अनेक चलांच्या पार्श्वभूमीवर जहाजाच्या इंजिनची इष्टतम शक्ती कशी निश्चित केली जाते?

या ब्लॉग पोस्टमध्ये, आम्ही सोप्या आणि मनोरंजक पद्धतीने समजावून सांगू की जहाजाच्या इंजिनची इष्टतम शक्ती अनेक चलांवरून कशी निश्चित केली जाते.

जहाज ही पाण्यावर तरंगण्यासाठी, माल वा माणसे वाहून नेण्यासाठी डिझाइन केलेली एक रचना आहे. मानवी इतिहासात, व्यापार, शोध आणि युद्ध यासह विविध उद्देशांसाठी जहाजांचा वापर केला गेला आहे आणि आजही ते वाहतुकीचे एक महत्त्वाचे स्वरूप आहेत. ही जहाजे सुरक्षित आणि कार्यक्षमतेने चालविण्यासाठी, त्यांना अनेक तांत्रिक घटकांची आवश्यकता असते. त्यापैकी, जहाजाचे इंजिन हे मुख्य इंजिन आहे जे जहाजाला हालचाल करण्यास अनुमती देते आणि जर इंजिन कमी किंवा जास्त असेल तर समस्या उद्भवतील. जर इंजिनची शक्ती लहान असेल तर जहाज चालवणे अशक्य होईल आणि जर ते मोठे असेल तर इंजिनच्या आकारामुळे मालवाहू जागा कमी होईल आणि जहाजाची किंमत वाढेल आणि इंधन आणि देखभालीचा खर्च वाढेल. म्हणून, जहाज बांधताना, जहाजासाठी इंजिनची योग्य शक्ती मिळवणे खूप महत्वाचे आहे.
दुसरीकडे, विद्यमान जहाजांच्या आधारे नवीन जहाजाची इंजिन पॉवर निश्चित करणे खूप कठीण आहे कारण जहाजे जहाजाच्या प्रकारानुसार, त्याच्या उद्देशानुसार, ज्या भूभागातून ते प्रवास करेल त्या प्रदेशाची परिस्थिती आणि मालकाच्या गरजांनुसार सानुकूलित केली जातात. तर नवीन जहाजाची इंजिन पॉवर कशी ठरवायची? ही एक जटिल प्रक्रिया आहे जी अनेक चल आणि परिस्थिती विचारात घेते आणि अचूक अंदाज लावण्यासाठी वैज्ञानिक आणि पद्धतशीर दृष्टिकोन आवश्यक आहे.
प्रथम, जहाजाच्या इंजिनची शक्ती निश्चित करण्यासाठी मॉक-अप आवश्यक आहे. जहाजांच्या मोठ्या आकारामुळे, पूर्ण आकाराचे मॉडेल तयार करणे शक्य नाही, म्हणून लहान आकाराचे मॉडेल जहाज वापरले जाते. या प्रक्रियेत, जहाजाच्या कामगिरीचा अंदाज लावण्यात मॉडेलिंग महत्त्वाची भूमिका बजावते. मॉडेल चाचण्या फक्त स्केल-डाउन जहाजाची चाचणी घेत नाहीत, परंतु विविध वातावरणात जहाजाच्या कामगिरीचे मूल्यांकन करण्यासाठी जहाजाच्या वास्तविक नौकानयन परिस्थितीचे अनुकरण करतात. यामुळे डिझाइन स्टेजपासून परफॉर्मन्स ऑप्टिमायझेशन होऊ शकते, जे नंतर अनपेक्षित समस्या टाळण्यास मदत करू शकते.
या चाचण्या शांत पाण्याच्या टाकीत केल्या जातात आणि मॉडेल जहाजाचे प्रत्यक्ष जहाजाशी असलेले प्रमाण लक्षात घेऊन चाचणी परिस्थिती निश्चित केली जाते. या चाचण्यांमध्ये जहाज मालकाला आवश्यक असलेल्या वेगाच्या तुलनेत हुलचा प्रतिकार निश्चित करण्यासाठी प्रतिकार चाचणी, प्रोपेलरची स्वतःची कामगिरी निश्चित करण्यासाठी प्रोपेलर-केवळ चाचणी आणि हुल आणि प्रोपेलरमधील संबंध निश्चित करण्यासाठी स्व-ड्रॅग चाचणी यांचा समावेश असतो. हे प्रयोग आपल्याला जहाजाच्या कामगिरीच्या विविध पैलूंचे विश्लेषण करण्यास अनुमती देतात आणि विशेषतः प्रतिकार चाचणी जहाजाला प्रवासादरम्यान येणाऱ्या विविध भौतिक प्रतिकारांचे मूल्यांकन करण्यात महत्त्वाची भूमिका बजावते.
