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1、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： 2013/4/24目录1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23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
2、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：Lwi=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)1
3、01112Froude 数 vs/ VgLBP0.2120.2340.255标准G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修正数量厶15.88-9.23-55.8已修正G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
4、 -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G417358293长度修正 %=(Lwl-1.025L pp)/L wl*100%2.382.382.38长度修正厶49.98.57.0已修正长度之C4427367300V3100013311728Pe=A 0.64*V3/C4 *0.735(Kw)207321509Pe/ .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/mi n3 推进因子的确定(1) 伴流分数w本船为单桨内河
5、船，故使用 巴甫米尔公式 估算 =0.165*Cbx 菩一恥x=1亠=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=k - =0.111k=0.6(3) 相对旋转效率：近似地取为n R =1.00(4) 船身效率1 -1 n h = !_L =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/A0的估算按公式 Ae/Aq = (1.3+0.3 X Z) X T / (po-pv)D2 + k 进行估算，其中：T=P
6、/(1-t)V=346/(1-0.111)*11*0.515)=68.7028kN水温 15C 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 + k=(1.3+0.3X 4)X 68.7/(125.734-1.705)X 2&+0.2 =0.3776 桨型的选取说明目前在商船螺旋桨设计中，
7、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23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=0.96,螺旋桨敞水 收到功率：PDO = Psx (1-0.10)Xn RXn sXn g=650X 0.9X 1 X 0.98X 0.96= 550.368kw = 7
8、48.804 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 Bp5.14.54.06MAU4-40S61.155.650.3P/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/nm2.700
9、2.682.65PTe=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。MAUVMAj(k n)p/dD(m)n 04-4011.450.75552.652.7150.6634-5511.410.83551.822.6650.6509 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
10、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-p v = p a+ y hs-pv =(10330+1000 x 2.5-174) kgf/m = 12656 kgf/m2计算温度 t =15C, p v =174 kgf/m P do = 544.75 kw = 741.16 hpp = 101.87 kgf s 2/m4序 号项目单位数值MAU4-40MAU4-551Ae/Ao0.400.552Vmaxkn11.4511.423V=0.5144*V ma*(1-w)m/s4.84.7864(0.7 n ND/60)2(m/s) 2324.
11、08312.255V0.7r2=VA2+(4)(m/s) 2347.12357.43/ 2 pV 0.7R17680182056(T =(p 0-p v)/(/ 2 pV 0.7R )0.7150.6957t c(查图 6-20)0.1850.208推力 T=75*FD* n o/Vakgf766575609需要投射面积Ap=T/( T c*7 2 pV 0.7R2)2m2.3552.18510需要展开面积A=A/(1.067-0.229*P/D)2m2.6352.495112A)=nD /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
12、小盘面比及对应的最佳螺旋桨要素图二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
13、 000.150.270.400.500.600.670.70.660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.O4),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 Xn S=650X 0.97=630.5kw=463.42hp系柱推力减额分数取t=0.04,主机转矩 Q=PdX60X 75/(2冗 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 T0=TX( 1- t 0)=6118.19 X( 1- 0.04 ) =5873.46 kgf车叶转速 N0=60XVT/( pX D4X Kt)=60 X (5873.46/(101.87X 2.6834X 0.34)0.5=10
