螺旋桨课程设计

螺旋桨图谱课程设计天津大学仁爱学院

姓名：陈旭东

学号： 6010207038

专业：船舶与海洋工程

班级： 2班

日期： 2013.6.30

螺旋桨图谱课程设计

一．已知船体的主要参数

船 型：双机双桨多用途船

总 长: L=150.00m 设计水线长: WL L =144.00m 垂线 间长: PP L =141.00m 型 深: H=11.00m 设计 吃水: T=5.50m 型 宽: B=22.00m 方形 系数: B C =0.84 菱形 系数: P C =0.849 横剖面系数: M C =0.69 排水 量: ∆=14000.00t 尾轴距基线距离: P Z =2.00m 二．主机参数

额定功率: MCR=1714h 额定转速: n=775r/min

齿轮箱减速比: i=5 旋向: 右旋 齿轮箱效率: G η=0.97 三．推进因子的确定

伴流分数 ω=0.248 ;推力减额分数 ; t=0.196 相对旋转效率 R η=1.00 ;船身效率 ;H η=11t

ω

--=1.0691 四．可以达到最大航速的计算 采用MAU 四叶桨图谱进行计算。

取功率储备为10% ，轴系效率S η=0.97 ，螺旋桨转速N=n/i=155r/min 螺旋桨敞水收到马力：D P = 1714 * 0.9 * S η*R η*G η

=1714 * 0.9 * 0.97*1.00*0.97 =1451.43 (hp)

根据MAU4-40、MAU4-55、MAU4-70δ图谱列表计算如下：

根据上表中的计算结果可以绘制TE P 、δ、P/D 及0η对V 的曲线，如图1所示。

从TE P -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0η如下表所列。

MAU max V P/D δ D 0η

4-40 11.79 0.721 59.8 3.428 0.626 4-55 11.68 0.768 59.1 3.396 0.601 4-70

11.47

0.775

59.6

3.355

0.558

五．空泡校核

按柏利尔空泡界限线中商船上界限，计算不发生空泡之最小展开面积比。 桨轴沉深 s P h T Z =-=5.50-2.00=3.50m

0v a s v p p p h p γ-=+-=10330+1025×3.50-174=13743.52/kgf m

计算温度t=15℃,v p =1742/kgf m ,D P =1451.43hp,ρ=104.6324/kgf s m ⋅

根据上述计算结果作图2，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。

0/E A A =0.406，/P D =0.778，D =3.412m ，0η=0.624，max V =11.525kn

六．强度校核

按1983年《规范》校核0.25R t 及0.7R t ，应不小于按下式计算之值：

Y

t K X

=-1e A N Y ZbN =，2321010d A GA N D X Zb =

计算功率e N =1714×S η×G η=1714×0.97×0.97=1612.703hp

0/d E A A A ==0.406，/P D =0.778，10ε︒=，G=7.63/gf cm ,N=155r/min

0.6600.226//0.1R E b D A A Z =•=0.226×3.412×0.406/0.4=0.7827m 0.250.660.7212R R b b ==0.5645m 0.60.660.9911R b b ==0.7758m

P=2.655m

实际桨叶厚度按

1.0

0.0035 R

t D

==12.00mm与

0.25R

t=132.00mm连直线决定：

0.2R t =140.00mm ，0.3R t =124.00mm 0.4R t =108.00mm ，0.5R t =92.00mm 0.6R t =76.00mm ，0.7R t =60.00mm 0.8R t =44.00mm ，0.9R t =28.00mm

七．螺距修正

根据尾轴直径大小，决定毂径比/h d D =0.181，此值与MAU 桨标准毂径比相同，

对此项螺距无须修正。

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07693.00.78279964.006000.0'

7.0=⨯=⎪⎭⎫

⎝⎛R b t

标准桨07481.0)41.0/(40.0226.09964.00171.0t 7.0=⨯⨯⨯⨯⨯=⎪⎭⎫

⎝⎛D D b R

（取MAU4-40为基准桨）

6501.0655.2155866.30525.11)248.01()428.3723.0(155866.30)1(=⨯⨯⨯-=⨯⨯⨯-=V NP V A ω

0024.075.0406.040.07.0'7.07.0=⨯⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎣⎡⨯⎪⎭⎫

⎝⎛-⎪⎭⎫ ⎝⎛=⎪⎭⎫ ⎝⎛∆R R R b t b t b t

00.7()2()(1)()t R P P t

s D D b ∆=--∆=-2×0.778×0.6501×0.0024=-0.00243

修正后的螺距比： 0()()t P P P

D D D

=+∆=0.723-0.00243 =0.7206

八．重量及惯性矩计算

根据MAU 桨切面的面积数据用经验公式计算得： 桨叶重量 b G =1904.503kgf