关刀型螺旋桨的敞水系列设计图谱
网教敞水课件
敞水试验知识
由雷诺数相等的条件可得
2 n m Dm
νm
=
n s Ds2
νs
设
νm =νs
2 nm Dm = n s Ds2
nm Ds2 2 = 2 =λ n s Dm
敞水试验知识
要保持桨模和实桨进速系数和雷诺 数同时相等，必须满足 nm = λ2 ns VAm nm 1 = =λ VAs ns λ 桨模的推力系数等于实桨的推力 系数。
2 4 2
n2D 2 , ) gD
2
KT = KQ
T
ρn 2 D 4
V nD = f1 ( A , nD ν
n2D2 , ) gD n2D 2 , ) gD
V Q nD = = f2 ( A , nD ν ρn 2 D 5
2
2
K V J nD = f3 ( A , η0 = T K Q 2π nD ν
敞水试验知识
根据敞水试验相似定理的讨 论，螺旋桨模型敞水试验必须满足 以下条件： 1)几何相似； 2)螺旋桨模型有足够的浸深(傅汝德数 可不考虑)；
为了消除自由表面对螺旋桨水动力 性影响，桨模的浸深一般应满足
敞水试验知识
螺旋桨模型敞水试验必须满 足以下条件： 1)几何相似； 2)螺旋桨模型有足够的浸深(傅汝 德数可不考虑)； 为了消除自由表面对螺旋 桨水动力性影响，桨模的浸深 一般应满足
Kt 10Kq eta
螺旋桨敞水性征曲线
参考书： 《船舶原理》，盛振邦 刘应中主编 《船舶性能实验技术》，俞湘三 陈泽梁 等编
实验报告
1.试验目的 2.试验相似准则和本次试验内容 3.主要仪器设备 4.试验程序 5.试验原始数据 6.计算公式 7.计算进速系数、推力系数、扭矩 系数、敞水效率和螺旋桨性征曲 线 8.关于螺旋桨敞水试验。
使用Fluent软件的螺旋桨敞水性能计算和考察_冯学梅
[研究与设计]使用Fluent 软件的螺旋桨敞水性能计算和考察①冯学梅1 陈凤明2 蔡荣泉1(1708研究所 上海 200011 2西北工业大学 西安 710072) [关键词]螺旋桨;敞水;C FD[摘 要]船舶性能CFD 计算领域有必要尽快形成螺旋桨敞水性能C FD 计算的快速预报能力,以快速响应用户的需求,使CFD 成为螺旋桨设计的手段之一,并利用这一手段,发挥CFD 计算结果信息量大的特点,对螺旋桨进行相关的性能考察计算。
文章介绍了708研究所利用Fluent 软件在螺旋桨敞水性能计算中的计算流程,以某船所使用的侧斜反弯扭桨作为研究对象,给出了敞水性能曲线的计算结果,并与试验测量值作了比较;同时还介绍了对此桨的性能情况所进行的一些数值计算考察。
[中图分类号]U661.7 [文献标识码]A [文章编号]1001-9855(2006)01-0014-06Calculation of propeller open water performanceby CFD software FLUENTFeng X uemei Chen Feng ming Cai Rong quanKeywords :Pro peller;Open Wa ter;CFDAbstract :M odern C FD calculation o f ship perfo rmance needs to hav e the capability of quick prediction of propeller open w ater perfo rm ance in o rder to prov ide quick response to custom er enquiry ,and to makeCFD one of the mea ns of propeller desig n .Suppo rted by its fea tures o f mass info rmatio n from CFD calcu-lation results,it can be also used to calculate a nd inv estigate releva nt pro peller perfo rm ance.The paper presents the w ork done in M ARIC to run the CFD softw are FLUEN T to