1145DWT油污水接收船螺旋桨设计书要点.doc

1145 DWT油污水接收船螺旋桨设计书指导老师：专业班级：学生姓名：学 号：邮 箱：完成日期：2013/4/241船 型 错误！未定义书签2. 主机参数 43. 推进因子的确定 44. 桨叶数Z的选取 45. AE/AO的估算 46. 桨型的选取说明 57. 根据估算的AE/A0选取2〜3张图谱 58. 列表按所选图谱（考虑功率储备）进行终结设计 59. 空泡校核 610. 计算与绘制螺旋桨无因次敞水性征曲线 811. 船舶系泊状态螺旋桨计算 912. 桨叶强度校核 913. 桨叶轮廓及各半径切面的型值计算 1014. 桨毂设计 1015. 螺旋桨总图绘制 1116. 螺旋桨重量及转动惯量计算 1117. 螺旋桨设计总结 1218. 课程设计总结 121.船型单甲板，流线型平衡舵，柴油机驱动，适于油污水接收的中机型单桨船设计水线长：LwL=63.00m垂线间长：LBP=60.00m型宽：B=10.00m型深：D=4.55m设计吃水：T d=4.00m方型系数：Cb=0.698排水量：△ =1780t棱型系数：Cp=0.756纵向浮心坐标Xb= 0.3m纵向浮心位置xc=0.5%L/ △1/34.95^64120宽度吃水比B/T2.62减速比：i = 21.1艾亚法有效功率估算表：（按《船舶原理（上）》P285实例计算）（可以自主 选定一种合适的估算方法，例如泰勒法。

速度V(kn)101112Froude 数 Vs/ VgLBP0.2120.2340.255标准Co查图7-3420380360标准Cbc,查表7-50.720.690.65实际Cb（肥-或瘦+）（%）+3.06-1.16-7.4Cb修正(%)1.4-2.43-15.5Cb修正数量△ 15.88-9.23-55.8已修正Cb之C1426371304B/T修正%-3.49-3.49P -3.49B/T修正数量，△ 2-14.87-12.95-10.61已修正B/T之C2411358293标准Xc,%L,查表7-51.16 +0.55 +0.75 -实际Xc，%L0.5 +0.5 +0.5 +相差%L0.66 -0.05 -1.25 +Xc修正（%）,查表7-7-1.5-0.16.25xc修正数量，△ 36.16500已修正Xc之C3417358293长度修正 %=(Lwl-1.025L pp)/L wl*100%2.382.382.38长度修正△ 49.98.57.0已修正长度之C4427367300V3100013311728Pe=a 0.64*v3/C4 *0.735(Kw)207321509Pe/ 0.64*v3/C4(hp)2824376932.主机参数(设计航速约11k n)型号：6L350PN标疋功率：Ps2 = 650kw标定转速：362 r/min3 •推进因子的确定(1)伴流分数w本船为单桨内河船，故使用 巴甫米尔公式 估算=0.165*C bX 一.— 一x=1=0.1 X (Fr-0.2)=0・1*(0・228-0・2)=0.00283 =0.185(2) 推力减额分数t本船为有流线型舵使用商赫公式t=kfi：=0.111 k=0.6(3) 相对旋转效率： 近似地取为n R =1.00(4) 船身效率n h =上丄=1.0911 - w4 .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/Ao的估算按公式 Ae/Ao = (1.3+0.3 X Z) X T / (p0-pv)D2 + k 进行估算，其中：T=P/(1-t)V= 346/((1-0.111)*11*0.515)=68.7028kN水温 15°C 时汽化压力 pv=174 kgf/m 2=174X 9.8 N/m2=1.705 kN/m2静压力 po=pa+ y hs=(10330+1000X 2.5) X 9.8 N/m 2=125.734kN/m2k 取 0.2D 允许=0.7 X T=0.7 X 4=2.8m (单桨船)2A e/Ao=(1.3+O.3 X Z) X [T/(po-pv)D ]+ k2=(1.3+0.3 X 4)X 68.7/[(125.734-1.705)X 2.8 ]+0.2 =0.3776 •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MAI型)螺旋桨应用最为广泛由于本船为近海运输船，教科书例子 为MAU型，且其图谱资料较齐全，故选用 MAU型更方便设计出螺旋桨7.根据估算的Ae/Ao选取2~3张图谱根据 Ae/Ao=O.377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VsMAX功率储备取10%，轴系效率n s=0・98,齿轮箱效率n g=O.96,螺旋桨敞水 收到功率：Pdo = PsX (1-0.10) x n rX n sX n g=650X 0.9X 1 X 0.98X 0.96= 550.368kw = 748.804 hp 螺旋桨转速 n=j n=362/2=181rpm按2 Bp- S图谱设计计算表项目单位数值假定航速Vkn101112VA=(1-w)Vkn8.29.09.8Bp=NPoO.5/Va2.52620.516.82 Bp5.14.54.06MAU4-40S61.155.6「50.3P/D0.720.730.79n o0.630.640.68D=S *VA/nm2.7502.7302.701PTe=pdo* n o n h n rhp501.34525.60545.80MAU4-55S605449P/D0.750.820.86n o0.610.640.67D=S *VA/nm2.7002.682.65PTe=Pdo* n o n h n rhp489.20517.50537.70据1.1中艾亚法估算的有效功率及上表计算结果可绘制 Pte、3、P/D、D及n 0对V的曲线，如图一所示：图一从PTE-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n 0如下表所列。

