Forum Okrętów Wojennych

Bo kształt kadłuba powodował, że Amerykanie potrzebowali generalnie znacznie większych mocy niż np. Brytyjczycy. Przy dużych prędkościach.
A tak poza tym, to przy prędkościach bliskich max, ekonomiczność pracy turbin z pojedynczymi przekładniami była wystarczająca, więc tu różnice się zacierały.

CIA pisze:...
No dobra..., ale dlaczego te wysokie prędkoci obrotowe turbin nie pozwalały osiągać ekonomiczności także w zakresie prędkości maksymalnych okrętu?

Nie rozumiem pytania: przełóż to może z polskiego na nasze.
Wyższa prędkość = wyższe zużycie paliwa, wyższa prędkość obrotowa turbiny = wyższa sprawność. To co na co ma Ci się przekładać

Maciej3 pisze:...
A tak poza tym, to przy prędkościach bliskich max, ekonomiczność pracy turbin z pojedynczymi przekładniami była wystarczająca, więc tu różnice się zacierały.

No nie. Jednostopniowa przekładnia to użycie turbiny o mniejszej prędkości obrotowej = mniejszej sprawności. Ciężarowo wyjdzie na to samo, objętościowo chyba też. Ale układ z jednostopniową przekładnią musi być mniej ekonomiczny w eksploatacji.

Jeśli dobrze zrozumiałem CIA, to pytanie dotyczyło, dlaczego u Amerykanów przy mocach bliskich pełnych, nie widać znacząco mniejszego ( albo w ogóle mniejszego ) zużycia paliwa w porównaniu z innymi flotami.
Podczas gdy przy prędkościach ekonomicznych generalnie ( te II wojenne ) palą znacząco mniej ( pewnie wyjątki się znajdą, chodzi o tendencję )

esem pisze:

Maciej3 pisze:...
A tak poza tym, to przy prędkościach bliskich max, ekonomiczność pracy turbin z pojedynczymi przekładniami była wystarczająca, więc tu różnice się zacierały.

No nie. Jednostopniowa przekładnia to użycie turbiny o mniejszej prędkości obrotowej = mniejszej sprawności. Ciężarowo wyjdzie na to samo, objętościowo chyba też. Ale układ z jednostopniową przekładnią musi być mniej ekonomiczny w eksploatacji.

Niby tak, ale jak brać pod uwagę prędkości ekonomiczne, to mamy różnice w prędkości obrotowej turbin jak 500:2000 ( czy coś takiego )
Przy maksymalnych to już jest jak 1500: 6000 ( powiedzmy ).
Wciąż 4x tyle, ale jednak jest chyba niemal skokowy spadek wydajności poniżej jakiejś tam prędkości obrotowej? Czy się mylę?
Jeśli nie, to wtedy się okaże, że same turbiny/przekładnie mają drugorzędne znaczenie. Ważniejsze jest co tam jest w reszcie siłowni.

esem pisze:

CIA pisze:...
No dobra..., ale dlaczego te wysokie prędkoci obrotowe turbin nie pozwalały osiągać ekonomiczności także w zakresie prędkości maksymalnych okrętu?

Nie rozumiem pytania: przełóż to może z polskiego na nasze.
Wyższa prędkość = wyższe zużycie paliwa, wyższa prędkość obrotowa turbiny = wyższa sprawność. To co na co ma Ci się przekładać

Chodzi o to, że ta "wyższa sprawność" turbiny działała na amerykańskich okętach tylko w zakresie niskich prędkości okrętu. Przy prędkościach maksymalnych okrętu zużycie paliwa było porównywalne, albo i większe niż na innych okrętach z turbinami wolnoobrotowymi o teoretycznie "niższej sprawności".

Amerykańskie okręty bardziej ekonomiczne od innych przy niskich prędkociach okrętu.
Amerykańskie okręty tak samo ekonomiczne jak i inne okręty przy wysokich prędkościach okrętu.