calculate the open w ater perfo r-ma nce o f the pro peller ,the process of calcula tion ,the results of calcula tion o n o pen wa ter perfo rmance curv e of a pro peller w ith hig h skew a nd rake tip designed fo r a newbuilding design and a co mpa rison w ith the trial m easurement.The related calculation a nd inv estiga tion on the open w ater behavio r of this pro-peller is also repo rted .1 前 言螺旋桨模型单独地在均匀水流中试验称为敞水试验。
基于 OpenFOAM 的螺旋桨敞水性能预报方法
基于 OpenFOAM 的螺旋桨敞水性能预报方法
郑巢生;张志荣
【期刊名称】《中国舰船研究》
【年(卷),期】2012(000)003
【摘要】为深入研究螺旋桨周围的粘流问题,基于面向对象的开源 CFD 计算平台OpenFOAM,选择 DTMB P4119桨作为对象,利用 RANS 方程计算了桨的敞水性能,并分别考察了网格依赖性和离散格式的影响。
同时分析了不同半径处叶剖面的压力分布及桨前后的流场速度分布。
为保证对流项离散的稳定性和高精度性,采用了二阶 NVD 格式 Gamma 混合差分格式,选取 k-wSST 模型作为湍流模型,压力速度耦合采用 SIMPLE 松弛算法。
计算结果与试验数据吻合较好。
研究建立了基于OpenFOAM 的螺旋桨敞水性能预报方法
【总页数】6页(P30-35)
【作者】郑巢生;张志荣
【作者单位】中国船舶科学研究中心,江苏无锡 214082;中国船舶科学研究中心,江苏无锡 214082
【正文语种】中文
【中图分类】U661.33
【相关文献】
1.螺旋桨敞水性能数值预报方法研究 [J], 孔为平;王金宝;冯学梅
2.RANS方法和升力面理论预报螺旋桨敞水性能比较研究 [J], 刘艳;赵鹏飞;周力;
陈朝晖
3.基于CFD法的船用螺旋桨敞水性能预报 [J], 伍蓉晖;何珍;彭翔;田中文
4.船舶螺旋桨敞水性能预报方法研究现状 [J], 骆雨; 郑高
5.CFD方法预报螺旋桨敞水性能及CFD方法不确定度分析 [J], 杨雨潇
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螺旋桨制图
D=4.78 m
P/D=0.6825 MAU Z=4
AE/A0=0.544
ε=8o η=0.545
Vmax =15.48 kn dh/D=0.18
right
ZQAL12-8-3-2 8406.75 kg
97893.4 kg cm s2
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13、螺旋桨总图(zǒnɡ tú)的绘制 在计算说明书中需给出实际绘图所用的桨叶轮廓尺寸表和叶切面尺寸表。
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由上表(shànɡ biǎo)计算结果画右 图（可用AUTOCAD或坐标纸 画）,从 PTE 曲线 与满载有效马 力曲线PE 的交点，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 如下表所 列。
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5、空泡校核(xiào hé)
按柏利尔空泡限界线中商船上限线，计算(jìsuàn)不发生空泡之最小展开面积比。
Inertia of whole propeller：
Gh 2874 kgf G 8406.75 kgf Ib 89453.4 kgf cm s2 Ih 8440 kgf cm s2 I 97893.4 kgf cm s2
