螺旋桨设计计算说明书要点
螺旋桨设计计算说明书
某沿海单桨散货船螺旋桨设计计算说明书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 CB = 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 40452.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=0.983.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=--=wtH η4.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:PD = R s S P ηη9.0=0.9×5400×0.98×1.0=4762.8hp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 2.542.337 35.177 29.604 25.193 Bp6.5075.931 5.4415.019 MAU 4-40δ76 70 64 61 P/D 0.62 0.65 0.69 0.71 ηO 0.56 0.583 0.605 0.625 P TE =P D ·ηH ·ηOhp 2874.412992.463105.393208.04MAU 4-55δ74 68 63 60 P/D 0.7 0.72 0.74 0.76 ηO 0.541 0.568 0.59 0.61 P TE =P D ·ηH ·ηOhp 2776.882915.473028.393131.05MAU 4-70δ74 67 62 59 P/D 0.71 0.73 0.76 0.78 ηO0.521 0.546 0.57 0.588 P TE =P D ·ηH ·ηOhp2674.232802.552925.743018.13据上表的计算结果可绘制PT E 、δ、P/D 及ηO 对V 的曲线,如图1所示。
35000DWT散货船螺旋桨无键连接计算书
25
30
35
59.39
57.71
55.98
54.27
52.93
50.85
49.5
47.44
75.91
74.15
72.37
70.59
68.82
67.05
65.28
63.51
S1(35℃)=
mm
7.最大轴向推入量S2
S2=
当t=0℃
S2(0℃)=
mm
当t=35℃
S2(35℃)=
mm
三、推入量曲线
选用推入量表
T
℃
0
5
10
15
20
25
30
35
S1
mm
10.395
10.10
9.797
9.498
9.2
8.9
8.602
8.303
S2
mm
12.798
12.50
12.201
11.9
11.603
14.螺旋桨毂平均外经d2
d2=870
15.轴中孔直径do
do=0 mm
16.螺旋桨轴端锥度K
K=1/20
17.螺旋桨套合时温度范围t
t=0~35℃
二、推入量计算
1.系数 K1
K1=
2.系数K2
K2=
3.系数C1
4.系数C2
5.接触面积A
A= mm2
6.最小推入量
当t=0℃
S1(0℃)=
mm
当t=35℃
7.螺旋桨轴材料泊松比
=0.30
8.螺旋桨材料泊松比
=0.34
9.螺旋桨轴材料膨胀系数
=11×10-61/℃
船舶螺旋桨课程设计说明书
船用螺旋桨课程设计说明书“信海11号”1、船体主要参数设计水线长 m L WL 36.70= 垂线 间长 m L PP 40.68= 型 宽 m B 80.15= 型 深 m D 80.4= 设计 吃水 m d 40.3= 桨轴中心高 m Z P 3.1= 排 水 量 t 2510=∆本船由七零八所水池船模阻力试验所得船体有效功率曲线数据如表1-1所示:表1-1 模型试验提供的有效功率数据航速(节) 11 12 13 14 15d=3.4mEHP3.4m (Kw) 457.1 634.8 890.0 1255.01766.1 1.15EHP 3.4 525.7 730.0 1023.5 1443.2 2031.4 d=3.5mEHP 3.5m (Kw) 466.9 652.4 917.6 1303.61824.7 1.15EHP 3.5 536.9 705.3 1055.2 1499.12098.42、主机参数型号 8230zc 二台 额定功率 ()hp KW P S 14691080= 额定转速 mim r N 300= 减速比 5.2=i 传送效率 95.0=S η3、推进因子的决定伴流分数 165.0=w 推力减额 165.0=t 船身效率 0.111=--=wtH η 相对旋转效率 0.1=R η 4、可以达到最大航速的计算采用MAU4叶桨图谱进行计算。
螺旋桨敞水收到的马力:()hp ...P RS D 2175.1186 019508501469 85.01469=⨯⨯⨯=⨯⨯=ηη根据MAU4-40、MAU4-55、MAU4-70的δ-P B 图谱列表1-2计算.表1-2 按δ-P B 图谱设计的计算表项 目 单 位数 值螺旋桨敞水收到的马力 1186.2175螺旋桨转速 300假定航速 11 12 13 14 15 9.185 10.020 10.855 11.690 12.525 40.412 32.511 26.615 22.114 18.6116.357 5.702 5.159 4.703 4.314 MAU4-4072.50 67.62 60.27 55.39 51.73 0.61 0.65 0.69 0.72 0.760.56 0.59 0.60 0.63 0.64 670.32 702.42 733.56 762.57 787.19 MAU4-5575.84 67.31 59.93 55.46 50.270.72 0.74 0.79 0.81 0.85 0.57 0.59 0.62 0.64 0.67 659.87 690.74 725.25 745.58 773.69 MAU4-70 73.80 66.92 63.01 51.89 49.13 0.72 0.75 0.77 0.83 0.89 0.54 0.55 0.56 0.59 0.62 622.40645.64671.61698.86720.10knhpminr kn N V ()V w V A -=1PB 5.25.0A DP V NP B =D P hp hp hpδ0ηD P 0ηηH D TE P P =δ0ηD P 0ηηH D TE P P =D P δ0η0ηηH D TE P P =图1-1 MAU5叶桨图谱设计计算结果从()V f P TE -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0/η及、D D P 如表1-3所示。
