船舶快速性螺旋桨设计
52000DWT原油船的方案设计要点
摘要本次毕业设计的具体任务为52000DWT原油船的方案设计，该船航行于远洋区域。
在设计过程中着眼于确保船舶的适用性，保证其能够较好地完成设计任务书中规定的使用任务。
本次设计涉及多个方面，大体上来说，可以分为下面六个部分：1、主要要素确定根据设计任务书的要求，初步确定设计船的主尺度、船型系数和排水量等主要要素，并对其稳性、航速、容积等进行校核，最终确定设计船的主尺度。
2、型线设计采用“1－C p”法改造母型船水下部分型线，水线以上部分自行设计，考虑型深、布置等方面的要求，同时注意与水下部分型线的配合，最终得到设计船的型线图。
3、总布置设计按照规范要求并参考50000DWT母型船进行总布置设计，区划船主体和上层建筑，布置舱室设备。
4、静力学及完整稳性计算对设计船的装载情况、浮态、初稳性、完整稳性等进行计算，并绘制静水力曲线、舱容要素曲线、稳性横截曲线、静稳性曲线和动稳性曲线等，以确定设计船满足设计任务书和规范的要求。
5、快速性计算及螺旋桨设计δ图谱设计螺旋桨的直径和其它参数。
保证船、机、桨三者的配合，以提高设计船的整体性能。
6、船体结构设计参考母型船，按照按照CCS《国内航行海船建造规范（2006）》的规定，对设计船进行货舱区的结构设计，选取构件，并校核总纵强度，以保证结构设计合理。
最后绘制典型横剖面图。
关键词：原油船；主尺度；型线；总布置；稳性；螺旋桨The General Design Of a 52000 DWT Product Crude TankerAbstractThe specific task of graduation design is to design a 52000DWT Crude oil tanker which mianly sails on the costal water of far ocean.The main concerns in the design process are paid at both ensuring the applicability of the ship and better economics, as well as environmental, aesthetic and other aspects. The design includes a lot of aspects，Generally speaking, this design can be divided into six major parts as follows:1. Principal dimensions designAccording to the requirements of the instruction, the principal dimensions and displacement can be determined by referring to empirical functions initially. And then to check the initial stability, speed and volume to determine the principal dimensions finally. 2. Lines designRebuild the lines of the archetype below the waterline by using the method of “1-C p”. The lines over the waterline are drawn both considering the depth and arrangement. According to longitudinal center of buoyancy and coefficient of block modify lines until they are reasonable.3. General arrangement designReferring to the 50000t Crude carrier’s general arrangement, the genera l arrangement is designed in accordance with the correlative rule.4. Calculation of hydrostatics and stabilityCheck the stowage performance, flotation, stability, integrity and so on, and draw the curve of hydrostatic. Static and dynamic stability of two loading conditions are calculated respectively. The results demonstrate that the stability of the ship meets the requirement of the criterion.5. Screw propeller design-δspectrum, ensure the cooperation of the ship, mainframe and the screw in order to enhance the total capability of the ship designed.6. Structure designThe hull structure is designed according to Rules and Regulations for the Construction and Classification of Steel Sea Ships (2006), and select the components and check the intensity of portrait body, in order to make sure the design of structure is reasonable. And furthermore, the designer draws typical transverse section planes.Key Words：Product oil tanker; Principal Dimensions; Moulded Lines; General arrangement; Stability; Screw Propeller; Structure目录摘要 (I)Abstract .............................................................................................................................. I I 引言. (1)1 设计任务书 (3)1.1 用途 (3)1.2 航区和航线 (3)1.3 船级 (3)1.4 船型 (3)1.5 航速 (3)1.6 续航力 (3)1.7 船员数 (3)1.8 动力装置 (3)1.9 规范 (3)2 船舶主要要素确定 (5)2.1 船舶排水量初步估算 (5)2.1.1基本设计思路 (5)2.1.2排水量的估算 (5)2.2 初步拟定主尺度及方形系数 (6)2.2.1统计法 (6)2.2.2主要尺度比法 (6)2.2.3船型资料法 (7)2.2.4初拟结论 (8)2.3 初选主机 (9)2.4 空船重量估算 (9)2.4.1船体钢料重量估算 (9)2.4.2木作舣装重量估算 (10)2.4.3机电设备重量估算 (10)2.5 重力与浮力平衡 (10)2.6 载货量W c计算 (12)2.6.1主机燃油重量W0 (12)2.6.2滑油重量估算W1 (13)2.6.3炉水重量估算W bw (13)2.6.4船员生活用水 (13)2.6.5人员及行李 (13)2.6.6食品 (13)2.6.7备品 (13)2.6.8轻柴油重量 (13)2.6.9锅炉燃油重量 (14)2.7 稳性校核 (14)2.7.1浮心垂向高度的估算 (14)2.7.2横稳心半径的估算 (15)2.7.3重心垂向高度的估算 (15)2.7.4初稳性校核 (15)2.8 航速校核 (17)2.8.1总推进系数估算 (17)2.8.2航速校核参数计算 (18)2.8.3绘制有效马力曲线及航速校核 (19)2.9 容量校核 (21)2.9.1本船提供的总容积 (22)2.9.2货油舱能提供的容积 (22)2.9.3专用压载水舱能提供的容积 (23)2.9.4本船货油所需容积 (23)2.9.5本船专用压载水舱所需容积 (23)2.9.6容积校核 (23)2.11 技术经济分析 (23)2.11.1对船长的分析 (23)2.11.2对型深的分析 (23)2.11.3对方形系数的分析 (24)2.12 本章小结 (24)3 型线设计 (26)3.1 绘制母型船横剖面面积曲线 (26)3.2 改造母型船横剖面面积曲线 (28)3.2.1 母型船棱形系数以及浮心位置 (28)3.2.2 “1p C ”法改造母型船横剖面面积曲线 (28)3.2.3 “迁移法”调整浮心纵向位置 (31)3.3 绘制型线图 (34)3.3.1绘制格子线 (34)3.3.2绘制半宽水线图 (34)3.3.3绘制横剖线图 (34)3.3.4绘制纵剖线图 (34)3.3.5型线的三向光顺 (35)3.3.6绘制甲板线 (35)3.3.7后续工作 (35)3.4 本章小结 (35)4 总布置设计 (37)4.1概述 (37)4.2 遵循的原则 (37)4.3 肋骨间距划分 (37)4.4 确定双层底高度与双层壳厚度 (37)4.4.1双层壳厚度确定 (38)4.4.2双层底高度确定 (38)4.5 总布置概况及特点 (38)4.6 主船体内部船舱的布置 (38)4.6.1总体划分 (38)4.6.2内部舱室划分 (39)4.7 甲板布置 (40)4.8 船员配置 (40)4.9 舾装设备 (41)4.9.1锚泊设备 (41)4.9.2系泊设备 (42)4.9.3舵设备 (42)4.9.4救生设备 (42)4.9.5消防设备 (42)4.9.6货油舱舱盖 (42)4.9.7吊车 (42)4.10 总布置图绘制 (43)4.11 本章小结 (43)5 静力学基本计算 (44)5.1静水力曲线的绘制 (44)5.1.1静水力曲线 (44)5.1.2基本原理 (45)5.1.3绘制静水力曲线 (47)5.2 稳性横截曲线的绘制 (49)5.2.1基本原理 (49)5.2.2 绘制乞氏横剖面图 (50)5.2.3绘制稳性横截曲线 (51)5.2.4绘制进水角曲线 (54)5.3 舱容要素曲线 (56)5.4装载稳性计算 (60)5.4.1排水量及重心坐标计算 (61)5.4.2浮态及初稳性计算 (67)5.5 本章小结 (71)6 完整稳性计算 (72)6.1稳性曲线的计算和绘制 (72)6.1.1静稳性曲线 (72)6.1.2动稳性曲线 (76)6.2 稳性校核 (80)6.2.1完整稳性的有关衡准 (81)6.2.2各种载况下完整稳性计算 (84)6.2.3 完整稳性校核汇总 (86)6.3本章小结 (86)7.1 阻力预报 (88)7.1.1估算满载的有效马力 (88)7.1.2估算压载的有效马力 (90)7.1.3估算110%满载的有效马力 (93)7.2 螺旋桨图谱设计 (94)7.2.1 船体主要参数 (94)7.2.2 主机参数 (94)7.2.3确定推进因子 (95)7.2.4 最大航速计算 (95)7.2.5 空泡校核 (98)7.2.6 强度校核 (100)7.2.7 螺距修正 (104)7.2.8 重量及惯性矩计算 (106)7.2.9 敞水性征曲线的确定 (107)7.2.10 系柱特性计算 (109)7.2.11 航行特性计算 (110)7.2.12螺旋桨设计结果总结 (112)7.3 螺旋桨制图 (113)7.4 本章小结 (113)8 结构设计 (115)8.1 概述 (115)8.1.1用途和航区 (115)8.1.2结构形式 (115)8.1.3主要尺度要素 (115)8.2 货油舱基本结构计算 (116)8.2.1 外板 (116)8.2.2 甲板 (119)8.2.3 双层底结构 (120)8.2.4 双壳结构 (122)8.2.5 甲板骨架 (124)8.3 强度校核 (127)8.4 绘制典型横剖面结构图 (130)8.5 本章小结 (130)致谢 (133)引言随着我国重大航运政策的变化和市场经济的发展，客运在萎缩，煤运在回落，但利润指标靠油运这一基本格局却仍未改变。
快速性试验船舶性能试验
由于流线型物体表面曲率对剩余阻力的影响不甚明显，弗劳德
有假定，船的摩擦阻力与速度同长度同湿表面积的平板摩擦阻
力相同.
1957年的第八届ITTC建议取
cf
0.075 (log Re 2)2
考虑到粗糙度对剩余阻力的影响，引入粗糙度附加值 cf 0.4103
实船裸体总阻力系数为
cTSN c fs cr c f
ps pos Hs w
pos - water surface pressure, Hs is the depth of a propeller.
In general, m s ,
pm
VA
2 m
VA
2 s
ps
ps
.
Because 1, pm ps and pm pom Hm w.
pom has to be negative, thus the model test is carried out in a
一 试验目的和意义(2)
❖ 阻力试验目的
确定船体阻力,研究线型和船体参数变化对船 体阻力的影响,研究各种附体阻力及其对总阻 力的影响,选择优良的线型.
❖ 推进器的敞水试验
研究推进器自身的水动力特性及各种参数变化 对性能的影响.
❖ 自航试验
分析研究各种推进效率成分的重要手段,采用 一定的方法预报实船性能,验证是否满足快速 性要求,同时也可以判断船机桨的匹配性.
T f , D,VA, g, n, p,
n - rotational speed, D - diameter of propeller
p - pressure in water, - dynamic viscosity
VA - speed of advancing, T - Thrust