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9、敞水性(shuǐxìng)征曲线之确定
10、系柱特性计算(jìsuàn)（不做要求）
t0.4R 153.9 mm, t0.5R 131.0 mm
t0.6R 108.2 mm, t0.7R 185.3 mm
t0.8R 62.4 mm, t0.9R 39.6 mm
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7、螺距(luójù)修正
由于毂径比和标准桨相同 0.18，故对此项螺距不需修正。 但是实际(shíjì)桨叶厚度大于标准桨叶厚度，故需因厚度差异进行螺距修正。 修正方法可参考第七章第四节。
船舶快速性 4螺旋桨模型的敞水试验
f
时间T
2 ML 1 L M L a b c d e L f kL ( ) ( ) ( 3 ) ( ) ( 2 ) 2 T T T L T T
M : 1 d L : 1 a c 3d 2e f T : 2 b c e 2 f
肯夫在汉堡试验池中的试验 （J =0.85）
J(当KT=0)
η 0(当J=0.85)
J ，η
10KQ(当J=0.85) KT(当J=0.85)
10KQ(当KT=0)
5×10
10×10
15×10
当Rn> 4 ~ 5×105 时，各曲线几乎与 横坐标相平行，意 即此时螺旋桨的性 能几乎与雷诺数无 关。因此这个数值 即为临界雷诺数。
Ds Dm D Dm Ds
α uα
K
2лrn
螺旋桨的尺度作用对推力的影响较小， 对扭矩的影响较大。 实桨和桨模在同一 J 值时： KTm< KTs， KQm> KQs， η0m＜η0
尺度修正办法
① 不修正
因为桨模加工可以做得很光 滑，而实桨比较粗糙，因粗糙而增加之阻力 大体抵消了尺度作用，故可不予修正。
T VA nD2 n 2 D 2 KT 2 4 f1 ( , , ) n D nD gD
同理
Q VA nD2 n 2 D 2 KQ 2 5 f 2 ( , , ) n D nD gD
KT J VA nD2 n 2 D 2 0 f3 ( , , ) KQ 2 nD gD
η
K T ,10K Q,
10KQ
KT
0
0
0.1
0.2
基于UG的螺旋桨的曲面造型
3
CAGD(计算机辅助几何设计)学科领域[3]。当前曲面造型的主流方法之一就是B样条方 法(basic spline)。根据给定的船体型值点，以三次非均匀B样条为光顺函数，采用 整体光顺方法，以应变能最小、曲率变化均匀为准则，以控制点为未知量，建立最优 化问题的约束方程并求解，实现船体曲线的光顺[11]。根据曲线的相对曲率线图，将优 化后的光顺B样条船体曲线与插值B样条曲线、传统最小二乘法逼近曲线进行了比较。 构[循规蹈矩本曲面，以UV方向上的单参数曲线族或站线、水线、纵剖线方向的截面 曲线族为研究对象， 以曲线族的应变能之和最小为准则， 进行光顺处理， 最后， 以NURBS 为统一数学表达式，根据光顺后得到的控制点网络，应用双三次非均匀有理B样条得 到光顺的船体曲面。船体的外形较为复杂,其形状的变化直接影响船舶的性能指标， 建立精确的几何模型是设计高质量船舶的基础。 而船体曲面的计算机表达是对船体曲 面进行设计、 相关性能分析与计算以及后续CAM实现的必要基础.船体曲面是具有双曲 度的相当复杂的空间曲面，不能用规则的解析曲面进行描述,因此如何更加合理地运 用数学方法来表达船体曲面形状一直是造船界追求的关键目标之一。非均匀有理B样 条(Non UniformRa tionalB Spline,NURBS)曲面造型方法能够同时表达自由曲线曲面 和解析曲线曲面,故已成为船体曲面造型的研究热点。 曲面造型是计算机图形学和计算机辅助几何设计(Computer Aided Geometric Design)的一项重要内容， 主要研究在计算机图象系统的环境下对曲面的表示、设计、 显示和分析[4]。它起源于飞机、船舶的外形放样工艺，由 Coons、Bezier 等大师于六 十年代奠定理论基础。经三十多年发展，现在它已经形成了以 Bezier 和 B 样条方法 为代表的参数化特征设计和隐式代数曲面表示这两类方法为主体，以插值 (Interpolation) 、拟合(Fitting) 、逼近(Approximation)这三种手段为骨架的几 何理论体系。