螺旋桨强度计算书
d3 BL ≥ 2 . 35 d m
式中: B——键的宽度, l——键的有效长度, d—计算的中间轴直径,φ dm—在键中部处的直径,φ BL计算得: BL = 10296 > 5216 36 ㎜ 286 ㎜ 117.73 ㎜ 133.12 ㎜
故满足《规范》要求。
2.3、轴上键槽前端到轴锥部大端的距离应不小于0.2倍锥部大端的直径,实际取30mm。桨 毂与键的顶端应有适当的间隙,键的两侧应紧贴在轴及桨毂的键槽内。键槽底部的边 缘应磨光滑,圆角半径应不小于锥部大端直径的1.25%。取圆角半径为R2。 键应用螺钉固定在轴上,螺钉孔不应放在距前端键长1/3的范围内,取122。螺钉孔的 2.4、深度不大于螺钉孔直径,且孔的边缘应打磨光滑。取深度为8。 2.5、键受剪切的有效截面积应符合下式规定,且键材料的抗拉强度应等于或大于 轴材料的抗拉强度:
8.3 g/cm3 0.45 0.6R:A2=
1187
0.16 mm
0.6R: t= 37
实际螺旋桨此处厚度分别为72和41,满足《规范》计算值要求。 2、 螺旋桨与螺旋桨轴的安装:
泰州鸿翔船舶工程有限公司 2.2、螺旋桨的锥度取1/15。
螺旋浆强度计算书
HX4101-107-01JS
第4页 共4页
HX4101-107-01JS
第3页 共4页
D——螺旋桨直径, P——所计算剖面处的螺距, R0.7——0.7R剖面处的螺距, R——螺旋桨半径, Ne——主机的额定功率, Z——桨叶叶数
b——所计算剖面处的桨叶宽度, 0.25剖面处 0.6剖面处 ne——螺旋桨的转速, K1、K2、K3、K4查表11.4.3.2 A1计算得: 0.25R:A1= 2433 功率系数Y计算得: 0.25R:Y= 3302 转速系数X按下式计算: 0.6R:Y= 1179 0.6R:A1= 869
48M_货船《螺旋桨强度计算书》
0.42785 m
= 427.85 mm
螺 旋 桨 转 速:ne 333.33 r/mim
桨 叶 后 倾 角: ε
10 °
(铸
材 料 系 数: K = 0.91 钢)
主 机 额 定 功 率: Ne= 300 KW
二、桨叶厚度 1.由8.6.2.1规定在0.25R剖面处的桨叶厚度 t 不得小于按下式计算所得之值:
t1.0 = CoD mm
式中: C0 3
3×1.5
则: t1.0 = mm
= 4.5 mm
满足要
实取 t = 4.5 mm 等于 4.5 mm, 求. 3.由8.6.2.3规定其他半径处的叶切面厚度由 t0.25=45 mm 与 t1.0=4.5 mm 连直线决定.
实际桨叶厚度为:
t0.2 = 47.70 mm
页 页
一、概述
1、按《钢质内河船舶建造规范》(2009)校核本船螺旋桨的强度。
2、螺旋桨的主要参数
直
径: D = 1.500 m
螺
距: P = 1.100 m
盘
面
0.700
桨 叶 叶 数: Z = 4
0.7212
×
0.226D·
AE/AO/( 0.25R 剖面处的桨叶宽度: b = 0.1Z)=
48M 货船
技术设计
标记 数量 修改单号 签字 日期
编制 翁方勇
校对 顾春荣
标检
审核
审定
日期 2009.03
JHC4048A-101-05JS
螺旋桨强度计算书 标 记 质(Kg)量 比 例
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嘉兴金航船舶设计有限公司
《螺旋桨强度计算书》
JHC4048A-101-05JS
(完整word版)船用螺旋桨的功率计算
船用螺旋桨的功率计算功率(W)直径(D)螺距(P)转/分(N)功率(W)=(D/10)的4次方*(P/10)*(N/1000)的3次方*0。
45速度(SP)km/h=(P/10)*(N/1000)*15.24静止推力(Th)g=(D/10)的3次方*(P/10)*(N/1000)的2次方*22船用螺旋桨的工作原理可以把螺旋桨看成是一个一面旋转一面前进的机翼进行讨论。
流经桨叶各剖面的气流由沿旋转轴方向的前进速度和旋转产生的切线速度合成。
在螺旋桨半径r1和r2(r1〈r2)两处各取极小一段,讨论桨叶上的气流情况.V—轴向速度;n—螺旋桨转速;φ-气流角,即气流与螺旋桨旋转平面夹角;α—桨叶剖面迎角;β—桨叶角,即桨叶剖面弦线与旋转平面夹角.显而易见β=α+φ。
空气流过桨叶各小段时产生气动力,阻力ΔD和升力ΔL,合成后总空气动力为ΔR。
ΔR沿飞行方向的分力为拉力ΔT,与旋螺桨旋转方向相反的力ΔP 阻止螺旋桨转动。
将整个桨叶上各小段的拉力和阻止旋转的力相加,形成该螺旋桨的拉力和阻止螺旋桨转动的力矩。
从以上两图还可以看到。
必须使螺旋桨各剖面在升阻比较大的迎角工作,才能获得较大的拉力,较小的阻力矩,也就是效率较高。
螺旋桨工作时。
轴向速度不随半径变化,而切线速度随半径变化。
因此在接近桨尖,半径较大处气流角较小,对应桨叶角也应较小。
而在接近桨根,半径较小处气流角较大,对应桨叶角也应较大。
螺旋桨的桨叶角从桨尖到桨根应按一定规律逐渐加大。
所以说螺旋桨是一个扭转了的机翼更为确切。
从图中还可以看到,气流角实际上反映前进速度和切线速度的比值。
对某个螺旋桨的某个剖面,剖面迎角随该比值变化而变化。
迎角变化,拉力和阻力矩也随之变化。
用进矩比“J”反映桨尖处气流角,J=V/nD。
式中D-螺旋桨直径。
理论和试验证明:螺旋桨的拉力(T),克服螺旋桨阻力矩所需的功率(P)和效率(η)可用下列公式计算:T=Ctρn2D4 P=Cpρn3D5 η=J·Ct/Cp 式中:Ct—拉力系数;Cp—功率系数;ρ—空气密度;n—螺旋桨转速;D-螺旋桨直径。
渔船螺旋桨设计