船用螺旋桨的设计关键分析
船用螺旋桨的设计关键分析船、机、桨系统中，船体是能量的需求者，主机是能量的发生器，螺旋桨是能量转换装置，三者之间是相互紧密联系的，但同时又要遵从各自的变化特性。
1.螺旋桨民用船使用的图谱桨，一般以荷兰的B型桨和日本的AU桨为主。
AU桨为等螺距桨、叶切面为机翼型；B型桨根部叶切面为机翼型、梢部为弓形，除四叶桨0.6R至叶根处为线性变螺距外，其余均为等螺距，桨叶有15°的后倾。
为便于设计方便，由．KT、KQ——J敞水性征曲线图转换为BP一δ图谱。
桨与船体各自在水中运动时，都会形成一个水流场。
水流场与桨的敞水工作性能和船的阻力性能密切相关。
当桨在船后运动时，2个原本独立的水流场必然会相互作用、相互影响。
船体对螺旋桨的影响体现在2个方面：（1）伴流。
由于船尾部螺旋桨桨盘处因水的粘性等因素作用，形成一股向前方向的伴流，使得螺旋桨的进速小于船速。
（2）伴流的不均匀性。
船后桨在整个桨盘面上的进速不等(在实用上可取相对旋转效率为1)。
2.螺旋桨对船体的影响由于螺旋桨对水流的抽吸作用，造成桨盘处的水流加速，由伯努利定律可知，同一根流线上，水质点速度加快，必然会导致压力下降，从而造成船的粘压阻力增加。
也就是桨产生的推一部分用于克服船体产生的附加阻力。
如果用伴流分数ω表征伴流与船速的比值，用推力减额t表征船体附加阻力与船体自身阻力的比值。
那么，敞水桨与船后桨的差别就在于一个船身效率(1一t)／(1一ω)从中可以看出，伴流分数ω越大、推力减额t越小，则船身效率越高。
从螺旋桨图谱可以看出，横坐标的参数为√BP或BP。
BP称为收到功率系数(或称为载荷系数)，其值为：BP=NPD0.5 /VA2.5式中：N为螺旋桨转速；PD为螺旋桨敞水收到功率；VA为螺旋桨进速。
BP值越小，对应的螺旋桨敞水效率越高；反之，则螺旋桨效率越低。
从个体因素来讲，N值和PD0.5 /VA2.5值越小，BP 值就越小。
PD和VA参数有联动关系，在相对低速的范围内，PD值变大、BP值变小；在相对高速的范围内，PD值变大、BP值也变大。
重载情况下船舶及主机加速问题分析
一加速问题分析图1 为主机负荷曲线图。
图1 主机负荷曲线图当船舶在恶劣海况下航行时，螺旋桨将变“重”。
此时螺旋桨运行曲线会左移，与主机扭矩限制曲线有个交点，主机转速开始受到扭矩的限制。
该交点可近似看作该重载情况下主机所能达到的最大功率和转速。
随着螺旋桨越来越“重”，该交点逐渐向低转速区域移动，功率越来越低。
若螺旋桨转速小于或接近常规运行要求的半速（Half Speed），接近甚至落到BSR 内，则船舶将出现加速问题及通过BSR的时间过长的问题。
为便于分析，将航速为0时（系泊状态）的螺旋桨曲线作为极端重载的情况，并引入BSR 功率裕度的概念。
图1中BSR功率裕度用BSR上限转速在扭矩限制曲线上对应的功率与重载曲线上对应的功率差的百分比表示。
对于特定船型，BSR 功率裕度越大，主机加速通过BSR的时间越短。
图2 132000dwt超大型油船（VLCC）主机负荷曲线图图2为某132000dwt超大型油船（VLCC）主机负荷曲线图，BSR 功率裕度为38%，快速通过BSR 的时间为7s。
图3 225000dwt超大型矿砂船（VLOC）主机负荷曲线图图3某225000dwt超大型矿砂船（VLOC）主机负荷曲线图，BSR 功率裕度接近0%，需要长达7min才能通过BSR。
当前对于BSR功率裕度并没有明确的推荐值，船舶设计人员可对比实际运营之后具有良好加速性能和操纵性能的船型的BSR功率裕度来指导类似船型的设计开发。
BSR功率裕度的计算式可表示为：式中：L=1+LRM；H=1-HRM；n为BSR上限转速与此同时S.MCR 点的转速；HRM为图1中系泊螺旋桨曲线与轻螺旋桨设计曲线的差值，可由螺旋桨厂家提供，根据经验一般为15%~20%。
LRM（Light Running Margin）为轻螺旋桨裕度。
从式中不难看出，要提高BSR 功率裕度，有降低BSR上限、提高LRM和增大主机输出扭矩能力等3种方法。
下面分别从这3个方面进行具体分析。
浅谈船舶螺旋桨的设计资料
浅谈船舶螺旋桨的设计目录目录 (1)摘要 (2)关键词 (2)引言 (2)1 结构与计算要素 (3)1.1 结构组成 (3)1.2 计算要素 (3)2 项目设计过程及结果与分析 (5)2.1 船体估算数据 (6)2.2 螺旋桨要素选取及结果与分析 (6)2.3 推力曲线及自由航行计算及结果与分析 (7)2.4 计算总结 (9)2.5 螺旋桨模型的敞水实验 (9)3 螺旋桨设计的发展 (11)3.1 节能减排促使螺旋桨加快创新 (11)结束语 (13)参考文献 (14)致谢 (14)附录 (14)摘要螺旋桨是造船行业必备的推进部件，它的设计精度将直接影响船的推进速度，它为船的前进提供的推力。
螺旋桨设计是整个船舶设计的一个重要组成部分，它是保证船舶快速性的一个重要方面。
一般螺旋桨设计是在初步完成了船舶线型设计，并通过估算或用船模试验的方法确定了船体有效功率之后进行的。
影响螺旋桨推进性能的因素很多，在本设计过程中主要对螺旋桨的直径、螺距比、盘面比、桨叶轮廓形状等因素进行研究，并通过在工作中积累的经验，设计一艘内河A级拖船的螺旋桨。
关键词螺旋桨直径螺距比盘面比桨叶轮廓形状引言船在水面或水中的航行时遭受阻力，为了使船舶能保持一定的速度向前航行，必须供给船舶一定的推力，以克服其所承受的阻力。
作用在船上的推力是依靠专门的装置或机构通过吸收主机发出的能量并把它转换成推力而得，而这种专门吸收与转换能量的装置或转换能量的装置或机构统称为推进器。
推进器种类很多，例如风帆，民轮，直叶推进器，喷水推进器及螺旋桨等，螺旋桨构造简单，造价低廉，使用方便，效率较高，是目前应用最广的推进器。
1结构与计算1.1结构组成螺旋桨俗称车叶，通常由桨叶和浆毂组成。
螺旋桨与尾轴连接部分叫浆毂，浆毂是一个锥形体。
为了减小水的阻力，在浆毂后端加一整流罩，与浆毂形成一光顺流线形体，称为毂帽。
螺旋桨在水中产生推力的部分叫桨叶，桨叶固定在浆毂上。
普通螺旋桨常为3叶或4叶，2叶螺旋桨仅用于机帆船或小艇上，近年来有些船舶（如大吨位大功率的油船），为避免震动而采用5叶或5叶以上的螺旋桨。
船舶设计原理4-1性能预报(11-12)
对于不同用途、不同大小和不同航 区的船舶，抗沉性的要求不同。它分 “一舱制”船、“二舱制”船、“三舱 制”船等。“一舱制”船是指该船上任 何一舱破损进水而不致造成沉没的船舶。 一般远洋货船属于“一舱制”船。“二 舱制”船是指该船任何相邻的两个舱破 损进水而不致造成沉没的船舶。“三舱 制”船以此类推。一般化学品船和液体 散装船属于“二舱制”船或“三舱制” 船。
倾覆力矩＝
∆ • GM • sin θ
提高船舶稳性的措施： 提高船舶稳性的措施： 稳性是与船舶安全密切相关的一项重 要性能。有关规范规定了各类船舶应具 备的稳性标准，所有船舶必须达到规定 的指标要求。为使船舶具有良好的稳性， 可采取措施降低船舶的重心，减小上层 建筑受风面积等措施。船舶初稳性为船 舶倾斜角小于10~15度，或上甲板边缘开 始入水前的稳性，又称小倾角稳性。船 舶大倾角稳性为船舶倾斜角大于10~15度， 或上甲板边缘开始入水后的稳性。