我国学者在曲面造型技术的开发中投入了艰巨的劳动，取得了显著的成 绩。 其中值得提出的有复旦大学对参数曲线分类及形状控制的研究和对多元散乱数据 逼近拟合的研究，中国科技大学对 Bezier 曲面凸性条件的研究和对隐式曲面算法的 研究，浙江大学对曲面几何连续拼接理论的研究和对曲面几何逼近方法的研究等。 以 上学术成果已在国际计算机图形界占有重要的一席之地 。 随着计算机图形显示对于真实性、实时性和交互性要求的日益增强，随着几何设 计对象向着多样性、 特殊性和拓扑结构复杂性靠拢的趋势的日益明显，随着图形工业 和制造工业迈向一体化、 集成化和网络化步伐的日益加快，随着激光测距扫描等三维 数据采样技术和硬件设备的日益完善，曲面造型在近几年来得到了长足的发展。这主 要表现在研究领域的急剧扩展和表示方法的开拓创新[6]。从研究领域来看，曲面造型
螺旋桨图谱设计PPT课件
η0 P/D
单 位 kn V1 kn VA1
N
BP1
δ1 D1 D﹡ δ﹡1
η01 (P/D
)
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
【精品】船舶与海洋工程实验技术螺旋桨敞水试验指导书
船舶与海洋工程实验技术螺旋桨敞水试验指导书华中科技大学船舶与海洋工程学院船模拖曳水池实验室2015年5月20日0、前言............................................. 错误!未指定书签。
1、敞水箱安装....................................... 错误!未指定书签。
2、仪器安装及操作................................... 错误!未指定书签。
2.1动力仪........................................... 错误!未指定书签。
3、敞水试验数据处理错误!未指定书签。
图1敞水箱......................................... 错误!未指定书签。
图1动力仪......................................... 错误!未指定书签。
图2电机........................................... 错误!未指定书签。
图33KW稀土直流电动机调速装置...................... 错误!未指定书签。
图4转速数字显示仪................................. 错误!未指定书签。
图5WD990微机电源.................................. 错误!未指定书签。
图6操作台整体视图................................. 错误!未指定书签。
图7放大器背面接口................................. 错误!未指定书签。
图8放大器正面..................................... 错误!未指定书签。
图98HZ采集程序图标................................ 错误!未指定书签。
第4章 螺旋桨模型的敞水试验汇总
第四章螺旋桨模型的敞水试验螺旋桨模型单独地在均匀水流中的试验称为敞水试验，试验可以在船模试验池、循环水槽或空泡水筒中进行。
它是检验和分析螺旋桨性能较为简便的方法。
螺旋桨模型试验对于研究它的水动力性能有重要的作用，除为螺旋桨设计提供丰富的资料外，对理论的发展也提供可靠的基础。
螺旋桨模型敞水试验的目的及其作用大致是：①进行系列试验，将所得结果分析整理后绘制成专门图谱，供设计使用。
现时各类螺旋桨的设计图谱都是根据系列试验结果绘制而成的。
②根据系列试验的结果，可以系统地分析螺旋桨各种几何要素对性能的影响，以供设计时正确选择各种参数，并为改善螺旋桨性能指出方向。
③校核和验证理论方法必不可少的手段。
④为配合自航试验而进行同一螺旋桨模型的敞水试验，以分析推进效率成分，比较各种设计方案的优劣，便于选择最佳的螺旋桨。