船舶推进课程设计--渔船普通螺旋桨图谱设计计算书1、已知拖网渔船主要要素:垂线间长L pp=37.00m型宽B=7.60m型深H=3.80m平均吃水T m=2.90m棱形系数C p=0.620排水体积♦=452m3排水量Δ=463.3t主机功率MHP=600HP 转速RPM=400r/min 螺旋桨中心距基线高Z p=0.50m主机轴带20KW发电机一台2、船体阻力计算:(按日本渔船阻力图谱)B/T=2.73; ♦/(L/10)3=9.261gLVFr0.26 0.30 0.32 0.34 0.362 马力系数Eo 0.050 0.107 0.150 0.197 0.2513 144 309 433 569 7254 航速Vs(Kn)9.62 11.11 11.85 12.69 15.333、船身效率计算 根据汉克歇尔公式:伴流分数 ω=0.77Cp -0.28=0.1974 推力减额分数 t=0.77Cp-0.30=0.1774 船身效率 ȠH =(1-t)/(1-ω)=1.025 4、螺旋桨收到马力计算扣除主机拖带6.5KW 发电机一台,其轴带效率为0.916,轴系效率Ƞs 取0.97, 螺旋桨的收到马力P D =(MHP-916.036.1*20)*0.97*0.96=553.2HP (公制) 5、假定设计航速下有效推进马力计算根据B4-40,B4-55,B4-70的Bp-δ图谱列表计算序号 项目 单位 数值1假定设计航速VsKn 9 10 11 12 2 VA=(1-ω)Vs Kn 7.223 8.026 8.829 9.631 3 B P =NP D 0.5/γ0.5V A 2.5 66.27 50.92 40.12 32.28 4 8.14 7.14 6.33 5.68 5 MAU-40 δ 91.5 81.1 74.2 67.6 6 P/D 0.597 0.621 0.651 0.677 7 η00.502 0.534 0.555 0.594 8THP=P D ȠH ȠȠrHP 284.6 302.8 314.7 336.8 9 MAU-55 δ 90.1 80.2 73.0 66.3 10 P/D 0.631 0.660 0.692 0.720 11 η◦0.480 0.514 0.547 0.578 12THP=P D ȠH ȠȠrHP 272.2 291.5 309.6 327.7 13 MAU-70 δ 89.1 79.6 72.0 65.4 14 P/D 0.642 0.675 0.703 0.739 15 η◦0.465 0.497 0.527 0.554 16THP=P D ȠH ȠȠrHP263.7281.8298.8314.1将假定设计航速下推马力计算结果,按适当的比例绘制在有效马力曲线图上,从不同盘面比的THP曲线与EHP的曲线交点处,作垂线与横坐标V S相交一点,从而可查处不同面比所对应的各自航速V S ,如图所示9 10 11 12δP/D THP η95650.750.553502500.450.60MAU-40: Vs=11.17KnMAU-55: Vs=11.13KnMAU-70: Vs=11.10Kn6、初步确定桨的要素从THP-V s曲线与船体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,根据不同盘面比所对应的设计航速列表继续查MAU图谱进行计算,可获得不同盘面比状态下的螺旋桨要素,即:桨的直径D,螺距比P/D,桨的效率η0,如下表所示:MAU Vs P/D δ D ηO4—40 11.17 0.659 72.91 1.634 0.5614—55 11.13 0.695 72.07 1.609 0.5504—70 11.10 0.704 71.72 1.597 0.5287、拖力计算(拖网航速Vs=4Kn)序号计算项目MAU4-40 MAU4-55 MAU4-70 1 直径D(m)1.634 1.609 1.5972 VA=0.5145·Vs (1-ω)(m/s) 1.65 1.65 1.653 Q=DHP·75·60/2πN 991 991 9914 假定转速N1250 300 360 250 300 360 250 300 3605 J=60V A / N1 D 0.242 0.202 0.168 0.246 0.205 0.171 0.248 0.207 0.1726 KQ=3600Q/ρN12 D50.045 0.031 0.023 0.051 0.035 0.024 0.053 0.036 0.0257 J(查图谱) 0.185 0.187 0.1888 K Q0.026 0.028 0.0299 K T0.239 0.248 0.25110 N=60·V A /JD 328 329 33011T拖=(P/D)·(KT/KQ)(kgf)5575.0 5455.2 5370.9 8、空泡校核按瓦根宁根限界线,计算不发生空泡之最小展开面积比。
螺旋桨课程设计任务书
1.船舶主要参数1)原始给定船舶数据船型:远洋散装货船,球鼻艏、球艉、单桨、半悬舵。
总长195.0 m设计水线长190.0 m垂线间长185.0 m型宽28.4 m型深15.8 m设计吃水11.0 m设计排水量48755t型排水体积347423 m方形系数0.821棱形系数0.8252)船舶有效马力曲线船体船舶的有效马力曲线是表征船体阻力特性的曲线一可通过近似估算或船模阻力试验来确定,对应于不同装载情况将有不同的有效马力曲线,一般有满载和压载之分。
此外考虑到由于风浪或污底等情况,则尚需增加一定百分数(20%左右)的有效马力裕度,通过下表可绘制附图二中的P E曲线。
2.主机与螺旋桨参数主机型号6RLB66 主机发出功率额定转速螺旋桨型号MAU 叶数4桨数旋向型柴油机1台P s 11100 hpn 124 r / min型叶单桨右旋螺旋桨材料ZQAL12-8-3-2(K=1.2)材料桨轴距基线高度 3.6 m 3. 设计工况、参数设计功率设计转速螺旋桨直径4. 推进因子的确定伴流分数推力减额分数螺旋桨直径轴系传送效率船身效率5. 可以达到的最大航速设计海水密度:船后螺旋桨敞水受到马力7.4 g / cm3按满载工况设计,P 0.85P sn 124 r / minD 5.6mw 0.36 t0.216D 5.6m0.981 t 1 0.2161.2251 w 1 0.362 4104.63 kgf s /m(取R 1.0):P D 0 P S 0.85 S R 11100 0.85 0.98 1.0hp 9246.3hpQ 75P D02 n75 9246.353431.721kgf m124 J2 3.14 -60螺旋桨转速:n 124 r min 2.067 r s 螺旋桨产生的扭矩螺旋桨转矩系数:KQ 0.0217以MAU4-40 MAU4-55 MAU4-70的敞水性征曲线进行设计一插值计算:其中:P TE P D00 H,见教材P264附录图一MAU4-40敞水性征图谱,由J、P/D 可查得K T、10K Q和n 0 o表一敞水图谱设计表其中:P TE P DO0 H见教材P264附录图一MAU4-40敞水性征图谱,由J、P/D可查得K T、10K Q和n 0由表一可绘制如教材P119图8-9所示,以V为横坐标,以P E、P/D、o和P TE为纵坐标绘制图谱设计的计算曲线,图中曲线P E和曲线P TE的交点即为所求的螺旋桨,将该交点平行纵轴与图中各取线的交点列于下表中。
