螺旋桨推力计算模型
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螺旋桨推力计算模型
根据船舶原理知: T K T n2 D 4( K T为螺旋桨的淌水特性)
通过资料查得: K T为进速系数J的二次多项式,但无具体的公式表示,只能通过图谱查得,同时 K T K T0( K T0为淌水桨在相同的转速情况下以速度为V A运动时的推力、进速系数
1 t
J p V A U(1 W P))
nD nD
估算推力减额分数的近似公式:
1.汉克歇尔公式:
对于单螺旋桨标准型商船(C B=0.54~0.84 )t=0.50Cp-0.12
对于单螺旋桨渔船:t=0.77Cp-0.30
对于双螺旋桨标准型商船(C B=0.54~0.84 )t=0.50Cp-0.18
2.商赫公式
对于单桨船t=KW
式中: K 为系数
K=0.50~0.70适用于装有流线型舵或反映舵者
K=0.70~0.90适用于装有方形舵柱之双板舵者
K=0.90~1.5适用于装单板舵者
对于双螺旋桨船采用轴包架者:t=0.25w+0.14
对于双螺旋桨船采用轴支架者:t=0.7w+0.06
3.哥铁保公式
对于单螺旋桨标准型商船(C B=0.6~0.85 )对于双螺旋桨标准型商船(C B=0.6~0.85 )
4.霍尔特洛泼公式
对于单螺旋桨船
C B
t 1.57 2.3 1.5C B C P
C
WP
C B
t 1.67 2.3 1.5C B
C
WP
t 0.001979L /( B BC P1 ) 1.0585C100.000524 0.1418D 2 /( BT )0.0015C stern 式中: C10的定义如下:
当 L/B>5.2C
10 B / L
当 L/B<5.2C
100.250.003328402/(B / L 0.134615385)
对于双螺旋桨船:t C D
/BT
0.325B0.1885
估算伴流分数的近似公式
1.泰洛公式(适用于海上运输船舶)
对于单螺旋桨船0.5C B0.05
对于双螺旋桨船0.550.20
C B
式中 C B为船舶的方形系数。
2. 汉克歇尔公式:
对于单螺旋桨标准型商船(C B=0.54~0.84 )0.70C p0.18
对于单螺旋桨渔船:0.77C p0.28
对于双螺旋桨标准型商船(C B=0.54~0.84 )0.7C p0.3式中 C p为船舶的纵向棱形系数。
3.巴浦米尔公式
3
0.165C B x
式中 : C B为船舶的方形系数;
D
为船的排水量(m3);
D 为螺旋桨直径( m);
x 为指数, x=1 时适用于中线处的螺旋桨,x=2 是适用于侧螺旋桨
F r V
为伴流系数修正值,与傅氏数有关,可据下式决定:
gL
当 F r0.2 时,0.1 F r0.2
当 F r0.2 时,0
4.越智重信公式
对于渔船,在主机负荷为75%~100% 的航速范围内的所有装载情况(其平均情况为
B/L=0.19 , D/B=0.25 , h s/T A =0.66 ),伴流系数按下式计算:
1
0.301 0.053B / L( D / B0.75h s / T A C B )
3
或者,采用如下简化式:
1
C B 0.063(满载 )
3
1
C B 0.08(轻载、试航 )
3
式中: T A为尾吃水;
B为船宽;
D为螺旋桨直径;
h s为桨轴中心入水深度。
5.霍尔特洛泼公式
此公式基于大量模型和实验试验的结果(所统计的传播类型包括油船、货船、渔船、集装箱船和巡洋舰等),也可用于低长宽比的大方形船和瘦形船。
对于单螺旋桨船:
L
(0.0661875 1.21756 C11C V
)
B0.097260.11434
C9C V
1 C P10.24558
0.95 C P0.95 C B
T A L(1 C P1)
0.75C stern C V0.002C stern
对于双螺旋桨船:
0.3095C B10C V C B0.23D / BT
上述两式中:
B为船宽
T为平均吃水;
D为螺旋桨直径;
T A为艉垂线处得吃水;
L为实船水线长度;
C P为棱形系数;
C B为方形系数;
C V为粘性阻力系数,按下式计算:
C V(1 k)C F C A
式中: C F为摩擦阻力系数,按1957ITTC 公式计算;
C A为实船—船模相关系数,按下式计算:
C A 0.006(L 100) 0. 160.002050.003 L / 7.5C B4C2 (0.04 C4 )
式中:当 T F / L0.04C4T F/ L
当T F /L0.04C40.04
T F为首吃水;
C2为考虑球首对兴波阻力的影响参数,按下式计算:
C2exp( 1.89 C3 )
C3
0.54A1BT.5
BT 0.31 A BT T F h B
式中: A BT为球首横剖面面积;
h B为 A BT面积中心在基线以上的高度;
C9为与系数 C8有关的系数,定义如下:
当 B /T A5C8BS /(LDT A)
或
当 B/T A5C8S(7B/T A25)/[LD(B/T3)]
式中: S 为船的总湿面积,定义为:
S L( 2T B) C M (0.453 0.4425C B0.2862C M0.003467B / T 0.3696C WP ) 2.38A BT / C B 式中: C M为船中横剖面系数;
C WP为水线面面积系数。
当C828C8C9
当C8 28C9 32 16/(C8 24)
C11为系数,由下式确定:
当T A/D2C
11T A/D
当T A/D2C
11
3
0.0833333 T A / D1.33333
C P 1为由下式定义的系数,
C P1 1.45C P0.3150.0225L cb
式中: L cb为0.5L前的纵向浮心位置,以L 的百分数计算。
C stern为与尾部形状有关的系数:
V 形剖面C stern10
常规剖面形状C
stern0
带霍格纳尾的U 形剖面C
stern10。