华科大船海大三螺旋桨课程设计JS813尾滑道渔船螺旋桨设计书.doc

第 2 页 共 14 页JS813尾滑道渔船螺旋桨设计书指导老师： 学生姓名：学 号： 完成日期：1. 船 型 单桨流线型舵，前倾首柱，巡洋舰尾，柴油机驱动，尾机型尾滑道渔船设计水线长：LWL=29.80m垂线间长：LBP=28.00m型宽：B=6.30m型深：D=2.90m设计吃水：Td=2.20m方型系数：CB=0.555排水量：Δ=222t棱型系数：CP=0.653纵向浮心坐标Xb= -1.36m纵向浮心位置xc=%L/Δ1/34.92Δ0.64 31.74宽度吃水比B/T2.86艾亚法有效功率估算表：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实际Cb（肥瘦%）（本船Cb=0.555）12.0%（瘦）3.8%（瘦）0Cb修正%8.70%1.88%0Cb修正数量Δ128.935.090已修正Cb之C1361.51223.22275.67B/T修正%-4.773-4.773-4.773B/T修正量Δ217.2510.6513.16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）实际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修正数量Δ3-12.71-9.24-15.60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Δ413.5410.348.08已修正长度之C4379.59289.44226.35V^372910001331PE=(Δ^0.64)*(V^3)*0.735/C4(KW)44.8180.47137.20PE=(Δ^0.64)*(V^3)*0.735/C4(hp)60.97109.48186.672．主机参数型号：8E150C 标定功率：PS2 = 199kw标定转速：750 r/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最大持续功率：262.63hp相应转速：235.85rpm3．推进因子的确定 (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算 ω=0.77*Cp-0.28=0.222 (2)推力减额分数t，用汉克歇尔公式估算 t=0.77*CP-0.3=0.203 (3)相对旋转效率 近似地取为ηR =1.0 (4)船身效率ηH =(1-t)/(1-ω)=(1-0.203)/(1-0.222)=1.0244．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．AE/A0的估算 按公式AE/A0 = (1.3+0.3×Z)×T / (p0-pv)D2 + k进行估算，其中：T=PE/(1-t)V=137.2/((1-0.203×11×0.5144)=30.3kN 水温15℃时汽化压力pv=174 kgf/m2=174×9.8 N/m2=1.705 kN/m2 静压力p0=pa+γhs=(10330+1025×1.5)×9.8 N/m2=116.302 kN/m2 k取0.2 D允许=0.7×T=0.7×2.2=1.5y.2682413 AE/A0 = (1.3+0.3×Z)×T / (p0-pv)D2 + k=（1.3+0.3×4）×30.3/((121.324-1.705)×2.2×2.2)+0.2 = 0.4946．桨型的选取说明 由于本船为海上渔船，MAU型原型螺旋桨比较适合在海洋中工作的要求。

所以选用MAU型较适宜7．根据估算的AE/A0选取2~3张图谱 根据AE/A0=0.494选取MAU4-40, MAU4-55，MAU4-70三张图谱8．列表按所选图谱（考虑功率储备）进行终结设计，得到3组螺旋桨的要素及VsMAX 功率储备取16%，轴系效率ηS=0.98，齿轮箱效率ηG=0.96螺旋桨敞水收到功率 PDO = Ps×0.9×0.98×ηS×ηG = 199×0.84×0.98×0.98×0.96 = 159.13kw = 213.3 hp (English)由图谱可查得：项目单位数量假定航速VKn91011VA=Vs(1-ω)Kn7.007.788.56Bp=n*(PDo^0.5)/(VA^2.5)33.5325.7420.28 (Bp^0.5)5.795.074.50MAU4-40δ68.561.255.0P/D0.6750.7160.760ηo0.5880.6240.653PTEhp128.43136.29142.63MAU4-55δ67.160.054.1P/D0.720.7680.816ηo0.5730.6080.636PTEhp125.15132.80138.91MAU4-70δ66.559.253.2P/D0.7360.7830.836ηo0.5520.5800.607PTEhp120.57126.68132.58相应曲线（如下图1-1所示）得到数据系列/项目Vmax/knP/DD/mPδηoMAU4-4010.350.7331.591.1658.660.636MAU4-5510.290.7821.561.2258.140.617MAU4-7010.220.7941.541.2357.820.586图1-19．空泡校核，由图解法求出不产生空泡的（AE/A0）MIN及相应的VsMAX、P/D、η0、D. 按柏努利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hs由船体比例取1.5mp0-pv = pa+γhs-pv =(10330+1025×2-174) kgf/m2 =11591kgf/m2计算温度t =15℃, pv = 174 kgf/m2 PDO = 156.78 kw = 213.3 hp (English)ρ=104.63 kgf×s2/m4序号项目单位数值MAU4-40MAU4-55MAU4-701AE/Ao0.400.550.702VmaxKn10.3510.2910.223VAm/s4.1414.1154.0904(0.7πND/60)^2(m/s)^2300.82289.58282.205(V(0.7R))^2(m/s)^2317.96306.51298.930.5ρ(V(0.7R))^216634.0816035.0715638.496σ=(Po-Pv)/( 0.5ρ(V(0.7R))^2)0.6970.7230.7417τc0.1720.1780.1828T=75*Po*ηo/VAKgf2934.12864.42737.29Ap=T/(τc*0.5ρ(V(0.7R))^2)m^21.0261.0040.96210AD=Ap/(1.067-0.229*P/D)m^21.1411.1311.08611Ao=π(D^2)/4m^21.9861.9111.86312需要的AE/Ao0.5740.5920.583空泡校核图如下数据分析据上述结果作图二，可求得不发生空泡的最小盘面比及对应的最佳螺旋桨要素: AE/A0=0.5923， P/D=0.7884， D=1.5534m， η0=0.6093， VMAX=10.14kn图1-2 空泡校核10．计算与绘制螺旋桨无因次敞水性征曲线 由B4-40,B4-55,P/D=0.735的敞水性征曲线内插得到B4-50.5, P/D=0.735的敞水性征曲线，其数据如下：J00.10.20.30.40.50.60.70.80.9KT0.34840.31840.27280.250.21280.170.12710.080.03718010KQ0.41840.388460.355640.318460.282820.250.20.15430.08710.0243η000.122820.250.367180.454360.551540.63590.643080.558980图1-3 螺旋桨无因次敞水性征曲线11. 计算船舶系泊状态螺旋桨有效推力与保持转矩不变的转速N0由敞水性征曲线得J=0时，KT=0.348, KQ=0.0419计算功率 PD=199*0.96*0.98/0.735=154.72hp系柱推力减额分数取 t0=0.04,主机转矩Q=PD×60×75/(2πN)=254.72×60×75/(2×3.1416×297.62)= 612.72 kgf.m系柱推力T=(KT/KQ)×(Q/D)=(0.348/0.0419)×(612.72/1.5534)= 3276.01 kgf车叶转速N0=60×√T/(ρ×D4×KT)=60×(3276.01/(104.63×1.55344×0.348))0.5 = 235.85 rpm12．桨叶强度校核 按我国1990《钢质海船入级与建造规范》校核t0.25R及t0.6R，应不小于按下式计算所的之值： t=。