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)。
螺旋桨及其拉力计算.doc
用螺距规制作螺旋桨如图(H——螺距,r——螺旋桨半径,α——桨叶角,h——木料厚度,b——木料宽度)桨叶角、螺距和螺旋桨半径的关系:tanα=H/(2π*r);桨叶角、木料厚度和木料厚度的关系:tanα=h/b;根据上面关系得:b=2π*h*r/H。
当选定了木料厚度h和螺旋桨螺距H后,则木料宽度b 与螺旋桨半径r 成正比关系。
根据螺旋桨半径r 的取值,就可以确定距离转轴r 处的宽度b。
由此作得下图,锉削螺旋桨时,保持OA边的高度为h,OB边的高度为零,锉出的斜面角就等于螺旋桨的桨叶角α。
螺距大则浆叶角就大, 高速飞机用小浆大浆叶角低速飞机用大浆小浆叶角螺距比(螺距/直径)在0.8以下注意,在此公式中:G的单位为克力,如模型飞机质量为700克,则G为700克力;S的单位为分米2,比如机翼面积为30dm2;那么 G/S 就是翼载荷了,各位模友可以根据自己的飞机计算出来;Cy在0.2—1.2之间大概选择一下;此时的V就是要这架模型飞机离地起飞必须达到的最低速度(相对气流的速度)了,单位仍为米/秒。
螺旋桨拉力计算公式:直径(米)×螺距(米)×浆宽度(米)×转速²(转/秒)×1大气压力(1标准大气压)×经验系数(0.25)=拉力(公斤)或者直径(厘米)×螺距(厘米)×浆宽度(厘米)×转速²(转/秒)×1大气压力(1标准大气压)×经验系数(0.00025)=拉力(克)前提是通用比例的浆,精度较好,大气压为1标准大气压,如果高原地区,要考虑大气压力的降低,如西藏,压力在0.6-0.7。
1000米以下基本可以取1。
例如:100×50的浆,最大宽度10左右,动力伞使用的,转速3000转/分,合50转/秒,计算可得:100×50×10×50²×1×0.00025=31.25公斤。
航速及螺旋桨计算书设绘通则
航速及螺旋桨计算书设绘通则1 主题内容与适用范围1.1主题内容航速及螺旋桨计算书是计算船舶在要求吃水状态下的阻力、航速、螺旋桨几何要素、螺旋桨的强度校核、空泡校核、系柱推力和转速、重量、惯量及螺旋桨特性等。
为绘制螺旋桨图和进行轴系扭振计算提供依据。
1.2适用范围应用MAU型或楚思德B型螺旋桨设计图谱设计常规螺旋桨并计算航速。
2 引用标准及设绘依据图纸2.1引用标准下列标准所包含的条文,通过在本标准中引用而构成本标准的条文。
本标准出版时,所示版本均为有效。
所有标准都会被修订,使用本标准的各方应探讨使用下列标准最新版本的可能性。
a) GB4954-84 船舶设计常用文字符号2.2 编制依据图纸a)技术规格书或设计任务书;b)总布置图;c)静水力曲线图或表;d)阻力估算方法或船模试验报告;e)螺旋桨设计图谱;f)主机主要参数及特性曲线;g)减速齿轮箱主要参数。
3 基本要求提供完整的航速及螺旋桨计算书。
4 内容要点4.1 计算说明说明应用上海船舶研究设计院电子计算机程序SC88-CR158计算或应用何种螺旋桨设计图谱直接计算。
4.2 主要参数4.2.1 船舶数据:主尺度(见表1)、船型系数(见表2)。
船舶主尺度表1船型系数表24.2.2 主机参数:型号X台数、额定功率、额定转速、转向(见表3)。
主机参数表34.2.3 减速齿轮箱参数:型号、台数、减速比(见表4)。
减速齿轮箱参数表44.2.4 螺旋桨设计要求:主机功率、螺旋桨设计转速、螺旋桨只数、螺旋桨浸深、螺旋桨旋向、桨叶形式和叶片数、桨毂形状和尺度(见表5)。
螺旋桨设计要求表54.3 计算阻力、有效功率曲线根据阻力计算公式及图谱计算实船阻力或按船模试验报告换算实船阻力,绘制有效功率曲线。
4.4 推进因子及螺旋桨收到功率根据船型特点、主机和齿轮箱参数、船模试验或应用经验公式确定轴系传递效率、螺旋桨收到功率、伴流分数、推力减额分数、相对旋转效率、船身效率。
螺旋桨设计计算说明书
某沿海单桨散货船螺旋桨设计计算说明书姓名:胡建学班级:20120115学号:2012011503日期:2014年12月8日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 40452.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=0.983.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=--=wt H η4.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 = 5400×0.9×0.98×1.0=4762.8hp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Vkn 13 14 15 16 V A =(1-w)Vkn 9.373 10.049 10.815 11.536 Bp=NP D 0.5/V A 2.542.337 35.212 29.570 25.171 Bp 6.5075.934 5.438 5.017 MAU 4-40 δ 75.5071.84 65.28 60.32 P/D 0.6560.678 0.689 0.738 ηO 0.552 0.573 0.5950.628 P TE =P D ·ηH ·ηO hp 2833.344 2941.134 3054.0573223.442 MAU 4-55 δ 76.22 70.27 64.4358.94 P/D 0.683 0.704 0.7290.768 ηO 0.538 0.557 0.5810.603 P TE =P D ·ηH ·ηO hp 2761.148 2859.008 2982.1973095.120 MAU 4-70 δ 73.42 68.26 62.1857.88 P/D 0.708 0.724 0.7580.796 ηO 0.514 0.537 0.5680.586 P TE =P D ·ηH ·ηO hp 2638.295 2756.3512915.470 3007.120据上表的计算结果可绘制PT E 、δ、P/D 及ηO 对V 的曲线,如下图所示。