या चाचणीतून मॉडेल जहाजाचा प्रतिकार मिळू शकतो. मॉडेल जहाजाच्या प्रतिकार मूल्याचा चाचणी गतीने गुणाकार केल्याने प्रभावी अश्वशक्ती मिळते, जी मॉडेल जहाजाला प्रतिकारशक्तीवर मात करून आवश्यक गती निर्माण करण्याची शक्ती असते. प्रभावी हॉर्सपॉवर ही प्रोपेलर बाहेर टाकणारी शक्ती आहे, त्यामुळे प्रोपेलरला यापेक्षा जास्त शक्ती मिळणे आवश्यक आहे. प्रभावी अश्वशक्ती निर्माण करण्यासाठी प्रोपेलरला किती पॉवर वितरीत करणे आवश्यक आहे याचा विचार करण्यासाठी, आम्ही प्रोपेलरची कार्यक्षमता शोधतो आणि डिलिव्हर्ड हॉर्स पॉवर शोधण्यासाठी त्याचा वापर करतो, जी प्रोपेलरला प्राप्त होणारी अश्वशक्ती आहे.
या बिंदूपर्यंतची शक्ती मॉडेल जहाजासाठी असल्याने, आपल्याला मॉडेल जहाज-ते-घन जहाज सहसंबंध घटक माहित असणे आवश्यक आहे, जो घन जहाजावर स्केलिंग करण्यासाठी गुणांक आहे. मॉडेल-ट्रॅक सहसंबंध गुणांक रेनॉल्ड्स क्रमांक विचारात घेऊन मोजला जातो, जो जडत्व बल आणि चिकट बल, पृष्ठभागाची खडबडीतपणा आणि चाचणी टाकीची वैशिष्ट्ये यांचे गुणोत्तर आहे आणि ट्रॅकची अश्वशक्ती मिळविण्यासाठी मॉडेल अश्वशक्तीने गुणाकार केला जातो. घन रेषेचा ट्रान्समिशन अश्वशक्ती प्राप्त झाल्यानंतर, प्रोपेलर शाफ्टमधून गमावलेली शक्ती (वाहक कार्यक्षमता) प्रयोगांद्वारे मिळवली जाते आणि नंतर ब्रेक अश्वशक्ती, जी इंजिनचे आउटपुट आहे, मिळवली जाते.
या प्रक्रियेद्वारे मिळणारी ब्रेक हॉर्सपॉवर शांत पाण्यात आदर्श परिस्थितीवर आधारित असते. तथापि, वास्तविक जगात नौकानयन करताना, वारा, लाटा आणि प्रवाह यासारखे विविध बाह्य पर्यावरणीय घटक जहाजाच्या कामगिरीवर परिणाम करतात. म्हणून, ही ब्रेक हॉर्सपॉवर पुरेशी नाही आणि समुद्राच्या परिस्थितीत विविध चलांसाठी पॉवरचा मार्जिन आवश्यक आहे. सामान्य सतत रेटिंगची गणना ब्रेकिंग हॉर्सपॉवरच्या सुमारे 15% अतिरिक्त पॉवरमध्ये जोडून केली जाते आणि अनपेक्षित आपत्कालीन परिस्थितीसाठी सुमारे 10% अतिरिक्त पॉवर जोडून कमाल सतत रेटिंगची गणना केली जाते. या अंतिम पॉवर मूल्यांचा वापर वेगवेगळ्या इंजिन पर्यायांची तुलना करण्यासाठी आणि इष्टतम इंजिन निवडण्यासाठी केला जातो.
थोडक्यात, मॉडेल जहाजाची शक्ती प्रयोगांद्वारे प्राप्त केली जाते आणि नंतर समुद्राची परिस्थिती आणि आपत्कालीन परिस्थिती लक्षात घेऊन, वास्तविक जहाजावर स्थापित होणारे इंजिन निर्धारित करण्यासाठी पूर्ण-स्केल जहाजापर्यंत मोजले जाते. ही प्रक्रिया फक्त इंजिनची शक्ती निश्चित करण्यापेक्षा अधिक आहे. ही एक सर्वसमावेशक डिझाइन प्रक्रिया आहे जी जहाजाची सुरक्षा, कार्यक्षमता आणि अर्थव्यवस्था विचारात घेते आणि समुद्रात जहाजाच्या यशस्वी ऑपरेशनसाठी पाया घालण्यात एक महत्त्वाचा टप्पा आहे. आम्हाला आशा आहे की प्रत्येक शिपयार्ड हे सुनिश्चित करेल की जहाज जहाजासाठी योग्य पॉवरच्या इंजिनसह सुसज्ज आहे, परिणामी एक सुरक्षित आणि कार्यक्षम जहाज आहे आणि आम्हाला आशा आहे की या लेखामुळे जहाजे आणि सागरी अभियांत्रिकीमध्ये तुमची आवड निर्माण झाली आहे.