螺旋桨模型试验的重要性如上所述，但模型和实际螺旋桨形状相似而大小不同，应该在怎样的条件下才能将模型试验的结果应用于实际螺旋桨，这是首先需要解决的问题。
为此，我们在下面将分别研究螺旋桨的相似理论以及尺度作用的影响。
§4-1 敞水试验的相似条件从“流体力学”及“船舶阻力”课程中已知，在流体中运动的模型与实物要达到力学上的全相似，必须满足几何相似、运动相似及动力相似。
研究螺旋桨相似理论的方法甚多，所得到的结果基本上是一致的。
下面将用量纲分析法进行讨论，也就是用因次分析法则求出螺旋桨作用力的大致规律，然后研究所得公式中各项的物理意义。
可以设想，一定几何形状的螺旋桨在敞水中运转时产生的水动力(推力或转矩)与直径D(代表螺旋桨的大小)、转速n、进速VA、水的密度ρ、水的运动粘性系数ν及重力加速度g有关。
换言之，我们可用下列函数来表示推力T和各因素之间的关系，即T = f1(D，n，V A，ρ，ν，g)，为了便于用因次分析法确定此函数的性质，将上式写作：T = k D a n b cAVρd νe g f(4-1)式中k为比例常数，a、b、c、d、e、f均为未知指数。
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。
螺旋桨图谱设计
2923.051 3274.899 4127.456 3215.356 3602.389 4540.201
伴流分数 推力减额分数 相对旋转效率
2推进因子的决定
ω=
0.279
t= 0.1674
ηR=
1
5473.954 功率 6021.349
14.77 3850.92
船身效率
ηн=(1-t)/(1-
ω)
7.6 g/cm2 6596 hp
4 161.8 r/min
8°
P/D η0 D
Vmax AE/A0
b0.66R b0.25R b0.6R
1.514082121 m 1.091956026 m 1.50060679 m
表5.5 强度校核计算表
项目 弦长b
K1 K2 K3 K4 A1=D/P(K1-K2D/P0.7)+K3D/P0.7-K4 Y=1.36A1Ne/(Zbne)
15.30802 mm 163.8 mm
实际桨叶 按t1.0与 t0.25连直 线决定
t0.2=
173.69947 mm
t0.3=
153.9005347 mm
0.2
t0.4=
134.1016 mm
t0.5=
114.3026733 mm
0.4
t0.6=
94.503743 mm
t0.7=
74.704812 mm
0.5800101
0.4 0.4
0.612596097
0.55 0.55
0.603577219 100AE/A0
0.7 100Ad 0.7 100Ad
P/D η0 D Vmax AE/A0 P
6.强度校核 G= Ne Z= N=ne ε=
螺旋桨敞水试验
nm D
设
m
2 m
ns D
s
2 s
m s
nm D n s D
2 m 2 s 2 m 2 s
nm D 2 ns D
16
2 相似条件及要求
要保持桨模和实桨进速系数和雷诺数 同时相等，必须满足
nm 2 ns VAm nm 1 VAs ns
桨模的推力系数等于实桨的推力系数
KT J V A nD 2 n 2 D 2 0 f3 ( , , ) K Q 2 nD gD
13
2 相似条件及要求
VA nD
nD 2
为进速系数J，运动相似基本条件 为雷诺数Re ，粘性相似条件 相当傅汝德数，重力相似条件，当桨 轴的沉没深度hs>0.625D,兴波影响 忽略，傅汝德数可不考虑
39
3.3 DH5922动态信号测试分析系统
输出部分:
通道数:2路 输出信号范围:0-5V(最大电流5mA) 输入阻抗:0.02Ω D/A转换分辨率:12位 D/A转换速度:2μ S
数字输入输出:
DI:8路,TTL标准电平 DO:8路,TTL标准电平
40
3.3 DH5922动态信号测试分析系统
计数器/计时器(8254)
仅修正扭矩系数 ｋ Q。利用平板摩擦阻力 公式直接对扭矩系数进行修正。若采用柏 兰特---许立汀公式 2.58
K Qm K Qs R em R es
1978 年 ITTC 推荐的修正方法，当模型桨 与实桨在同一进速系数时，按下式对推力 系数及扭矩系数进行修正。
KTs KTm KQs KQm KT KQ
