船舶主机选型计算(2)

232机桨匹配计算

主机选型和螺旋桨的设计密切相关。在设计中要综合考虑船、机、桨的匹配问题，从而选定螺旋桨参数和主机型号。

在主机选型与螺旋桨参数确定的机、桨匹配计算中分为初步匹配设计和终结匹配设计两个阶段。

初步匹配设计：已知船体主尺度、船体有效功率、船舶设计航速、螺旋桨的直径或转速，确定螺旋桨的效率、螺距比、最佳转速或最佳直径及所需主机功率，从而选定主机和传动设备。

终结匹配设计：根据选定的主机的功率、转速、船体有效功率，确定船舶所能达到的最高航速、螺旋桨直径、螺距比及螺旋桨效率。

图谱可参考王国强，盛振邦《船舶原理》P264-P272）

2.3.2.1初步匹配设计

1 •船体主尺度

设计水线长L WL垂线间长L PP

型宽B型深d

设计吃水T方形系数C B

排水量排水体积

船舶设计航速V

2•推进因子的确定

伴流分数w

（1）泰勒公式（适用于海船）

对单螺旋桨船：W 0-5C B °.°5；对双螺旋桨船：W 0-55C B0-20

（2）巴帕米尔公式（适用于内河船）

° 16 厂

w 0.11 吐第. w

x V D

式中：

对单螺旋桨船：X 1;对双螺旋桨船：X 2。

当F n> 0.2 时w 0.1（ F n 0.2）.当F n 0.2 时w 0。

推力减额分数t

对单螺旋桨船：t kw ；

式中：

对流线型舵或反应舵：k 0.50 ~ 0.70 ；

对方形舵柱的双板舵：k 0.70 ~ 0.90 ；

对单板舵： k 0.90 ~ 1.05。

对双螺旋桨船：t aw b 。 式中：

对采用轴支架：a °.25,b

0.14 ；对采用轴包架：a °.70,b °.°6

相对旋转效率

轴系传递效率

3

.初步匹配设计计算

初选螺旋桨直径的匹配计算计算步骤表格化见表 2-3-3,根据结果作图2-2-4 表

2-3-3机、桨初步匹配计算（直径 D 给定）（M A U 桨）

对单螺旋桨船: 0.98〜「05 ；对双螺旋桨船: r

0.97 ~ 1.0 .

7

对具有隧道尾船:

0.90

。

对无减速齿轮箱的船:

s

0.96〜0.98 .对有减速齿轮箱的船:

s

0.92 ~ 0.94

初选螺旋桨转速的匹配计算计算步骤表格化见表 2-3-4,根据结果作图2-2-5

表2-3-4机、桨初步匹配计算（转速n 给定）

序号 名称 代号 单位 计算公式及来源

数 据

1 螺旋桨转速 n

r/min 给定

2 船身效率 h

1 t

h

1 w

3 进速 V a kn V a V(1 W)

4 船体有效功率 P e

kW 给定

5 螺旋桨直径

D

m

假定

6 直径系数

nD V a

7 螺距比 p/D

查JB 7

图谱，

8 敞水效率 0

由等值线与最佳

9

功率系数平方根

v'B T

效率曲线的交点得

到

10 收到功率

P d

kW

D

2 5 c B p V a

P d 2

1.36n 2

11 主机功率 P s kW P s

R

s

r

12

螺旋桨克服的有 效

推功率

P te

kW

R e

P

d 0 h

根据图2-2-4或图2-2-5，图中P te 曲线与P e 曲线的交点即为所求的螺旋桨的最佳转 速或直径，作垂线求的主机功率 P s 。根据所求的的P s 选取主机型号。

P/D

P/D

I

P e

n o

-I

D 2

D 3 D 4

图2-2-4选定D ，求n 与P s 图2-2-5选定n ,求D 与P s

如螺旋桨为B型桨，

8 螺距比 P/D

9 敞水效率

°

查0.173歸B P 1图谱, 由最佳直径线的交点得到

1°

1/J

11

最佳直径

D

m D 60?

a

?

N

J

12 螺旋桨克服的有效推功率

P e

kW

Re

巳 0 h

1 •船体主尺度 设计

水线长 型宽

L WL

B 垂线间长 型深 设计吃水 T

方形系数 排水量

排水体积

船舶设计航速 V

2 •主机主要参数

型号

主机功率

Ps

主机转速 旋向 左旋/右旋 减速比 3•推进因子的确定

伴流分数

w

P117~P118）及陈祖庆.《船舶原理》

L PP d

C B

对单螺旋桨船：w °.5C B °.°5

；对双螺旋桨船:

w °.55C B 0.2°

（2）巴帕米尔公式（适用于内河船）

式中:

w 0.11

对单螺旋桨船：X 1 ；对双螺旋桨船：X 2 当 F n > 0.2 时 w °.1(F n °.2).当 F n

°・2 时

W 0。

推力减额分数

t

对单螺旋桨船：t kw ；

1） 2.321终结匹配设计（王国强，盛振邦《船舶原理》

P178~P181）

（1）泰勒公式 （适用于海船）

w