JS805钢质拖网渔船螺旋桨设计书

JS805钢质拖网渔船螺旋桨设计书

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完成日期：2014/4/23

目录

1．船型 (3)

2．主机参数 (4)

3．推进因子的确定 (4)

4．桨叶数Z的选取 (4)

5．AE/A0的估算 (4)

6．桨型的选取说明 (5)

7．根据估算的AE/A0选取2～3张图谱 (5)

8．列表按所选图谱（考虑功率储备）进行终结设计 (5)

9．空泡校核.......................... 错误！未定义书签。10．计算与绘制螺旋桨无因次敞水性征曲线 . (9)

11. 船舶系泊状态螺旋桨计算........... 错误！未定义书签。12．桨叶强度校核. (10)

13．桨叶轮廓及各半径切面的型值计算 (11)

14．桨毂设计......................... 错误！未定义书签。15．螺旋桨总图绘制.. (12)

16．螺旋桨重量及转动惯量计算 (12)

17．螺旋桨设计总结 (14)

18．课程设计总结 (14)

JS805钢质拖网渔船螺旋桨设计书

1.船型

单桨流线型舵，前倾首柱，巡洋舰尾，柴油机驱动，尾机型钢质拖网渔船。

1.1艾亚法有效功率估算表：（按《船舶原理（上）》P285实例计算）。

由给定设计航速约10.5kn，取V为10,11,12kn估算。

2．主机参数（设计航速约10.5kn ）

3．推进因子的确定 (1)伴流分数w 本船为单桨渔船，故使用汉克歇尔公式估算

w=0.77Cp-0.28=0.77*0.593-0.28=0.177

(2)推力减额分数t 使用汉克歇尔公式

t=0.77C P -0.30=0.77*0.593-0.30=0.157

(3)相对旋转效率： 近似地取为ηR =1.0

(4)船身效率

η

H =

w

-1t

-1=(1-0.157)/(1-0.177)=1.024 4．桨叶数Z 的选取

根据一般情况，单桨船多用四叶，加之四叶图谱资料较为详尽、方便查找，

故选用四叶。

5．A E /A 0的估算（注意：对于内河船及大径深比螺旋桨的船不一定适用！）

按公式A E /A 0 = (1.3+0.3×Z)×T / (p 0-p v )D 2 + k 进行估算， 其中：T=

V

t P E

)1( =120.35/(1-0.157)×10.5×0.5144)=26.43kN

水温15℃时p v =174 kgf/m2=174×9.8 N/m 2=1.705 kN/m 2 静压力p 0=p a +γh s =(10330+1025×2)×9.8 N/m 2=121.324 kN/m 2 k 取0.2

D 允许=0.7~0.8×Td=（0.7～0.8）×2.10=1.47m ～1.68m （单桨船） 取D=1.50m

A E /A 0 = (1.3+0.3×Z)×T / (p 0-p v )D 2 + k

=（1.3+0.3×4）×26.43/((121.324-1.705)×1.502)+0.2 = 0.445

6．桨型的选取说明

目前在商船螺旋桨设计中，以荷兰的楚思德B型和日本AU型（包括其改进型MAU 型）螺旋桨应用最为广泛。由于本船为近海渔船，故采用MAU4叶桨图谱进行设计计算。

7．根据估算的A E/A0选取2~3张图谱

根据A E/A0=0.445选取MAU4-40, MAU4-55两张图谱。

8．按所选图谱（考虑功率储备）进行终结设计得到2组螺旋桨的要素及V sMAX 功率储备取10%，轴系效率ηS=0.98，齿轮箱效率ηG=0.96

螺旋桨敞水收到功率

P D = Ps×(1-0.10)×ηR×ηS×ηG

= 198×0.9×1.0×0.98×0.96= 167.65kw = 228.10hp 螺旋桨转速n=i n=750r/min/2.5=300r/min

列表查图谱可得：

项目单位数量

假定航速V kn 10 11 12 VA=VS*(1-w) kn 8.23 9.053 9.876 BP=n*(PD)^0.5/VA^2.5 23.317 18.373 14.781 √Bp 4.828 4.286 3.844 MAU4-40 δ58.658 52.78 48.02 P/D 0.734 0.778 0.825

η0 0.635 0.664 0.687

D=δ*VA/n m 1.609 1.592 1.580

PTE=PD*η0ηHηR hp 148.31 155.09 160.46 MAU4-55 δ57.297 51.99 46.916 P/D 0.787 0.834 0.884

η0 0.621 0.65 0.675

D=δ*VA/n m 1.571 1.568 1.544

PTE=PD*η0ηHηR hp 145.04 151.82 157.66 据 1.1中艾亚法估算的有效功率及上表计算结果可绘制P TE、δ、P/D、D 对V的曲线，如图一所示：

及η

图一

从P TE-f(V)曲线与船体满载有效马力曲线之交点，可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η0如下表所列。

9．空泡校核

由图解法求出不产生空泡的（A E/A0）MIN及相应的V sMAX、P/D、η0、D. 按柏努利空泡限界线中渔船下限线，计算不发生空泡之最小展开面积比。

桨轴沉深h s由船体型线图取1.5m

p

0-p

v

= p

a

+γh

s

-p

v

=(10330+1025×2-174) kgf/m2 = 12206 kgf/m2

计算温度t =15℃, p

v =

174 kgf/m2P D = 167.65kw = 228.10hp ρ=104.63 kgf s2/m4