forum w ogóle brakuje mi takiego działu okręt vs okręt. A szkoda, bo to fajna zabawa...
Awatar użytkownika
esem
Posty: 351
Rejestracja: 2007-05-19, 19:10
Lokalizacja: Wrocław

Re: Dunkerque

Post autor: esem »

CIA pisze:Szukam o wpływie szybkości obrotowej na sprawność... Rzeczywiście chyba nie ma takiego wpływu... Chodziło tylko o wymiary i masę... Kolejny mit obalony! :-D
...
Nasza dyskusja zaczyna mi przypominać rozmowę ślepego z głuchym. :o Tylko nie pisz, że sprawność silnika elektrycznego też nie zależy od prędkości obrotowej. Zaraz napiszesz, że sprawność diesla też nie zależy od prędkości obrotowej wału korbowego albo turbiny spalinowej ... :aniol:
Przecież nie o tym dyskutujemy: chodzi nam o sprawność kompletu napędowego. To co mi się na szybko udało znaleźć to w układzie bez przekładni, czyli "direct drive", to obroty minimalne śruby były na poziomie 750-800obr/min. Nie wiem czy wynikało to z faktu iż większa wymiarowo turbina się już nie mieściła w kadłubie czy że poniżej tej prędkości moc turbiny jest drastycznie mała. :co:
Natomiast z optymalizacji ciężaru, objętości, sprawności itp. CAŁEGO układu napędowego wyszło iż turbina wysokoobrotowa + przekładnia dwu stopniowa + śruba czterołopatkowa. No i tak zostało do dzisiaj (i w turbinach spalinowych i parowych). :czytaj:
ODPOWIEDZ