Swoją drogą ciekawe czemu konkretnie ( rozwiązanie techniczne ) tak było, ale chyba sedno tkwi w tym, że Amerykanom zależało na zużyciu paliwa przy prędkości ekonomicznej. Mieli w głębokim poważaniu ile pali przy prędkości max

Coś mi sie zdaje, że tak jak pisze Maciej, ekonomiczność to nie tylko prędkość obrotowa. To przede wszystkim konstrukcja turbiny, która może być ustawiona na ekonomię przy małej prędkości okrętu i totalny przepał dla dużej, albo odwrotnie. Kwestia regulacji mocą turbiny...

Odpowiedzi należy szukać w oporze hydrodynamicznym kadłuba. Optymalizowany pod prędkości ekonomiczne? marszowe?
Śruby okrętowe, kolejny temat.
Oczekiwane prędkości obrotowe śruby okrętowej to 80-350obr/min. Czyli dla 2 stopni to przełożenie 1:8 (pi razy drzwi). Nie wiem czy w jednym stopniu da się uzyskać przełożenie większe niż 5 > taka przekładnia to duże gabaryty > jak to upchać ? Oczywiście jednostopniowa przekładnia jest sprawniejsza od 2 stopniowej.

Mogło być tak (?), ze ekonomiczna prędkość obrotowa amerykańskich turbin była niższa niz europejskich. Ale mogli je kręcić jeszcze bardziej niz Europejczycy, ale juz bez zachowania ekonomii. Każda turbina ma tylko jeden punkt charakterystyki obciażeniowej, przy którym jej sprawnoc jest maksymalna.
Co do kadłuba, śrub itd... to oczywiscie także sprawy kluczowe.

Dla Nelsonów była redukcja prawie 10x ( z 1500 turbin na 160 śrub ).
Nie mam pod ręką konkretnych danych, ale ze zdjęcia z człowiekiem stojącym koło zestawu leżacego w stoczni ( czy gdzie tam ) przed montażem to widać, że mała zębatka miała jakieś pół metra średnicy ( raczej mniej ) a duża coś z 5 metrów ( raczej mniej, nie wiem jaki był wzrost człowieka, tak wiem że przełożenie zależy od średnic, ale jak się nie zna średnicy jednej z nich.... ).

A tak przy okazji, ma ktoś pod ręką zależność wymaganych mocy dla danych prędkości? ( dla KGV, Vanguard, NC, SD, Iowa, albo chociaż części z nich )
Akurat nie mam teraz dostępu do całej mojej biblioteki, ale mógłbym przerobić pokazywany kiedyś wykres "zużycie paliwa/prędkość" na "zużycie paliwa/moc"
To by realnie mówiło o ekonomiczności siłowni ( + śrub oczywiście )
To by mówiło coś konkretniejszego o ekonomiczności napędu jako takiego a nie kombinacji napęd/kadłub.

@Maciej3: przełożenie możesz liczyć ze średnic kół zębatych. Przełożenie 12 (tak sugerujesz) wydaje się nieprawdopodobne. Siła łamiąca ząb w kole zębatym to też przełożenie 12 Taka przekładnia musi być bardzo szeroka. To boli na ciężarze i objętości przekładni

Moim zdaniem wypadałoby poznać sam układ napędowy okrętu oraz to co chcieli osiągnąć(wymagali od niego) projektanci/konstruktorzy/zamawiający. Mam na myśli CZY w wymaganiach dla maszynowni miało być:
-jak najbardziej ekonomiczny napęd przy takiej i takiej prędkości
-napęd jak najwyższej mocy dla wysokiej prędkości
I tak dalej.
Tak ja to widzę

esem pisze:@Maciej3: przełożenie możesz liczyć ze średnic kół zębatych. Przełożenie 12 (tak sugerujesz) wydaje się nieprawdopodobne. Siła łamiąca ząb w kole zębatym to też przełożenie 12 Taka przekładnia musi być bardzo szeroka. To boli na ciężarze i objętości przekładni

Bismarck: prędkość turbiny 2880 obrotów, prędkosc wału 270 obrotów. Przekładnia jednostopniowa. Perepeczko pisze, ze mozna dawać do 1/20.

esem pisze:@Maciej3: przełożenie możesz liczyć ze średnic kół zębatych.