由复原力矩公式我们可以知道，复原力 矩的大小是与成正比的，通常认为 GM 值越大稳定性就越好。但是事实上并不 是值越大越好，如果值过大，则船舶的 复原能力很强，稍有倾侧，很快复原， 这样就使的船舶左右摇摆频繁，即横摇 的周期短，这在客船中更是要不得，剧 烈的摇摆会使乘客感觉很不舒服。
提高船舶稳性的几条措施
一、 快速性的初步估算 (一)海军系数法 一 海军系数法
式中， －主机功率(kW)； 式中，P－主机功率 ； V－设计航速(kn)； －设计航速 ； △－设计排水量(t)； 设计排水量 ； C一海军系数。 一海军系数。 一海军系数 海军系数C是一艘船的阻力与推进性能的综合反映， 海军系数 是一艘船的阻力与推进性能的综合反映，如果新 是一艘船的阻力与推进性能的综合反映 船与母型船在阻力或推进方面有较大差别时，应对C值进行修 船与母型船在阻力或推进方面有较大差别时，应对 值进行修 正。
螺旋桨设计
7螺旋桨设计螺旋桨设计主要有两部分工作：⑴、确定设计船的阻力或有效功率曲线EHP⑵、据此进行螺旋桨设计并预报设计船航速7.1阻力或有效功率的估算当主尺度和船型系数确定以后，必须知道自己功率以确保船舶达到规定的航速，或如果主机功率已知，则需估算阻力或有效功率以预报船舶的设计航速，进而可初步分析比较各种方案的优劣。
可采用海军系数法，比较估算法（具体公式参照《船舶原理》教材）。
采用艾尔法来估算有效功率曲线，具体方法如下：依据《船舶原理》上册第7章，第2节的经验公式之一的艾尔法公式7.1.1艾尔法的基本思想艾尔法首先针对标准船型直接估算有效功率，然后根据设计船与标准船之间的差异逐一进行修正，最后得到设计船的有效功率值。
7.1.2根据艾尔法进行列表计算下面是计算表格：表7.1 艾尔法计算有效马力速度v（kn） 8 9 10 11 12弗洛德数vs/sqrt(gL) 0.15662 0.176196 0.19577 0.215351 0.23493标准C0查图7-3 440 430 410 390 350标砖Cbc查图7-5 0.83 0.79 0.76 0.73 0.695实际Cb(肥或痩)（%）-6.75,肥-12.15肥 -16.5肥-21.3肥-27.4肥Cb修正（%）若肥：Cb肥（%）x3x实际Cb -78.907 -138.889 -180.67 -221.524 -255.67 vs/sqrt(L) 0.49046 0.551769 0.61308 0.674384 0.73569已修正Cb之C1 361.093 291.1111 229.326 168.4757 94.3348B/T修正（%）=-10Cb（B/T-2）% -0.3323 -0.33225 -0.3323 -0.33225 -0.3323B/T修正数量，△2[式(7-23)] -119.97 -96.7217 -76.194 -55.9761 -31.343已修正B/T之C2 241.12 194.3894 153.132 112.4997 62.9921标准xc，%L，船中前或后，查表7-5 0.95 0.79 0.55 0.16 -0.6实际xc，%L，船中前或后0.862 0.862 0.862 0.862 0.862相差%L，在标准者前或后0.125 -0.1022 -0.443 -0.9971 -2.076xc修正（%),查表7-7（b）3.7 3.2 2.6 2.1 1.5(△3)0 8.92143 6.22046 3.9814 2.36249 0.9448xc修正数量，△3[式（7-25）] 0 0 0 0 0已修正xc之C3 241.12 194.389 153.13 112.499 62.992长度修正（%）=（Lwl-1.025Lbp）/Lwl×100% -0.1165 -0.1165 -0.116 -0.1165 -0.116 长度修正数量，△4式[(7-25)] -0.2807 -0.2262 -0.178 -0.1309 -0.073已修正长度C4 240.839 194.163 152.95 112.368 62.918V3s 512 729 1000 1331 1728Pe=△0.64V3s/C4×0.735(kW) 299.052 528.158 919.69 1666.23 3863.3peb(无附体) 276.9 489.035 851.56 1542.80 3577.2Pe(hp) 406.597 718.094 1250.4 2265.44 5252.7根据计算结果，可以得到有效马力曲线，表7.2 有效马力曲线表V(kn) 8 9 10 11 12Pe(hp) 406.59 718.094 1250.43 2265.444 5252.727.2螺旋桨图谱设计7.2.1初步确定螺旋桨的最佳转速7.2.1.1 螺旋桨的叶数依据《船舶原理》下册第8章的有关内容，螺旋桨的叶数与主机气缸数的比值不能为整数（否则会对船体振动不利）。
4 快速性试验(船舶性能试验)
4.2 三因次法
三因次换算方法是1978年第15届ITTC推荐 的方法。将船的总阻力分为三个部分，即平板 摩擦阻力、粘压阻力和兴波阻力。粘压阻力 包括摩擦阻力的形状效应和因边界层分离而产 生的旋涡作用。两者均因水的粘性而产生，所 以应为雷诺数的函数。 船的总阻力可以写为
Rt R f Re Rw
3 试验速度修正
*注意到池壁影响问题。最简便实用池壁修正方法是根据所 谓的阻塞效应修正船模速度。 *阻塞效应的修正： 计算 v ，并将试验曲线 Rtm vm 修正为 Rtm (vm v) 曲线 *根据连续性定理，可得：Avm ( A a bh)(vm v) 或 根据伯努利方程，有
若已知A、a 及 vm 值即可求出回流的平均速度 v 。
池壁修正曲线
•池壁修正2：
Δ V/V = m1/(1 - m1 – Fnh2) 式中m1= Am/(b×h),
当m1小于 1％时影响细微可不修正。
Rm (kgf)
25.0 24.0 23.0 22.0 21.0 20.0 19.0 18.0 17.0 16.0 15.0 14.0 13.0 12.0 11.0 10.0 9.0 8.0 7.0 6.0 5.0 4.0 3.0 2.0 1.0 0.0 0.2 0.4 0.6 0.8 1.0 1.2 1.4 1.6 1.8 2.0 2.2 2.4 2.6 2.8 3.0 3.2 3.4 3.6 Vm (m/s) 5.5米吃水状态 Rm 5.5米吃水状态 Cr 7.5米吃水状态 Cr 6.5米吃水状态 Rm 6.5米吃水状态 Cr 7.5米吃水状态 Rm
自航试验
二 试验设备和仪器
水池及控制系统 电机及调速仪 压力传感器 拉压传感器 多分力天平 自航仪(推扭传感器) 敞水箱
螺旋桨图谱设计PPT课件
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)
1
数 V2 VA2
N BP2
δ2 D2 D﹡ δ﹡2 η02 (P/D )
第98页/共65页
注意：
N —— 螺旋桨转速(rpm,即r／min)，
PD —— 螺旋桨敞水收到马力(hp)， VA —— 螺旋桨进速(kn)， D —— 螺旋桨直径(m).
