HP, IHP, SHP, ITD

Techniczne zagadnienia okrętowe

Moderatorzy: crolick, Marmik

Marek T
Posty: 3270
Rejestracja: 2004-01-04, 20:03
Lokalizacja: Gdynia

Post autor: Marek T »

pd pisze:... W świecie idealnym każdemu pomiarowi towarzyszy analiza niepewności, nastepnie wynik jest odpowiednio zaokrąglany i przedstawiamy wraz z niepewnością. ...
Dzięki za odpowiedź. Ale w takim razie nastepne pytanie: jaka jest zazwyczaj niepewność w przypadku pomiaru mocy rzędu np. 10 000 KM? Rozumiem, że zależy to od urządzeń pomiarowych, ale mam na myśli pomiary dokonywane rutynowo w stoczniach czy innych zakładach.

Nie ukrywam, że chodzi mi o ustalenie czy dopominanie się o przeliczanie hp/KM ma sens praktyczny, czy jest tylko zabawą dla purystów.
jefe de la maquina
Posty: 787
Rejestracja: 2007-10-27, 00:01

Post autor: jefe de la maquina »

Moc silnika spalinowego mierzona na statku przez załogę a moc podana w papierach statkowych, to dwie różne rzeczy.
Moc silnika spalinowego podaje producent i jest to moc jaką silnik uzyskał na stanowisku próbnym u wytwórcy w przy określonych normą parametrach. Pomiary na stanowisku próbnym dostarczane są wraz z silnikiem odbiorcy. Konstruktor dobiera silnik kierując się danymi producenta do określonego kadłuba i śruby.
Tą moc podaje się przy danych statku.
Moc mierzona na statku w trakcie eksploatacji jest zawsze niższa niż moc podana przez producenta. Wynika to z wielu przyczyn, ale najważniejsza jest ta, że nikt o zdrowychj zmysłach nie żyłuje silnik na 100%. To samo występuje w samochodach, możemy teoretycznie rozwinąć prędkość 160 km/h, ale z reguły jeździmy na niższych predkościach. Operator stara się pływać w obszarze najlepszej sprawności silnika gdzie występuje najmniejsze zużycie paliwa na KM lub kW. Rejon najlepszej sprawności znajduje się w obszarze około 76 do 85 % max. mocy silnika, czyli mocy podanej przez producenta.
Pomiar mocy silnika przez załogę służy tylko do oceny stanu technicznego silnika i jego poszczególnych układów tłokowych.

Czy w czasie eksploatacji silniki spalinowe obciąża się do 100 %, albo ponad ?
Tak, w sytuacjach szczególnych, np. zejście z mielizny lub unikniecia kolizji. W czasie wojny wiele statków przeciążało swoje silniki kiedy musieli dogonić konwój.
Czy silnik spalinowy można przeciążyć ponad 100 %. Oczywiście i na próbach przeciąża, o ile teraz pamiętam do 120%.

Czy moc zmierzona przez załogę bedzie stała ?
Moc, a raczej bardziej precyzyjnie nastawa paliwa silnika może być stała, ale prędkość statku nie. Zależy to nie tylko od temperatury powietrza (inna gęstość), wilgotności itd, ale najważniejsze to elementy jak wiatr, falowanie, prądy oraz efekt płytkiej wody. Do tego można jeszcze dorzucic obrośniecie kadłuba, wygięcie płatów śruby czy nawet stan techniczny bilgekeel (wygięty stawia dodatkowy opór).
O ile pamiętam, podobnie dobiera się turbiny parowe. Moc gwarantuje producent i jest to moc, ktorą można uzyskać. Czy później w trakcie ekploatacji ją uzyskują to już zależy od warunków pracy. W elektrowaniach turbiny się raczej nieprzeciąża, gdyż zależy na niezawodnosci urządzeń, zaś na okrętach wojennych kiedy potrzeba to się przeciąża jak istnieje zagrożenie.
Dawniej kiedy każda maszyna parowa była dziełem jednostkowym sytuacja była inna. I tu trzeba było mierzyć moc urządzenia.
Jefe
Marek T
Posty: 3270
Rejestracja: 2004-01-04, 20:03
Lokalizacja: Gdynia

Post autor: Marek T »

Jefe - to wszystko prawda, ale
Marek T pisze:... chodzi mi o ustalenie, czy dopominanie się o przeliczanie hp/KM ma sens
Bo jeżeli błąd pomiaru jest większy od 1,4 procent, to nie ma o co kruszyc kopii.