螺旋桨设计说明书
螺旋桨图谱设计计算说明书“信海11号”`学院航运与船舶工程学院专业船舶与海洋工程》学生姓名李金檑班级船舶1403班学号 0315组员李金檑、刘敬指导教师赵藤·目录一、前言 (1)二、船体主要参数 (1)三、主机主要参数 (1)四、推进因子 (1)五、阻力计算 (2)六、可以达到最大航速的计算 (2)七、空泡校核 (4)八、强度校核 (5)九、螺距修正 (7)十、重量及惯性矩计算 (7)十一、敞水性征曲线的确定 (9)十二、系柱特性计算 (10)十三、航行特性计算 (11)十四、螺旋桨计算总结 (13)十五、桨毂形状及尺寸计算 (13)十六、螺旋桨总图(见附页) (14)十七、设计总结及体会 (14)十八、设计参考书 (15)一、前言本船阻力委托七零八研究所五室进行船模拖曳试验,并根据试验结果得出阻力曲线。
实验时对 3.4m d =吃水情况来进行。
虽然在船舶试验过程中将本船附体部分(舵、轴支架、舭龙骨等)也装在试验模型上,但考虑本船建造的表面粗糙度及螺旋桨等影响在换算本船阻力时再相应增加15%。
本船主机最大持续功率kw 10802⨯额定转速750转/分,考虑本船主机的经济性和长期使用后主机功率折损。
在船速计算中按%8510802⨯⨯kw 来考虑。
螺旋桨转速为300转/分。
二、船体主要参数表1 船体主要参数本船的H B =; d H =; B L pp =; dB=三、主机主要参数型 号:8230ZC 二台 额定功率:s P =1080kw(1469hp) 额定转速:750r/min 减速比: 传送效率:M η=四、推进因子伴流分数 0.165=ω; 推力减额 t= 船身效率 1=H η; 相对旋转效率 1=R η五、阻力计算本船曾在七零八所水池进行船模阻力试验,表中数值为吃水时船的阻力试验结果。
表2 模型试验提供的有效功率数据六、可以达到最大航速的计算采用MAU 4叶桨图谱进行计算。
取功率储备15%,轴系效率:M η=螺旋桨敞水收到马力:()hp P D 1186.21810.950.851469=⨯⨯⨯= 根据MAU4-40,MAU-55,MAU4-70的δ-P B 图谱列表计算表3 按δ-P B 图谱设计的计算表根据上图中的计算结果可绘制TE P 、δ、D P 及0η对V 的曲线,如下图。
螺旋桨设计设计说明
第一章引言杂货船一般没有固定的航线和船期,而是根据货源情况和需要航行于个港口之间,杂货批量远不及石油、矿砂那样多,除杂货外,也可载运散装杂货或大件货物等。
杂货船有航行于内河的小船,也有从事远洋国际贸易的两万吨载重吨以上的大船。
国际上普通货船在载重量通常在一万至两万吨。
杂货船不追求高速,而注重经济性和安全性,要求尽量多装货,提高装卸效率,减少船员人数和保证航行效率,减少船员人数和保证航行、货物安全。
杂货船是干货船的一种,装载各种包装、桶装、箱装、袋装和成捆等件杂货的运输船舶,又成为普通货船。
杂货船应用广泛,吨位术在世界商船队中居首位。
干货船,又称普通货船,是以运载干燥货物为主,也可装运桶装液体的货船,是最常见的货船,专门用来装运成包、成堆、成扎成箱的干货。
为避免受压,该货船有两至三层全通甲板,根据船的大小设有三至六个货舱,甲板上带有舱口未闭的货舱口,货舱口特别大,上面有水密舱口盖,一般能自动启闭。
配有完整的起货设备。
货舱口两端有吊杆装置,还有回转式起吊吊车,机舱设在船的中部或尾部。
前一种布置有利于调整船舶的纵倾,后一种布置可增大载货容积,但空载时有较大尾倾。
杂货船底部多为双层底结构,能防止船底破损时海水进入货舱,并可增加船体的纵向强度,双层底内空间可用作清水舱和燃料舱,也可做压载舱以调节船的重心。
本文是按照设计任务书的要求所进行的关于货船的设计,在设计过程中查阅了大量的资料和数据,并得到专业老师的指导和同学的帮助,在这里我向他们致以最诚挚的谢意。
由于本人的能力有限,在设计中不可避免的会出现一些错误,还望老师给予批评和指正。
第二章全船说明书2.1 总体部分2.1.1 概述小型沿海货船具有货物周转快,运输方便灵活,适合沿海短距离运输等特点。
可以进入条件简陋或水深限制的小型港口,码头。
还可以进入内河进行运输,是连接内陆沿江,沿海地区与沿海地区一种纽带。
2.1.2 主要数据2.1.2.1 主尺度总长L oa65.37m垂线间长L pp60.0m型宽 B 10.9m型深 D 5.35m设计吃水 4.2m排水量1869t2.1.2.2 主要船型系数长宽比Lpp/B 5.58长深比Lpp/D 11.2宽深比B/D 2.04宽度吃水比B/T 2.6方形系数Cb 0.662中剖面系数Cm 0.951水线面系数Cww 0.774棱形系数Cp 0.6952.1.2.3 载重量设计吃水4.2m,海水密度1.025t/m3时,载重量约1100t。
集装箱船螺旋桨设计计算说明书
集装箱船螺旋桨设计计算说明书班级:船舶11-3学号:1102120324姓名:孙凯凯指导老师:刘大路1.已知船体的主要参数设计水线长 Lwl=91.6 垂线间长 Lpp=90.0m 型宽 B = 16.7m 设计吃水 T = 5.3m 排水体积 ▽ =6253.2m ³ 排水量 △ = 6409.6t 方型系数 C B = 0.785 桨轴中心距基线高度 Zp = 1.90m 棱形系数 Cp = 0.790由模型试验提供的船体有效马力曲线数据如下:航速V (kn ) 10 11 12 13 14 有效马力PE (hp ) 763 1066 1535 2254 19222.主机参数主机功率 Ps=2900kw 主机转速 N = 755r/min 转向 右旋减速比 i=3.355:1传递效率 ηs=0.97(已将减速箱考虑在内)3.相关推进因子伴流分数 w = 0.3425 推力减额分数 t = 0.275 相对旋转效率 ηR = 1.0 船身效率 1027.111=--=wt H η4.