ρ --- 为海水密度，取104.51 kgf·s2／m4
BP --- 功率系数 直径系数δ
NPD0.5 VA2.5
BP
33.30
1. 根据造船统计资料选择螺旋桨叶数 2. 螺旋桨叶数对推进性能的影响 3．综合考虑螺旋桨效率与空泡性能 4．螺旋桨叶数的选择与振动的关系
第321页/共65页
三、螺旋桨的直径
直径 ， 转速
效率
船舶吃水、尾框间隙
有限船舶直径
设计图谱
螺旋桨直径
船后间隙等因素
修正
第332页/共65页
常处于压载航行的船舶，宜采用直径较小的螺旋 桨，以照顾压载时的效率和避免叶梢露出水面。 从振动方面考虑，螺旋桨与船体间的间隙不宜过 小，否则可能引起严重振动。
第76页/共65页
一、AU型螺旋桨 设计图谱及其应 用
1. B-δ型设计 图谱的建立
AU5-50螺旋 桨敞水性征 曲线组
0.9
AU5-50
0.8
K T = T /ρn D2 4 K Q = Q/ρn2D 5
η0 = KTJ /2πKQ
0.7
J = V A/nD
0.6
K T , 10K Q
螺旋桨优化设计及特性分析
螺旋桨优化设计及特性分析概述：螺旋桨作为船舶和飞行器的重要部件，具有至关重要的作用。
优化设计和特性分析是研究螺旋桨性能的关键。
本文将从螺旋桨的设计原理、优化流程及特性分析三个方面探讨螺旋桨的优化设计及特性分析。
螺旋桨的设计原理：螺旋桨设计的基本原理是通过叶片的几何参数和其绕中心轴的旋转来造成流体的流动，从而产生推力。
螺旋桨的设计要素主要包括叶片数、叶片截面形状、叶片扭曲、叶片展位角等。
其中，叶片数和叶片截面形状直接影响螺旋桨的推进效率，而叶片扭曲和展位角的设计则会影响螺旋桨的噪音、振动等特性。
螺旋桨优化设计的流程：螺旋桨的优化设计可以分为几个步骤，包括初始设计、离散化、流场计算、性能评价和优化设计。
在初始设计阶段，需要确定螺旋桨的类型、工作条件和设计目标。
离散化是将连续的叶片分割成离散的控制点，以便进行后续的流场计算。
流场计算使用计算流体力学方法，通过求解流体力学方程组，分析螺旋桨的流场，得到其叶片负载和推力性能。
性能评价是对螺旋桨的性能指标进行综合评估，包括推力、效率和噪音等方面。
最后，根据评价结果进行优化设计，通过改变叶片几何参数，实现螺旋桨性能的最优化。
螺旋桨特性分析：除了优化设计，对螺旋桨特性的分析也是非常重要的。
特性分析包括推力特性、效率特性、噪音特性等方面。
推力特性是指在不同工况下，螺旋桨的推力输出量和输入功率之间的关系。
效率特性是指螺旋桨的功率转换效率，即输出推力与输入功率的比值。
噪音特性是指螺旋桨在运行时产生的噪音水平，主要影响因素有叶片振动、湍流噪音和相对流噪音等。
通过对这些特性的分析，可以评估螺旋桨的性能并对其进行改进。
结论：螺旋桨优化设计及特性分析是提高螺旋桨性能的关键。
通过合理的设计和优化，可以提高螺旋桨的推进效率和降低噪音水平，从而提升船舶和飞行器的整体性能。
在未来的研究中，可以结合新的设计理念和计算方法，进一步提高螺旋桨的性能，并在实际应用中持续改进和优化。
总而言之，螺旋桨的优化设计及特性分析是一个复杂且持续的工作，需要综合考虑多个因素和方法。
螺旋桨设计与绘制
单位
数值
0.25R
0.6R
弦长b
m
1.3256
1.8217
1.3889
1.3889
D/P
1.3889
1.3889
634
207
250
151
1410
635
4
34
2352.636
844.1636
55923.4
14601.71
82
23
34
12
41
65
380
330
1376.111
1178.611
材料系数K(铝镍青铜）
0.724
0.704
0.686
0.606
0.593
0.576
0.564
0.548
5.09
5.41
5.72
6.02
6.34
8
9180
10573
11985
13397
15079
9
主机马力
9464
10900
12355
13812
15546
10
计算螺旋桨能克服的有效马力
7288
8214
9043
9899
10825
有上表可绘制确定最佳转速的图，如图4-2.
根据 和 的交点可获得：最佳转速为N=102r/min，所需主机马力为11500hp，P/D=0.732， =0.582。
图4-2确定转速的计算结果
1.1.5
根据初步设计的结果，选定主机型号为苏尔寿5RTA68柴油机一台，最大持续功率为13250hp，转速为102r/min，旋向为右旋。
目前常使用螺旋桨模型空泡实验或大量实船资料整理所得的图谱，或由统计数据归纳而成的近似公式进行空泡校核。
船舶快速性螺旋桨设计
课程设计成果说明书题目：散货船螺旋桨设计学生姓名：杨再晖学号：101306119学院：东海科学技术学院班级：C10船舶1班指导教师：应业炬浙江海洋学院教务处2013年 6月 21日浙江海洋学院课程设计成绩评定表2012 —2013 学年第 2 学期学院东海科学技术学院班级 C10船舶1班专业船舶与海洋工程摘要螺旋桨是船舶的重要组成部分之一，没有它，船舶就无法快速的前行，是造船行业必备的推进部位。
螺旋桨设计是船舶设计过程中有关船舶快速性性能设计的重要组成部分，它的设计精度将直接影响船的推进效率。
在船舶线型初步设计完成后，通过有效马力的估算或船模阻力试验，得出该船的有效马力曲线。
在此基础上，设计一个效率最佳的螺旋桨，既能达到预定的航速，又要使消耗的主机功率小；或者当主机已选定，设计一个在给定主机条件下使船舶能达到最高航速的螺旋桨，本次课程设计属于第二种。
影响螺旋桨性能的因素有很多，主要有螺旋桨的直径，螺距比，盘面比，桨叶轮廓形状等因素。
本次课程设计是用船体的主要参数、主机与螺旋桨螺旋桨参数、设计工况算出以上数据，设计一个螺旋桨，并用CAD软件画出螺旋桨的外形。
关键词：螺旋桨设计；图谱；AUTOCAD目录1、已知船体的主要参数 (1)2、主机与螺旋桨参数 (1)3、设计工况 (1)4、按船型及经验公式确定推进因子 (2)5、可以达到最大航速的计算 (2)6、桨叶空泡校核，确定螺旋桨主要参数 (4)7、桨叶强度校核 (6)8、螺距修正 (8)9、重量及惯性矩计算 (8)10、绘制螺旋桨水动力性能曲线 (9)11、系柱特性与航行特性计算并绘制航行特性曲线图 (10)12、航行特性计算时取3挡转速按下表进行： (11)13、螺旋桨计算总结 (13)14、感想 (14)15、参考资料 (14)1、已知船体的主要参数船型：单浆、舵、钢质全焊接结构尾机型散货船。
总长L OA 60.50m设计水线长L WL 56.60m垂线间长L PP 55.00m型宽B 9.70m型深D 4.90m设计吃水d 4.0m设计排水量△ 1450t方形系数C B 0.635棱型系数C P 0.697螺旋桨数 12、主机与螺旋桨参数型号⨯台数道依茨BV6M628⨯1 台最大持续功率 1352 hp额定转速 750 rpm螺旋桨转速 360 rpm螺旋桨型式： MAU系列螺旋桨叶数：四叶螺旋桨材料： ZQAL 12-8-3-2 （K=1.2）材料重度： 7.4 g/m3螺旋桨构造型式：整体式桨轴距基线高度 1.48 m旋向右旋（此处对于为何选取四页浆做出说明：螺旋桨页数的选择与振动关系较大。
在线网课《船舶快速性(哈尔滨工程大学)》课后章节测试答案
第一章测试
1
【单选题】(2分)
以下哪种推进器不是我国古代船舶的推进工具（）
A.