Wiem, tyle że muszę wiedzieć jakie mają średnice. Akurat dla Nelsona miałem pod ręką dane przełożenia i zdjęcie zestawu. Dokładnych danych odnośnie średnic nie, ale tak "na oko" 0,5 metra mała o prawie 5 metrów duża to by się zgadzało z tym 9 koma coś tam.

Przełożenie 12 (tak sugerujesz) wydaje się nieprawdopodobne. Siła łamiąca ząb w kole zębatym to też przełożenie 12 Taka przekładnia musi być bardzo szeroka. To boli na ciężarze i objętości przekładni

Przełożenie 9,375 ( jeśli dobrze podzieliłem 1500 : 160 ), to akurat był fakt.
A żeby nie szło wszystko "na jeden ząb" to nie wyglądają one jak w przekładniach "z zabawek dziecięcych". Te zęby, mimo że "na jednej płaszczyźnie" ( "płaszczyźnie" w geometrii na walcu ) to wyglądają jak przekładnia ślimakowa. W dowolnym miejscu siła działa na kilka do kilkunastu zębów, bo są one tak "skręcone" na powierzchni zębatek.
Takie przełożenia w granicach 10 na jednostopniowych to robili koło II wojny praktycznie wszyscy.
A ze bolało, to zgoda. "długość" takiej zębatki ( znaczy długość "zęba" ) to tak "na oko" coś koło metra... Trochę mniej niż więcej, ale jednak.
EDIT:
Poprawka. Długość to raczej ze 2 metry. Całość składała się z dwóch zębatek na jednym wale, każda z nich miała koło metra długości. Oddzielone od siebie przestrzenią "bezzębatkową"
To musiało ważyć. A zmieszczenie tego na okręcie....
Jakoś się nie dziwię, że chcieli to wsadzić możliwie blisko środka kadłuba.

Aby uświadomić sobie, że nie są to koła zębate z dużego zegarka:
1. Nie mogą być zęby proste (jak w dziecinnych zabawkach) bo hałas zabiłby obsługę a dynamika przy tych mocach od razu połamała zęby. Czyli muszą być zęby skośne i to w wariancie daszkowym - aby znosiły się wzajemnie siły poosiowe = wzdłużne.
2. Uzębienie skośne powoduje, że więcej zębów jest jednocześnie w przyporze czyli luzy zdecydowanie mniejsze, nie zwiększa się powierzchnia (a raczej długość) styku zębów. Koło się obraca a powierzchnia styku się przesuwa po zębie. Nie ma tu korzyści w statycznym sensie wytrzymałościowym.
3. Jeżeli są dwa koła zębate na jednym wale to jest to wałek pośredniczący wałem zdawczym i odbiorczym. Czyli przekładnia jest co najmniej dwu stopniowa. W przekładni jednostopniowej nie ma wałka pośredniego = jedna para kół zębatych.
4. Myślę, że nawet w czasach PRL technologicznie nie byliśmy w stanie wykonać takiej przekładni. Nie ta liga
5. Tu: http://www.dws.org.pl/viewtopic.php?f=88&t=7054&start=0 toczy się dyskusją o współczesnych przekładniach do diesli okrętowych. Per saldo warto mieć zgrabniejszy diesel średnioobrotowy + przekładnia niż diesel wolnoobrotowy. Ta sama przesłanka jak w turbinach ale zrealizowana stosunkowo niedawno. Uświadamia to jak trudno jest zrobić przekładnię bardzo dużej mocy.
Ale dyskusję tą chyba trzeba wydzielić bo ma się ona nijak do sympatycznej Dunkerque. Ciekawe jakby poradziła sobie z Scharnhorstem?