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 = 0.97 螺旋桨敞水收到马力:P D = R s S P ηη9.0=0.9×2900×1.36×0.97×1.0=2531.7hp231355.3775==N r/min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 11 12 13 14 V A =(1-w)V kn 7.2325 7.89 8.5475 9.205 Bp=NP D 0.5/V A 2.596.3526 77.516 63.458 52.726 Bp9.816 8.239 7.966 7.261 MAU 4-40δ106.5 97.5 89.8 83 P/D 0.562 0.575 0.592 0.612 ηO 0.4510.47750.505 0.525 P TE =P D ·ηH ·ηOhp 1712.261 1812.870 1917.277 1993.208 MAU 4-55δ106 96.5 88.5 81.8 P/D 0.598 0.615 0.635 0.655 ηO 0.4332 0.46 0.487 0.51 P TE =P D ·ηH ·ηOhp 1644.682 1746.4301848.938 1936.260 MAU 4-70δ104.5 95.5 87.5 80.67 P/D 0.60.6180.638 0.661 ηO0.42 1.4475 0.47250.495 P TE =P D ·ηH ·ηOhp1594.567 1698.9731793.8871879.311据上表的计算结果可绘制PT E 、δ、P/D 及ηO 对V 的曲线,如下图所示。
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。
螺旋桨计算书6.7
螺旋桨计算书6.7
摘要:
一、螺旋桨计算书概述
1.计算书目的
2.计算书适用范围
3.计算书参考标准
二、螺旋桨计算方法
1.计算公式
2.参数设定
3.计算步骤
三、螺旋桨性能分析
1.性能指标
2.性能优化
四、螺旋桨应用领域
1.飞行器类型
2.应用场景
五、螺旋桨发展趋势
1.新材料应用
2.技术创新
3.行业前景
正文:
螺旋桨计算书6.7针对螺旋桨的计算、性能分析及应用领域进行研究。
首先,对计算书的目的、适用范围和参考标准进行了概述。
接着,详细介绍了螺旋桨的计算方法,包括计算公式、参数设定和计算步骤,为工程师在实际应用中提供了理论依据。
在性能分析部分,计算书对螺旋桨的性能指标进行了详细解读,并通过优化参数,提高了螺旋桨的性能。
此外,还从应用领域出发,介绍了不同类型的飞行器以及螺旋桨在不同场景中的应用,为用户提供了实际操作中的参考。
最后,计算书对螺旋桨的发展趋势进行了探讨,包括新材料的应用、技术创新及行业发展前景。
这有助于业界了解螺旋桨技术的最新动态,并为我国螺旋桨行业的发展提供了有益的建议。
船舶设计原理课程大作业螺旋桨设计【模版】
SHANGHAI JIAO TONG UNIVERSITY 螺旋桨设计计算书姓名:王志强学号:5130109174课程:船舶原理(2)专业:船舶与海洋工程日期:2016年4月一、船舶的主要参数船型:单桨集装箱船二、最大航速确定按满载工况、主机功率P s=0.85P max、螺旋桨转速102r/min,设计MAU型5叶右旋桨1只。
螺旋桨敞水收到功率:P D=0.85ηSηR P max=0.85×0.97×1.0×33000kW=27208.5kW 最大航速设计的步骤:假定若干个盘面比( 0.5、0.55、0.6、0.65、0.7、0.75、0.8),对每一个盘面比进行以下计算:1)假定若干直径(范围7.5m ~ 8.5m,每隔0.01米取一次值);2)对每个直径,假定若干航速(范围21节~25节,每隔0.001节取一次值);3)对每个直径与航速的组合,用回归公式计算设计进速系数下不同螺距比(范围0.4~1.6)螺旋桨的推力、扭矩,通过插值(或二分法)确定满足设计功率要求(即:螺旋桨要求的扭矩与设计功率与转速下的收到转矩平衡)的螺距及相应的有效推力与敞水效率;4)对每个直径,根据阻力曲线及不同航速下的有效推力值,通过插值确定有效推力与阻力平衡的航速,以及对应的螺距和敞水效率;5)根据航速(或敞水效率)与直径的关系,确定最大航速(或最高敞水效率)对应的直径,该直径即为所假定盘面比下的最佳直径。
三、空泡校核柏立尔空泡限界线图空泡校核计算结果:P0=P a+γℎs=10330+1025×(12.7−4.7)kgf/m2=18530kgf/m2=181594N/m2做计算盘面比图~需要盘面比图,如下所示:图 1 计算盘面比~需要盘面比图由图插值可知,不发生空泡的最小盘面比为:0.7040作最大航速~盘面比,敞水效率~盘面比图如下所示:由图可知,在盘面比大于0.7040时,最大航速与敞水效率都随盘面比的增大而单调递减,因此,本螺旋桨设计选取盘面比为0.7040,将该盘面比输入之前计算最大航速的程序中可以得到对应的最佳螺旋桨要素。
螺旋桨课程设计要点
JS813尾滑道渔船螺旋桨设计书指导老师:学生姓名:学号:达成日期:第2页共16页船型单桨流线型舵,前倾首柱,巡洋舰尾,柴油机驱动,尾机型尾滑道渔船。
设计水线长:LWL=29.80m垂线间长:BPL=28.00m型宽:B=6.30m型深:D=2.90m 设计吃水:T d方型系数:B=0.555=2.20m C排水量:=222t棱型系数:C P=0.653纵向浮心坐标X b纵向浮心地点c1/3=-1.36m0.64x=%L/ 4.9231.74宽度吃水比B/T 2.86艾亚法有效功率估量表:速度V/Kn91011Froude数0.270.300.33标准Co(图7-3)332.58270.58223.22标准Cbc0.6250.5770.555实质Cb(肥瘦%)(本船Cb=0.555)12.0%(瘦) 3.8%(瘦)0Cb修正%8.70% 1.88%0Cb修正数目128.93 5.090已修正Cb之C1361.51223.22275.67B/T修正%-4.773-4.773-4.773B/T修正量217.2510.6513.16已修正B/T之C2378.76233.87288.83标准Xc(L%)船中后 1.30%(后) 2.39%(后) 2.04%(后)实质Xc(L%)船中后(本船为后) 4.56% 4.56% 4.56%相差%L,在标准后(本船均为在标准后) 3.26% 2.52% 2.17%Xc修正(%) 4.4% 3.2% 5.4%Xc修正数目3-12.71-9.24-15.602已修正Xc之C3366.05279.60218.27长度修正%=(Lwl-1.025Lpp)/Lwl*100% 3.7% 3.7% 3.7%长度修正413.5410.348.08已修正长度之C4379.59289.44226.35V^372910001331PE=(^0.64)*(V^3)*0.735/C4(KW)44.8180.47137.20PE=(^0.64)*(V^3)*0.735/C4(hp)60.97109.48186.672.