Pogon i propulzija jahte

SEMINARSKI RAD

TEMA: POGON I PROPULZIJA JAHTE

PREDMET:

PROJEKTOVANJE,KONSRUKCIJA I

ODRŽAVANJE JAHTI

S A D R ŽA J

UVOD……………………………………………………………………………………..strana 3

I OTPOR BRODA
1.1. Vrste otpora .............................................................................................................................4
1.2. Otpor duboko uronjenih tijela .................................................................................................5

1.3. Otpor tijela na slobodnoj površini vode..................................................................................6

II PROPULZIJA
2.1. Vrste propulzora ......................................................................................................................8
2.2. Djelovi propelera ...................................................................................................................12
2.3. Kavitacija propelera i oblici kavitacije ..................................................................................12

III VRSTE BRODSKIH POGONSKIH UREĐAJA
3.1. Dizel motori ...........................................................................................................................13
3.2. Turbinski pogon motora .......................................................................................................15
3.3. Dizel električna propulzija ....................................................................................................16

ZAKLJUČAK ...............................................................................................................................16

Literatura i izvori ..........................................................................................................................17

UVOD

1.1. Vrste otpora

Otpor broda je sila kojom se sredina suprostavlja pravocrtnom tegljenju broda jednolikom

brzinom. Drugim riječima, otpor broda je sila tegljenja, odnosno sila potrebna za održavanje
jednolike brzine plovidbe bez korišćenja propulzora. Naime, propulzori povećavaju ukupni otpor
broda tako da je otpor broda kojeg pokreće propulzor veći od otpora broda koji je tegljen. Ako na
podvodnom dijelu trupa nema nikakvih dodataka, onda se govori o otporu golog trupa. Snaga
potrebna za savladavanje ovog otpora naziva se efektivnom snagom ili snagom tegljenja i
izražava se sledećom formulom

= Rт

- efektivna snaga, kW;

- ukupni otpor, kN;

- brzina broda

, m/s.

Ukupni otpor sastoji se od nekoliko komponenti čiji su uzroci vrlo različiti, međutim

uzajamno djelovanje pojedinih komponenti ukupnog otpora predstavlja vrlo kompleksan
problem. Zbog toga je potrebno najprije rasčlaniti ukupni otpor broda u mirnoj vodi na sledeći
način

Otpor trenja

(eng. frictional resistance) - nastaje zbog kretanja trupa broda kroz

viskozan fluid;

Otpor talasa

(eng. wave-making resistance) - nastaje zbog formiranja sastava talasa na

površini mirne vode koji su posledica promjena hidrodinamičkog pritiska uzduž brodskog
trupa;

Otpor vrtloženja

(eng. Eddy resistance) - nastaje stvaranjem vrtloga na trupu broda i

njegovim privjescima. Lokalno vrtloženje javlja se iza privjesaka kao što su nogavice,
osovine i skrokovi. Lokalno vrtloženje takođe se može pojaviti na krmenom dijelu trupa
ili kormilu ako na tim mjestima nije postignuto dobro opstrujavanje trupa tj. dobro
poravnanje sa strujanjem. Takođe, ako je krmeno zaoštrenje premalo, voda neće moći
pratiti zakrivljenje na krmenom dijelu broda što će imati za rezultat stvaranje vrtloga te
povećavanjem otpora usled separacije graničnoga sloja.

Otpor zraka

- nastaje kretanjem nadvodnog dijela broda zrakom. Ovaj otpor može

predstavljati vrlo značajan dio ukupnog otpora pogotovo ako se radi o brodovima koji se
kreću većom brzinom i koji imaju veće nadgrađe. Zbog toga je kod brodova za kontejnere
o tome potrebno posebno voditi računa budući da je otpor zraka veći što je veći broj
redova kontejnera složenih na palubi. Naravno, isto važi i za ro-ro brodove. Kod tankera i
brodova za rasute terete otpor zraka svakako znatno manje pridonosi ukupnom otporu.
Kada brod uzme premalo balasta, zbog povećanja površine trupa iznad vode, otpor zraka
obično postaje prevelik što ima za posledicu smanjenje upravljačkih svojstava broda.