帆
B.
撸
C.
螺旋桨
D.
板
2
【单选题】(2分)
拖船上通常采用哪种推进器（）
A.
导管桨
B.
对转桨
C.
串列桨
D.
摆线桨
3
【单选题】(2分)
梢涡通常呈何种线性向后泄出（）
A.
双曲线
B.
直线
C.
螺旋线
D.
抛物线
4
【单选题】(2分)
滑行艇常采用哪种推进器进行推进（）
A.
串列桨
B.
对转桨
C.
导管桨
D.
半浸桨
5
【单选题】(2分)
潜艇设计时何种指标需要第一位考虑（）
A.
快速性
B.
操纵性
C.
隐身性
D.
耐波性
6
【多选题】(2分)
平台系统的总体性能主要包括哪些方面（）
A.
快速性
B.
操纵性
C.
浮性
D.
耐波性
7
【多选题】(2分)
按物理现象可以将船舶水阻力分为哪几类（）
A.
粘压阻力
B.
兴波阻力
C.
空气阻力
D.
摩擦阻力
8
【多选题】(2分)
螺旋桨值得研究的典型特性有（）
A.
螺旋桨流场
B.
螺旋桨空泡与噪声
C.
螺旋桨效率
D.。
船螺旋桨原理
船螺旋桨原理船螺旋桨是船舶推进装置的核心部件，它的工作原理直接影响着船舶的推进效率和性能。
了解船螺旋桨的工作原理对于船舶设计和运行至关重要。
本文将从船螺旋桨的结构、工作原理和推进特性等方面进行详细介绍。
船螺旋桨通常由叶片、轴和转子等部件组成。
叶片是最关键的部件，它的形状和布局直接影响着船舶的推进效率。
叶片的形状通常呈螺旋状，这样可以在水中产生推进力。
轴是连接叶片和发动机的部件，它承受着叶片的推进力和扭矩。
转子则是叶片的支撑结构，保证叶片在旋转时保持稳定。
船螺旋桨的工作原理可以简单概括为利用叶片在水中产生的推进力来推动船舶前进。
当船舶的发动机带动轴旋转时，叶片也随之旋转。
由于叶片的螺旋形状，当叶片旋转时，水流被迫沿着叶片的螺旋线方向运动，产生了一个反作用力，即推进力。
根据牛顿第三定律，船舶会受到与推进力方向相反的一个反作用力，从而推动船舶前进。
船螺旋桨的推进特性主要取决于叶片的形状和布局。
一般来说，叶片的螺旋角度越大，推进力越大，但也会带来更大的水动力损失。
叶片的数量和布局也会影响推进效率，一般来说，叶片数量越多，推进效率越高。
此外，船舶的速度、载重量和水流条件等因素也会对船螺旋桨的推进特性产生影响。
总的来说，船螺旋桨是船舶推进装置中至关重要的部件，它的工作原理直接影响着船舶的推进效率和性能。
了解船螺旋桨的结构、工作原理和推进特性对于船舶设计和运行都具有重要意义。
希望本文的介绍能够帮助读者更好地了解船螺旋桨的工作原理，为船舶的设计和运行提供参考。
螺旋桨设计（内河货船）
螺旋桨设计（内河货船）6螺旋桨设计及航速预报螺旋桨设计是整个船舶设计中的一个重要组成部分。
在船舶型线初步设计完成后，通过有效马力的估算，得出该船的有效马力曲线。
在此基础上要求我们设计一个效率最佳的螺旋桨。
既能达到预定的航速，又使消耗的主机马力小；或是当主机已经选定时，要求设计一个在给定主机条件下使船舶达到最大航速的螺旋桨。
本设计采用螺旋桨图谱设计，就是根据螺旋桨模型敞水试验绘制而成的专用图谱来进行设计。
在获得设计船的有效马力曲线以后，主要分以下几步进行：1.初步设计：确定螺旋桨的最佳转速，进而确定之前选择的主机是否满足要求，通过最佳转速，求得减速比，选取合适的减速齿轮箱。
2.终结设计：确定螺旋桨的转速后，通过一系列的图谱设计计算，确定螺旋桨的直径，盘面比等尺度要素，并进行空泡校核。
3.若计算结果直径超过限制直径，则做限制直径螺旋桨。
6.1设计螺旋桨时应考虑的若干问题6.1.1螺旋桨的数目选择螺旋桨的数目应该综合考虑推进性能、振动、操纵性能及主机能力等各方面的因素。
一般来说，在总布置合理的情况下，增大螺旋桨直径可以提高敞水效率。
对于本货船，由于吃水有限制，船型选择为双尾船，采用双螺旋桨。
6.1.2 螺旋桨的桨叶数的选取叶数的选择应根据船型，吃水，推进性能，振动和空泡等多方面加以考虑。
一般认为，若螺旋桨的直径及展开面积相同，则叶数少者效率略高，叶数多者因叶栅干扰作用增大，故效率下降。
但叶数多者对减小振动有利，叶数少者对避免空泡有利。
同时，螺旋桨叶数与主机缸数不能为整倍关系，否则容易发生共振现象。
本船选用6缸主机，故采用4叶桨，避免共振。
6.1.3 设计图谱可供采用的图谱很多，对中低速船舶，通常采用MAU 系列或B 系列，其中MAU空泡性能较好。
本船采用MAU系列图谱。
6.2已知条件（1）船型参数表6.1 船型参数(m) 23.63 总长Loa (m) 24.19 水线长Lwl型宽B (m) 5 吃水T (m) 10.761 排水量Δ (t)88.369 方形系数Cb（2）有效马力曲线根据型线特征，本船采用爱尔法估算船舶有效功率比较合适，结果见下表：表6.2 有效马力曲线表Vs(kn) 6 7 8 9 10Pe(kw) 8.1778 16.4159 36.1017 91.7437 246.24（3）部分取值推进因子：根据船型按经验公式决定伴流分数：ω=0.55Cb-0.20=0.2186。
船用螺旋桨设计和分析参数
电话号码：传真:
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船舶设计主要参数
船体
主机
齿轮箱
船总长(m)
方形系数
型号
型号
水线长(m)
棱形系数
额定功率(马力)
减速比
型宽(m)
`
船舶用途
额定转速(转/分)Байду номын сангаас
备注
设计吃水(m)
备注
排水量(T)
原有螺旋桨参数
直径
螺距
叶数
盘面比
后倾角
旋向
桨型
材料
最大限制直径
设计航速
实际航速
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船用螺旋桨设计和分析参数
选用合适的螺旋桨对船的的使用非常重要，一个与船体和主机匹配的效率最佳螺旋桨能使船发挥最佳航速和使主机耗油量最低。
用户在使用螺旋桨过程中遇到的任何问题，请尽管提出，我们将会尽力回答。
如客户对目前使用的螺旋桨不满意或需要新做螺旋桨，请填写下面表格，我们将会复核您提供的的数据，提出参考建议！
船舶螺旋桨设计杂谈
武汉造船 W uhan Sh ip bu ild ing
N o. 1. 1998 ( Seria l N o. 118 )
船舶螺旋桨设计杂谈
——船舶推进设计
史一鸣 (长江船舶设计院)
摘 要 介绍和分析船舶螺旋桨设计中的船体自航因子成因、实质、取值与船舶快速性设计结果的风险 性关系, 以及如何由船舶试航测试数据分析自航因子等; 又从设计的合理性、科学性出发, 提出和解释了船舶 推进系统分析设计的新观念。
方法一 13. 04 13. 22 13. 33 13. 35 13. 42 0. 24 方法二 13. 20 13. 27 13. 33 13. 40 13. 46