Jeszcze raz przeczytałem ten temat i znalazłem:
pd pisze:Dyskusje o różnicy pomiędzy HP i KM maja sens tylko wtedy, gdy oryginalna metoda pomiaru byłaby w stanie ją wykryć.
Czy mogę to uznać za odpowiedź na moją wątpliwość?
pd
Posty: 127
Rejestracja: 2007-01-23, 20:45

Post autor: pd »

Marek T pisze:
pd pisze:... W świecie idealnym każdemu pomiarowi towarzyszy analiza niepewności, nastepnie wynik jest odpowiednio zaokrąglany i przedstawiamy wraz z niepewnością. ...
Dzięki za odpowiedź. Ale w takim razie nastepne pytanie: jaka jest zazwyczaj niepewność w przypadku pomiaru mocy rzędu np. 10 000 KM? Rozumiem, że zależy to od urządzeń pomiarowych, ale mam na myśli pomiary dokonywane rutynowo w stoczniach czy innych zakładach.
Nieprzypadkowo wspomniałem wcześniej o świecie idealnym. Pomiary techniczne starsze niż kilkadziesiąt lat praktycznie nigdy nie mają podanej niepewności. Pewne pojecie daje liczba cyfr znaczących (*), ograniczana często do trzech. Jednak interpretacja samej wartości jest niejednoznaczna, a wyniki o ewidentnie zbyt dużej precyzji częste.

Dla mocy mierzonej na okręcie dominujacym źródłem niepewności były indykator lub torsjometr - pozostałe pomiary wymagane do obliczeń mogły być wykonane dokładniej. Ssając palucha napiszę, że dojrzały (od ostatniego ćwierćwiecza XIXw) i skalibrowany indykator miał dokładność ok. 2%, torsjometr (gdzieś od IWŚ) lepszą, może 1%, przy czym dla przyrządów używanych do rutynowych pomiarów wartość mogła być 2-3 razy większą.
Nie ukrywam, że chodzi mi o ustalenie czy dopominanie się o przeliczanie hp/KM ma sens praktyczny, czy jest tylko zabawą dla purystów.
Nie ma prostej odpowiedzi. Wybór jest między małym błedem, w praktyce nieistotnym, a groźbą 'fałszywej precyzji'. Różnica pomiędzy HP i KM wynosi ok 1.4%. Przeliczenie nie spowoduje więc zmiany wyniku zapisanego jedną lub dwiema cyframi znaczącymi do granicy 1/(2*1.4%) czyli 35. Powyżej wypadałoby przeliczać, przy czym należy uwględnić tyle samo cyfr znaczących co w oryginale, ale jeśli oryginał podaje więcej niż trzy-cztery to go obciąć. Weźmy np. "2000hp". Jeśli było to szacowanie projektowe, to zapewne maiło dokładność 100-200KM i przeliczenie wprowadziłoby w błąd. Jeśli była to moc nominalna, to można przeliczyć na "2030KM", ale wygląda to niezręcznie. Moc nominalna jest wartością umowną i według mnie pozostawienie oryginalnej wartości jest dopuszczalne. Jeśli wspomniane 2000hp to wynik konkretnego pomiaru, to zależnie od dokładności wypada go przeliczyć na 2030 lub 2028 KM.

Jeśli chodzi o praktyczne znaczenie, to prędkość jest w pierwszym przybliżeniu proporcjonalna do pierwiastka sześciennego mocy, a więc 1.4% różnica mocy przekłada się na ok. 0.5% różnicę prędkości.

Nawiązując do postu jefe:
Moc nominalna jest wartością umowną. W czasie pracy silnik, maszyna, czy turbina wymaga pewnego marginesu regulacji, ponadto można na pewien czas przeciążać. Osiągalna moc jest zwykle limitowana przez dopuszczalne obroty i temperaturę niektórych elementów - łożysk czy zaworów. Producent ustala pewną wartość, która zapewnia założoną niezawodność i ta wartość powinna być osiągalna przez wszystkie silniki (turbiny itp.) tego samego typu. To jednak nie oznacza, że są one identyczne. W normalnej pracy maszynowni zadaje się obroty, a regulator podaje odpowiednią dawkę paliwa lub pary. Gdyby jednak przy identycznych obrotach zastosować identyczne nastawy pompy wtryskowej czy przepustnicy, to moc różnych silników z serii, albo tego samego silnika w różnych okresach będzie się różnić o parę procent i taki jest rzeczywisty rozrzut mocy. Zużycie może spowodować, że zakres regulacji się wyczerpie i przy zadanych obrotach silnik nie osiąga wymaganego momentu bądź sie przegrzewa. Taki silnik trzeba albo skierować do remontu, albo obniżyć jego moc nominalną.

(*) tutaj: liczby które coś znaczą i w razie konieczności są uzupełniane zerami.
Marek T
Posty: 3270
Rejestracja: 2004-01-04, 20:03
Lokalizacja: Gdynia

Post autor: Marek T »

Jeszcze raz dziękuję za wyczerpującą odpowiedź, która pokrywa się z moimi intuicyjnymi przemyśleniami.
Bardzo podoba mi się sformułowanie "fałszywa precyzja".
JacekZ
Posty: 10
Rejestracja: 2010-11-23, 22:09

Post autor: JacekZ »

Przy maszynach parowych zasilanych parą z kotłów opalanych węglem istotna była też jakość paliwa (stąd praktyka używania na próbach stoczniowych węgla bardzo dobrej jakości aby bez problemu uzyskać prędkość kontraktową) oraz wyszkolenie palaczy. To ostatnie było wbrew pozorom bardzo istotne, zależało od niego zużycie węgla i produkcja pary.
ODPOWIEDZ