主机参数型号:8E150C标定功率:P S2=199kw标定转速:750r/min标定马力270.75hp减速后转速:297.62r/min减速比:i=2.52减速箱效率ηg:0.96轴系效率ηs:0.98最大连续功率:262.63hp相应转速:235.85rpm3.推动因子确实定(1)伴流分数ω本船为单桨海上渔船,故使用汉克歇尔公式估量ω=0.77*Cp-0.28=0.222推力减额分数t,用汉克歇尔公式估量t=0.77*C P-0.3=0.203(3)相对旋转效率近似地取为ηR=1.0(4)船身效率H=(1-t)/(1-ω)=(1-0.203)/(1-0.222)=1.0244.桨叶数Z的选用依据一般状况,单桨船多用四叶,加之四叶图谱资料较为详细、方便查找,3应采纳四叶。
35000T散货船螺旋桨课程设计
重庆交通大学船舶与海洋工程专业MAU型螺旋桨毕业设计计算书设计题目35000吨螺旋桨图谱设计航海学院二本船舶与海洋工程专业1001班设计者张超(eb08040310)指导教师赵藤重庆交通大学完成日期2012年1月2 日目录螺旋桨的设计任务书 (1)螺旋桨的设计计算书 (3)可以达到最大航速的计算 (3)空泡校核 (3)强度校核 (6)螺距修正 (7)重量及惯性矩计算 (7)系柱特性计算 (8)航行特性计算 (9)螺旋桨计算总结 (10)螺旋桨课程设计总结 (11)35000吨散货船船用螺旋桨课程设计任务书1.前言本船阻力通过艾尔法来估算出结果得出阻力曲线。
计算时以设计吃水T=11.5m 情况来进行。
由于在艾尔法计算过程中已将本船的附体部分(舵、轴支架、舭龙骨等)考虑在其中,但考虑本船建造以后及在以后的使用过程中产生的表面粗糙度增加及螺旋桨等影响在换算本船阻力时再相应增加10%。
本船主机最大持续功率9480KW ,额定转速为127转/分,考虑本船主机的经济性和长期使用后主机功率折损。
在船速计算中按%9094801⨯⨯Kw 来考虑。
螺旋桨转速为127转/分。
2.船体主要参数水线长 wl L 180m 垂线间长 pp L175m型宽 B 30m 型深 D 17m 设计吃水 d 11.5m 桨轴中心高 3.343m 排水量 Δ47188t本船的D B =1.788; d D=1.435; BL pp =5.858 ; dB=2.565 3.主机参数 :型 号 6S50MCC (大连船用柴油机厂) 一台额定功率 s P =9480kw (12889hp) 额定转速 N=127 r/min 减速比 1传送效率S η=0.974.推进因子伴流分数 ω=0.5C B -0.05=0.5×0.785-0.05=0.34 (泰洛公式---单桨船) 推力减额 t=k ω=0.588×0.34=0.2 (商赫公式---取k=0.588流线型舵)船身效率ηH =wt--11=1.212相对旋转效率ηR=15.阻力计算6.设计任务①我在本次设计中按d=11.5m,设计叶数为4叶的MAU型螺旋桨;②完成所设计螺旋桨的设计计算书。
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某沿海单桨散货船螺旋桨设计计算说明书姓名: XXX班级:XXX学号:XXX联系方式:XXX日期:XXX1.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 40452.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=0.983.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=--=wtH η4.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 16V A =(1-w)V kn 9.373 10.094 10.815 11.536 Bp=NP D 0.5/V A 2.542.3435.1829.6025.19Bp 6.51 5.93 5.44 5.02MAU 4-40δ75.82 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 =PD·ηH·ηOhp 2862.09 2991.44 3107.95 3213.18MAU 4-55δ74.35 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 =PD·ηH·ηOhp 2778.94 2911.36 3043.28 3137.21MAU 4-70δ73.79 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=PD·ηH·ηOhp 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ηO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=4.2mp 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 δD ηO4-40 15.12 0.695 64.2 4.241 0.600 4-55 15.03 0.739 63.3 4.157 0.589 4-7014.800.74563.54.1060.558MAU4-40 MAU4-55 MAU4-70 1 VmaxKn 15.12 15.03 14.80 2 V A =0.5144Vmax(1-w) m/s5.608 5.574 5.489 3 (0.7πND/60)2 (m/s)2 657.81 632.01 616.59 4 V 20.7R =V 2A +(3)(m/s)2689.25 663.08 646.72 5 ζ=(p 0- p v ) / 21ρV 0.7R 20.401 0.417 0.427 6 η c 0.164 0.169 0.174 7 T=P D ·ηO ·75/V Akgf38220 37448 36344 8 A P =T /21ρV 0.7R 2·η c m 2 6.463 6.391 6.164 9 A E =A P / (1.067-0.229P/D) m 27.119 7.110 6.881 10A E /A O =A E /41πD 20.5030.5240.519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= 15.036.