螺旋桨设计计算说明书要点

某沿海单桨散货船螺旋桨设计计算说明书

姓名： XXX

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日期：XXX

1.已知船体的主要参数

船长 L = 118.00 米 型宽 B = 9.70 米 设计吃水 T = 7.20 米 排水量 △ = 5558.2 吨 方型系数 C B = 0.658 桨轴中心距基线高度 Zp = 3.00 米

由模型试验提供的船体有效马力曲线数据如下：

航速V （kn ） 13 14 15 16 有效马力PE （hp ） 2160 2420 3005 4045

2.主机参数

型号 6ESDZ58/100 柴油机 额定功率 Ps = 5400 hp 额定转速 N = 165 rpm 转向 右旋 传递效率 ηs=0.98

3.相关推进因子

伴流分数 w = 0.279 推力减额分数 t = 0.223 相对旋转效率 ηR = 1.0

船身效率 0777.111=--=

w

t

H η

4.可以达到最大航速的计算

采用MAU 四叶桨图谱进行计算。

取功率储备10%，轴系效率ηs = 0.98 螺旋桨敞水收到马力： P D = 4762.8

根据MAU4-40、MAU4-55、MAU4-70的Bp --δ图谱列表计算： 项 目 单位 数 值 假定航速V kn 13 14 15 16

V A =(1-w)V kn 9.373 10.094 10.815 11.536 Bp=NP D 0.5/V A 2.5

42.34

35.18

29.60

25.19

Bp 6.51 5.93 5.44 5.02

MAU 4-40

δ75.82 70.11 64.99 60.75 P/D 0.640 0.667 0.694 0.720 ηO0.5576 0.5828 0.6055 0.6260 P TE =P

D

·η

H

·η

O

hp 2862.09 2991.44 3107.95 3213.18

MAU 4-55

δ74.35 68.27 63.57 59.33 P/D 0.686 0.713 0.741 0.770 ηO0.5414 0.5672 0.5909 0.6112 P TE =P

D

·η

H

·η

O

hp 2778.94 2911.36 3043.28 3137.21

MAU 4-70

δ73.79 67.79 63.07 58.70 P/D 0.693 0.723 0.754 0.786 ηO0.5209 0.5456 0.5643 0.5828 P TE=P

D

·η

H

·η

O

hp 2673.71 2800.49 2891.86 2991.44

据上表的计算结果可绘制PT E、δ、P/D及η

O

对V的曲线，如下图所示。

从PTE —f(V)曲线与船体满载有效马力曲线之交点，可获得不同盘面比所对应的设计航速及螺旋桨最佳要素P/D 、D 及η15012O 如下表所列。

5.空泡校核

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 hf =T －Zp=7.2－3.00=4.2m

p 0－p v = pa + γhs －pv = 10300+1025×4.2-174

= 14461kgf/m 2

计算温度t = 15°C ,Pv = 174kgf/ m 2 , P D = 4762.8hp, ρ= 104.63kgfs 2/m 4

序号 项目 单位 数值

MAU Vmax P/D δ

D ηO

4-40 15.12 0.695 64.2 4.241 0.600 4-55 15.03 0.739 63.3 4.157 0.589 4-70

14.80

0.745

63.5

4.106

0.558

MAU4-40 MAU4-55 MAU4-70 1 Vmax

Kn 15.12 15.03 14.80 2 V A =0.5144Vmax(1-w) m/s

5.608 5.574 5.489 3 (0.7πND/60)2 (m/s)2 657.81 632.01 61

6.59 4 V 20.7R =V 2A +（3）

(m/s)2

689.25 663.08 646.72 5 ζ=(p 0- p v ) / 21

ρV 0.7R 2

0.401 0.417 0.427 6 η c 0.164 0.169 0.174 7 T=P D ·ηO ·75/V A

kgf

38220 37448 36344 8 A P =T /

2

1

ρV 0.7R 2·η c m 2 6.463 6.391 6.164 9 A E =A P / (1.067-0.229P/D) m 2

7.119 7.110 6.881 10

A E /A O =A E /

4

1

πD 2

0.503

0.524

0.519

按上述结果作图,可求得不发生空泡的最小盘面比以及对应的最佳螺旋桨要素

A E / A O = 0.535 P/D=0.730 D= 4.160 ηo= 0.588 Vmax= 15.03