MAUVMiAXk n)P/D3D(m)n o4-4011.450.75552.652.715P 0.6634-5511.410.83551.822.6650.6509 •空泡校核由图解法求出不产生空泡的(Ae/Ao) MIN及相应的VsMAX、P/D、n 0、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hs由船体型线图取2.5m2 2po-pv= p a+ y hs-pv =(10330+1000 x 2.5-174) kgf/m = 12656 kgf/m计算温度 t =15°C, p v = 174 kgf/m P do = 544.75 kw = 741.16 hp2 4p = 101.87 kgf s /m序 号项目单位数值MAU4-40MAU4-551ae/A 00.400.552VMAXkn11.4511.423V=0.5144*V maX*(1-w)m/s4.84.7864[(0.7 n ND/60)2(m/s) 2324.08312.255V0.7r2=VA2+(4)(m/s) 2347.12357.43/ 2 p V).7R17680182056(T =(p0-p v)/( / 2 p V).7r2)0.7150.6957t c(查图 6-20)0.1850.208推力 T=75*P* n 0/Vakgf766575609［需要投射面积22.3552.185A=T/( T c*7 2 p V0.7R2)m10需要展开面积A=A/(1.067-0.229*P/D)m2.6352.49511A)=n tf/42m5.7855.57512需要的Ae/Ao0.4550.450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由上图得最佳要素为：AEAo=O.453, P/D=0.785, D=2.683m, n。

0.655, VMA=11.43kn10•计算与绘制螺旋桨无因次敞水性征曲线由MAU4-40 , MAU4-55，P/D=0.785的敞水性征曲线内插得到 MAU 4-45.3、P/D=0.785的螺旋桨无因次敞水性征曲线如图三所示，其数据如下：J00.10.20.30.40.50.60.70.80.90.96KT0.350.300.280.250.210.180.140.10.05010KQ0.390.360.340.330.280.250.210.180.100.060n 000.150.270.400.500.600.670.70.6600.60.50.40.30.2Q10,1 0,2 0.3 0.4 0,5 0,6 0.7 0,8 0,9 1.0图三 螺旋桨无因次敞水性征曲线11.计算船舶系泊状态 (to=O.04),螺旋桨有效推力与保持转矩不变的转速No由敞水性征曲线得 J=0时，Kt=0.34, K q=0.038计算功率 Pd= Ps X n s=650X 0.97=630.5kw=463.42hp系柱推力减额分数取to=O.O4,主机转矩 Q=PdX 60X 75/(2 n N)= 1834.63 kgf.m系柱推力 T=(K t/Kq) X (Q/D)=(0.34/0.038) X (1834.63/2.683)=6118.19 kgf系柱推力 To=TX( 1- t o) =6118.19 X( 1- O.O4 ) =5873.46 kgf车叶转速 No=6OxVT/( p X。