强度校核按1983年<<规范>>校核t 0.25R 及t 0.6r ,应不小于按下式计算之值:t=XK Y -,ZbNN A Y e1=, X=A 2GA d N 2D 3/1010Zb计算功率Ne=5400×0.98=5292hpA D = A E / A O =0.535, P/D= 0.730 , ︒=8ε,G=7.6gf/cm 3 ,N=165rpmb 0.66R =0.226D ·A E / A O/0.1Z=1.2575 b 0.25R =0.7212b 0.66R = 0.9069 b 0.6R =0.9911b 0.66R = 1.2463项目单位数值0.25R 0.6R弦长b m 0.9069 1.2463 K1643 207K2250 151K31410 635K44 34A 1=D/P(K1-K2D/P0.7)+K3D/P0.7-K42327 836Y=A1Ne/ZbN 20572.56 5378.93K582 23K634 12K741 65K8380 330A2=D/P(K5+K6ε)+K7ε+K81193 1013 材料系数K(铝镍合金)1.179 1.179X=A2GAdN2D3/1010Zb 0.2621 0.1619)(XKYt-=mm 148.79 71.65 MAU标准桨叶厚度t′mm 159.19659.688 校核结果满足要求满足要求实取桨叶厚度mm 160 92.13实取桨叶厚度按t1.0R=0.0035D=14.56 与t0.25R=160连直线决定: t0.2R = 169.68 t0.3R = 150.30t0.4R = 130.88 t0.5R = 111.52t0.6R = 92.13 t0.7R = 72.72t0.8R = 53.34 t0.9R = 33.957.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,故对此项螺距无需修正。
由于实际桨叶厚度大于MAU 桨标准厚度,故需因厚度差异进行螺距修正。
设计桨 )(b t0.7R =0.05805标准桨 )(bt0.7R = 0.055221-s = NP V A =NP V 866.30)-1(⨯ω=(1-0.279)*15.03*30.866/(165*3.0368)=0.6675△)(b t 0.7R =〔)(b t 0.7R 设-)(b t 0.7R 标×51.055.0〕×0.75=-0.001126△)(D P t =-2)(D P 0(1-s) △)(b t0.7R =2*0.730*0.6675*0.001126=0.00109修正后的螺距比: D P =)(D P 0+△)(D Pt =0.730+0.00109=0.7318.重量及惯性矩计算根据MAU 桨切面的面积数据用积分方法计算得:桨叶重量 3681.5.5kgf 桨毂重量 1896.2 kgf 螺旋桨重量 5577.7 kgf桨叶惯性矩 443.5 kgf.m.s^2 桨毂惯性矩 ` 30.9 kgf.m.s^2 螺旋桨总惯性矩 474.4 kgf.m.s^2(1) (2) (3) (4) (5) (6) (7) (8) (9) (10)r/R面积系 数Ka 弦长╳最大 厚度 b ╳t 切面面 积(m 2) S=Kabt 辛式 系数 SM(4)╳(5)rr 2(6)╳(7)(6)╳(8) 0.2 0.674 0.14199150.0957023 1 0.0957023 0.4160.1730560.039812149 0.016561854 0.3 0.674 0.14685870.0989827 4 0.3959309 0.6240.3893760.247060905 0.154166005 0.4 0.674 0.14335270.09661972 0.1932394 0.8320.6922240.160775212 0.133764976 0.5 0.6745 0.1322990 0.0892340.35694 1.040 1.0816 0.37122040.386069257 2366 840.6 0.6745 0.11481990.0774460 2 0.1548920 1.2481.5575040.193305249 0.241244951 0.7 0.677 0.091136240.0616992 4 0.2467969 1.4562.1199360.359336358 0.523193737 0.8 0.683 0.062330810.0425719 2 0.08514391.872 1.6642.7688960.141679428 0.235754568 0.9 0.695 0.031431790.02184514 0.087382.0804 1.8723.5043840.163576085 0.30621443110.70 010 2.08 4.3264∑(6)=1.6160287∑(9)= 1.676765852∑(10)= 1.9969698079.敞水特性曲线由MAU4-40,MAU4-55,P/D= 0.731 的敞水特性曲线内插得到MAU4- 53.5 ,P/D= 0.731 的敞水特性曲线,其数据如下:设计桨的敞水特性数据表J 0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 10KQ 0.372 0.354 0.322 0.294 0.262 0.222 0.184 0.132 KT 0.334 0.303 0.278 0.244 0.205 0.163 0.123 0.07410.螺旋桨计算总结螺旋桨直径 4.160螺距比 0.731型式 MAU叶数 Z=4盘面比A E / A O=0.535ε纵倾角︒=8螺旋桨效率ηo= 0.588 设计航速 Vmax= 15.03毂径比d h/D=0.18旋向右旋材料铝镍青铜重量 5577.7kgf惯性矩 474.4 kgf.m.s^211.附录螺旋桨制图数据。