航速差 0. 16 0. 05 0. 01 0. 05 0. 04
方法一 13. 14 13. 32 13. 47 13. 52 13. 57 0. 22 方法二 13. 34 13. 41 13. 48 13. 55 13. 61
船后螺旋桨的推进效率 Γd 表示为下式
Γd = Γo
Γr
11-
t W
=
Γo
Γr
Γh
式中: Γo ——螺旋桨敞水效率; Γh ——船身效率。
式中, W 越大, t 越小, 船身效率就越高, 但W 与 t
两者间有相互关系, 一般势推力减额分数与形势伴流 分数近似相等。
国内外众多的科研、设计机构对多种船型的设计
13. 13 13. 42 13. 63
- 2. 16 0. 00 1. 56
13. 04 13. 24 13. 46
- 4. 25 - 2. 79 - 1. 17
13. 00 13. 20 13. 40
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课程设计成果说明书题目：散货船螺旋桨设计学生姓名：杨再晖学号：101306119学院：东海科学技术学院班级：C10船舶1班指导教师：应业炬浙江海洋学院教务处2013年 6月 21日浙江海洋学院课程设计成绩评定表2012 —2013 学年第 2 学期学院东海科学技术学院班级 C10船舶1班专业船舶与海洋工程摘要螺旋桨是船舶的重要组成部分之一，没有它，船舶就无法快速的前行，是造船行业必备的推进部位。
螺旋桨设计是船舶设计过程中有关船舶快速性性能设计的重要组成部分，它的设计精度将直接影响船的推进效率。
在船舶线型初步设计完成后，通过有效马力的估算或船模阻力试验，得出该船的有效马力曲线。
在此基础上，设计一个效率最佳的螺旋桨，既能达到预定的航速，又要使消耗的主机功率小；或者当主机已选定，设计一个在给定主机条件下使船舶能达到最高航速的螺旋桨，本次课程设计属于第二种。
影响螺旋桨性能的因素有很多，主要有螺旋桨的直径，螺距比，盘面比，桨叶轮廓形状等因素。
本次课程设计是用船体的主要参数、主机与螺旋桨螺旋桨参数、设计工况算出以上数据，设计一个螺旋桨，并用CAD软件画出螺旋桨的外形。
关键词：螺旋桨设计；图谱；AUTOCAD目录1、已知船体的主要参数 (1)2、主机与螺旋桨参数 (1)3、设计工况 (1)4、按船型及经验公式确定推进因子 (2)5、可以达到最大航速的计算 (2)6、桨叶空泡校核，确定螺旋桨主要参数 (4)7、桨叶强度校核 (6)8、螺距修正 (8)9、重量及惯性矩计算 (8)10、绘制螺旋桨水动力性能曲线 (9)11、系柱特性与航行特性计算并绘制航行特性曲线图 (10)12、航行特性计算时取3挡转速按下表进行： (11)13、螺旋桨计算总结 (13)14、感想 (14)15、参考资料 (14)1、已知船体的主要参数船型：单浆、舵、钢质全焊接结构尾机型散货船。
总长L OA 60.50m设计水线长L WL 56.60m垂线间长L PP 55.00m型宽B 9.70m型深D 4.90m设计吃水d 4.0m设计排水量△ 1450t方形系数C B 0.635棱型系数C P 0.697螺旋桨数 12、主机与螺旋桨参数型号⨯台数道依茨BV6M628⨯1 台最大持续功率 1352 hp额定转速 750 rpm螺旋桨转速 360 rpm螺旋桨型式： MAU系列螺旋桨叶数：四叶螺旋桨材料： ZQAL 12-8-3-2 （K=1.2）材料重度： 7.4 g/m3螺旋桨构造型式：整体式桨轴距基线高度 1.48 m旋向右旋（此处对于为何选取四页浆做出说明：螺旋桨页数的选择与振动关系较大。
运转不均匀流场中螺旋桨的激振力一般有两种：①轴承力。
作用在螺旋桨上的变化里用过轴承系统传递到船体的激振力。
②表面力。
螺旋桨运转时有道的脉动压力场经过水传递至船体表面的激振力。
一般说来，随着页数的增加，螺旋桨诱导力有下降趋势。
而轴承力则需要根据螺旋桨盘面处伴流分布的谐调分析来考虑。
近期对螺旋桨激振力的研究表明，螺旋桨诱导的表面力是导致强烈尾振的主要原因，因此在图谱设计中，一般单桨船多用4页）3、设计工况1、设计功率：0.90Pmax2、船体有效马力曲线如下：4、按船型及经验公式确定推进因子根据型船资料选取伴流分数ω=0.5C b -0.05=0.2675(泰洛公式，因为任务所给船舶是海上运输船舶并且是单桨杂货船，并结合所给数据所以可采用泰洛公式)根据所给数据决定采用汉克歇尔公式 12.05.0-=Cp t =0.2285 （此处选取该公式是因为经验公式误差大，此公式误差小）取相对旋转效率 0.1R =η 船身效率 ωtη--=11H =1.0532 5、可以达到最大航速的计算采用MAU4叶桨图谱进行计算。
取功率储备10%，轴系效率s η=0.97，螺旋桨收到功率：D P =1352×0.9×s η×R η=1352×0.9×0.97×1.0=1180.296hp据上表中的计算结果可绘制P TE、δ、P/D及η0对V的曲线，从P TE–f(V)曲线与船体满载有效马力曲线之6、桨叶空泡校核，确定螺旋桨主要参数按柏利尔空泡限界线中商船上限线，计算不发生空泡之最小展开面积比。
桨轴沉深计算p t Z d h -==2.52 mv s a v 0p h γp p p -+=-=12739 kgf/m 2计算温度 t = 15℃，p v = 174 kgf/m 2，P D =1180.296hp ，ρ = 104.63 kgf ·s 2/m 4计算步骤如下表根据上表可作下图：DA E /A OP/DA E /A O =0.564VDA E /A OP/DV由上图可求得不发生空泡的最小盘面比以及所对应的最佳螺旋桨要素。
564.0/0E =A A ，P/D=0.751，D=1.975 m ，598.00=η，Vmax=15.48 kn 。
7、桨叶强度校核按2001年《规范》校核t 0.25R 及t 0.6R ，应不小于按下式计算之值：X K Y t -=，e e Zbn N A Y 136.1=，ZbD N GA A X 1032d 210=计算功率Ne=1352*0.97=1311.44hpA d =A E /A O =0.564,P/D=0.751,ε=8￮，G=7.4gf/cm3，N=360r/min b 0.66R =0.226D*A E /A O /0.1Z=0.226*1.97*0.601/0.4=0.6278m b 0.25R =0.7212b 0.66R =0.4527m, b 0.66R =0.9911b 0.66R =0.6222m实际桨叶厚度按当螺旋桨直径<3.0m 时，取t 1.0R =0.0045D=8.82mm 与t 0.25R =75.5mm 连直线决定：t0.2=81.01mm，t0.3=71.98mm，t0.4=62.96mm，t0.5=53.94mm，t0.6=44.92mm，t0.7=35.89mm，t0.8=26.87mm，t0.9=17.84mm。