3.1 敞水动力仪（H29-1）
直流电机
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）部分取值计算得t=0.1293。
螺旋桨基本设计与图谱应用
螺旋桨基本设计与图谱应用付品森【摘要】螺旋桨的选型是船舶建造设计中基础且非常重要的工作,分为初步选型和最终选型2个步骤.通过在工作中的实际案例介绍螺旋桨选型的具体方法,从船模试验得出的船体阻力数据建立螺旋桨的初步选型算出所需主机功率,从主机功率最终确定螺旋桨的最终选型,以最佳直径比为指标的选型方法来交互计算螺旋桨转速和直径两个变量,并最终选出最佳螺旋桨.【期刊名称】《造船技术》【年(卷),期】2017(000)001【总页数】10页(P34-43)【关键词】螺旋桨;船模报告;最佳直径;图谱;空泡校核;强度校核【作者】付品森【作者单位】卡特彼勒船用推进器上海有限公司,上海200050【正文语种】中文【中图分类】U664螺旋桨起着把主推进柴油机发出的功率转化为推力的作用，其设计的好坏直接影响船舶的推进性能。
螺旋桨设计一般分为初步设计和最终设计。
初步设计用于估算所需要的主机功率和螺旋桨的初步选型；最终设计是在主机功率被确定后，进一步细化适合于生产制造的螺旋桨参数。
1.1 初步设计在初步设计阶段，根据设计任务书，为新设计船舶设计最合适的螺旋桨，以满足航速和拖力的要求。
船舶线型初步设计完成后，需根据线型估算该船的有效阻力曲线，或通过航模试验求得其有效阻力曲线，根据设计要求估算出某一特定航速下的有效阻力，继而可得出船身的有效阻力功率PE，再根据船体参数推力减额和伴流系数可得出船身效率ηH。
螺旋桨的推进功率PT=PE/ηH，通过估算螺旋桨的敞水效率、相对旋转效率及轴系的传送效率可得出主机的推进功率。
在求主机功率时需注意2个变量：螺旋桨的直径和转速。
需根据实际情况优化匹配螺旋桨直径和转速，求得主机的推进功率，并以此为依据订购主机。
上述的整个过程为螺旋桨的初步设计。
1.2 最终设计在确定主机功率后，所选定的主机往往与初步设计不同，由于各设备厂家所供货的主机功率和转速不同，与设计的要求也存在差异。
通常从功率储备和节省成本的角度选取与设计相近的主机。
吊舱推进器及其螺旋桨的敞水性能估算
吊舱推进器及其螺旋桨的敞水性能估算
张庆文;王言英
【期刊名称】《船海工程》
【年(卷),期】2006(035)004
【摘要】对影响吊舱推进器螺旋桨性能的因素进行了分析,提出应用常规螺旋桨图谱估算POD桨敞水特性曲线的方法,根据已知POD桨的敞水特性资料,通过保持盘面比不变改变螺距比迭代计算得到等效常规螺旋桨,根据得到的螺距比变化规律和常规桨图谱,设计POD桨和估算其敞水特性,并给出算例.
【总页数】4页(P1-4)
【作者】张庆文;王言英
【作者单位】大连理工大学船舶工程系,大连,116024;大连理工大学船舶工程系,大连,116024
【正文语种】中文
【中图分类】U6
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基于iSIGHT平台DOE方法的螺旋桨敞水性能优化设计
基于iSIGHT平台DOE方法的螺旋桨敞水性能优化设计
程成;须文波;冷文浩
【期刊名称】《计算机工程与设计》
【年(卷),期】2007(28)6
【摘要】传统的螺旋桨设计方法已经满足不了进一步提升其性能的要求,并且现代环境的变化不再仅仅要求螺旋桨某一性能的最优,而是多方面综合性能的最
优.iSIGHT多学科优化设计平台提供了完整的设计综合环境和先进的优化设计方法,能够完成设计过程的自动化和智能的设计探索,确定最佳设计参数.基于iSIGHT平台的实验设计方法建立的螺旋桨敞水性能优化方法使螺旋桨效率和最小压力系数都有提高,实现了优化目的.
【总页数】5页(P1455-1459)
【作者】程成;须文波;冷文浩
【作者单位】江南大学,信息工程学院,江苏,无锡,214122;江南大学,信息工程学院,江苏,无锡,214122;中国船舶科学研究中心,江苏,无锡,214082
【正文语种】中文
【中图分类】TP391.77
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