Andrija Lompar, Nauka o brodu, Univerzitet Crne Gore, Kotor, 2002., str 121

Brzina broda u brodograditeljsko-pomorskoj terminologiji izražava se u čvorovima i stoga se redovno treba

pretvarati u m/s prema sledećim jednakostima:

1 čvor = 1 Nm = 1852.3 m



0.5144 m

h 3600 s s

prema: Damir Radan, navedeni djelo, str.2

Damir Radan, navdeno djelo, str.2

Otpori pod talasa i otpor vrtloženja obično se nazivaju zajedničkim imenom preostali

otpor (eng. Residuary resistance).

Turbulentni pojas - granični sloj, koji se nalazi oko broda, sastoji se od vrtloga tako da se

može jedino zaključiti da je otpor trenja direktna posledica vrtloga u graničnom sloju. Međutim,
izraz za otpor vrtloženja obično se upotrebljava za pojedine otpore koji nastaju zbog nastanka
vrloga, a koji su opet posledica naglih promjena u obliku trupa na bilo kojem mjestu. Nagle
promjene u obliku trupa uključuju dodatke i ramena, a isključuju tangencijalni otpor trenja
stijenke trupa.

1.2.

Otpor duboko uronjenih tijela

Duboko uronjena tijela koja se kreću konstantnom brzinom po pravcu predstavljaju

najjednostavniji slučaj otpora. Kako nema slobodne površine nema ni talasa pa ni otpora talasa, a
ako tome još dodamo da je fluid bez viskoziteta tzv. idealan fluid neće postojati ni otpor trenja
niti otpor vrtloženja.

Raspodjela pritisaka uzduž tijela može se odrediti teorijski koristeći teoriju potencijalnog

strujanja čiji su rezultati prikazani na slici 1a i 1b. Na prednjoj strani tijela pritisak će biti viši od
hidrostatskog dok će na srednjem dijelu pritisak biti niži. Na stražnjoj strani tijela pritisak će opet
biti viši od hidrostatskog

To znači da će brzina na prednjem i stražnjem dijelu tijela biti niža, a

na sredini viša od brzine napredovanja tijela.

Budu

i da se fluid smatra bezviskoznim, sile koje nastaju djelovanjem pritiska fluida biti

e vertikalne na površinu tijela u svim ta

kama 1b. Uzduž prednjeg dijela tijela te se sile opiru

kretanju tijela dok ga na stražnjem dijelu potpomažu. Te su sile jednake na prednjem i stražnjem
dijelu tijela, pa se dakle poništavaju, rezultiraju

i nepostojanjem otpora tijela. Ta pojava je

poznata kao D.Alambertov paradoks, nazvana po francuskom matemati

aru koji je prvi

prepoznao.

U stvarnom fluidu, usled postojanja grani

nog sloja, dolazi do izmjene virtualnog

oblika i dužine krmenog dijela broda. Preraspodjela pritisaka uzduž prednjeg dijela broda u
stvarnosti

e biti nešto druga

ija nego što je to kod idealnog fluida. Rezultanta sila koja usled

toga nastaje obi

no se naziva otporom vučenja.

U stvarnom fluidu, tijelo je tako

e izloženo otporu trenja i otporu vrtloženja. Fluid koji se

nalazi u neposrednom dodiru s površinom tijela biti

e nošen u smjeru kretanja tog tijela. Zbog

toga nastaje sloj vode koji postaje deblji prema krmi i u kojem se brzina mijenja od brzine fluida
koji dodiruje tijelo - jednaka brzini tijela do brzine okolnog fluida. Ovaj sloj vode naziva se
grani

nim slojem. Sila koja se s trupa u njega prenese mjera je otpora trenja. Iza tijela ostaje

hidrodinami

ki trag koji se kre

e u smjeru kretanja tijela i kontinuirano ulazi u mirnu vodu

ubrzavaju

i je stvaraju

i grani

ni sloj. Zbog toga, grani

ni sloj predstavlja kontinuirano

odvo

enje energije.

Slika 1. Primjeri strujanja oko uronjenog tijela