8、螺距修正根据尾轴直径大小，决定毂径比d h /D=0.18，此值,与MAU 桨标准毂径比相同，对此项螺距无需修正。
实际桨叶厚度与MAU 桨标准厚度不同，也需因厚度差异进行螺距修正。
设计桨 （t/b ）0.7R =0.0358/(0.9964×0.6278)=0.05723标准桨 （t/b ）0.7R =0.0171×1.98/（0.9964×0.31075×1.98）=0.05522（取MAU4-55为基准桨）1-s=V A /（NP ）=(1-ω)V ×30.866/（NP ）=0.7325×15.50×30.866/（360×1.4712）=0.6617因为盘面比0.564接近0.55，取AU4-55为基准螺旋桨，故：a E0=0.55 , a ’E =A E /A 0=0.564△（t/b ）0.7R =[（t/b ）0.7设-（t/b ）0.7标×0.55/0.556]×0.75= 0.00254 △（P/D ）t =-2（P/D ）0（1-s ）△（t/b ）0.7R =-2×0.751×0.6617×（0.00254）=-0.002524修正后的螺距比：P/D=（P/D ）0+△（P/D ）t =0.754+0.008438=0.748这样，经螺距修正后该桨的水动力性能近似地与螺距比为0.748、毂径比为0.18的系列螺旋桨相同。
9、重量及惯性矩计算按我国船舶及海洋工程设计研究院提出的经验公式计算。
桨叶重 D Ddt t γZb G )1)(5.0(169.06.02.0max bl -+= =0.169*7400*4*0.6278*（0.5*81.01+44.92）*（1-0.18）*1.975/1000= 434.48(kgf)因为桨毂重经验公式中有未知数d 0和L k ，而 L K =0.0208*D/0.25=0.1643d 0=0.045+0.108 （P D /N ）^(1/3)-KLK/2=0.045+ 0.108×1.485-0.1×1.98×0.0208/0.25/2=0.189 桨毂重 2K 0n )6.088.0(d γL dd G -==(0.88-0.6*0.189/1.975)*0.164*7400*1.975^2=125.28(kgf) 螺旋桨重量 n bl G G G += =434.48+125.28=559.76(kgf)螺旋桨惯性矩：因为d /D=0.18,当d /D ≤0.18时： 36.02.0max mp )5.0(0948.0D t t γZb I +==0.0948*7400*4*0.6278*(0.5*0.08101+0.04492)*1.975^3=1160.35(kgf ·cm ·s 2)10、绘制螺旋桨水动力性能曲线由MAU4-55，MAU4-70，P/D=0.748的敞水性征曲线内插得到MAU4-56.4，P/D=0.751的敞水性征曲线，其数据如下表：MAU4-55J 0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.80.7 0.305 0.2732 0.242 0.207 0.169 0.1261 0.075 0.029KTK0.8 0.346 0.3174 0.284 0.250 0.214 0.1762 0.134 0.089T0.748 0.325 0.294 0.262 0.228 0.191 0.151 0.104 0.058KTJ 0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 10K0.7 0.327 0.3005 0.272 0.242 0.209 0.1724 0.132 0.082 0.029Q0.8 0.411 0.3811 0.353 0.320 0.284 0.2452 0.202 0.154 0.08910KQ10K0.748 0.367 0.339 0.311 0.279 0.245 0.207 0.165 0.117 0.058QMAU4-70J 0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.80.7 0.319 0.283 0.246 0.208 0.167 0.125 0.080 0.034KT0.8 0.374 0.336 0.296 0.256 0.216 0.174 0.129 0.084KT0.748 0.345 0.308 0.271 0.231 0.191 0.148 0.104 0.058KTJ 0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.80.7 0.389 0.311 0.281 0.249 0.214 0.174 0.129 0.076 0.02110KQ0.8 0.452 0.413 0.375 0.335 0.294 0.252 0.205 0.154 0.09110KQ10K0.748 0.419 0.361 0.326 0.291 0.253 0.212 0.166 0.113 0.054QP/D=0.748 Kt值J 0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 MAU4-55 0.325 0.294 0.262 0.228 0.191 0.150 0.104 0.058MAU4-70 0.345 0.308 0.270 0.231 0.191 0.148 0.104 0.058P/D=0.748 10Kq值J 0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 MAU4-55 0.367 0.339 0.312 0.279 0.245 0.207 0.165 0.117 0.058 MAU4-70 0.419 0.360 0.326 0.291 0.253 0.212 0.166 0.113 0.054MAU4-56.4 P/D=0.748J 0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 Kt 0.326 0.295 0.263 0.228 0.191 0.150 0.104 0.05810Kq 0.368 0.339 0.311 0.279 0.245 0.207 0.164 0.116 0.057J11、系柱特性与航行特性计算并绘制航行特性曲线图当J=0时，K T=0.325，K Q=0.037。