船舶主机选型计算
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
2.3.2 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 B C 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：05.05.0-=B C w ；对双螺旋桨船：20.055.0-=B C w （2）巴帕米尔公式（适用于内河船）
w D C x
w x
B ∆-∇
⋅
+=3
16.011.0
式中：
对单螺旋桨船：1=x ；对双螺旋桨船：2=x 。 当
2
.0＞n F 时，
)
2.0(1.0-=∆n F w ；当
2
.0≤n F 时，0=∆w 。
推力减额分数 t
对单螺旋桨船：kw t =； 式中：
对流线型舵或反应舵：70.0~50.0=k ； 对方形舵柱的双板舵：90.0~70.0=k ；
对单板舵： 05.1~90.0=k 。 对双螺旋桨船：b aw t +=。 式中：
对采用轴支架：14.0,25.0==b a ；对采用轴包架：06.0,70.0==b a 。 相对旋转效率 r η
对单螺旋桨船：05.1~98.0=r η；对双螺旋桨船：0.1~97.0=r η； 对具有隧道尾船：90.0=r η。 轴系传递效率
s η
对无减速齿轮箱的船：
98.0~96.0=s η；对有减速齿轮箱的船：94.0~92.0=s η
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。
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）
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。
如螺旋桨为B型桨，
航速V给定
航速V给定
1） 2.3.2.1终结匹配设计（王国强，盛振邦《船舶原理》P117~P118）及陈祖庆. 《船舶原理》
P178~P181） 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 B C 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
s
P 主机转速 N
旋向 左旋/右旋
减速比 ι 3．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：05.05.0-=B C w ；对双螺旋桨船：20.055.0-=B C w （2）巴帕米尔公式（适用于内河船）
w D C x
w x
B ∆-∇
⋅
+=3
16.011.0
式中：
对单螺旋桨船：1=x ；对双螺旋桨船：2=x 。 当
2
.0＞n F 时，)2.0(1.0-=∆n F w ；当2
.0≤n F 时，
0=∆w 。 推力减额分数 t 对单螺旋桨船：kw t =；
式中：
对流线型舵或反应舵：70.0~50.0=k ； 对方形舵柱的双板舵：90.0~70.0=k ； 对单板舵： 05.1~90.0=k 。 对双螺旋桨船：b aw t +=。 式中：
对采用轴支架：14.0,25.0==b a ； 对采用轴包架：06.0,70.0==b a 。
船身效率 w t h --=
11η
相对旋转效率 r η
对单螺旋桨船：05.1~98.0=r η；对双螺旋桨船：0.1~97.0=r η； 对具有隧道尾船：90.0=r η。 轴系传递效率
s η
对无减速齿轮箱的船：98.0~96.0=s η；对有减速齿轮箱的船：94.0~92.0=s η
4．终结匹配设计计算
在选定主机后要进行终结匹配设计计算。具体匹配设计计算计算步骤表格化见表2-3-5，根据结果作图2-2-6。
表2-3-3 机、桨终结匹配计算（MAU 桨）
图2-2-6中以船速V 为横坐标,以
e
P 、D p /、D 、 0η及te P 为纵坐标会出曲线.曲线te P 和e P
的交点
表示该螺旋桨发出的有效的推力功率等于船所遇到的有效功率,船将在该点对应的船速上等速航行。
由图中交点可得船达到的船速及螺旋桨要素。
上述步骤确定的螺旋桨最佳直径必须小于船尾允许放置的最大直径，如果算出的直径大于最大直径，只能采用最大直径。