漁船螺旋槳設(shè)計

1、 船舶推進(jìn)課程設(shè)計 -漁船普通螺旋槳圖譜設(shè)計計算書 1、 已知拖網(wǎng)漁船主要要素： 垂線間長 Lpp=37.00m 型 寬 B=7.60m 型 深 H=3.80m 平均吃水 Tm=2.90m 棱形系數(shù) Cp=0.620 排水體積 s=452m3 排水量 =463.3t 主機(jī)功率 MHP=600HP 轉(zhuǎn) 速 RPM=400r/min 螺旋槳中心距基線高 Zp=0.50m 主機(jī)軸帶20KW發(fā)電機(jī)一臺 2、 船體阻力計算:(按日本漁船阻力圖譜) B/T=2.73; s/(L/10)3=9.2610.260.300.320.340.362馬力系數(shù)Eo0.0500.1070.1500.1970.25131

2、443094335697254航速Vs（Kn）9.6211.1111.8512.6915.33 3、船身效率計算 根據(jù)漢克歇爾公式: 伴流分?jǐn)?shù) =0.77Cp-0.28=0.1974 推力減額分?jǐn)?shù) t=0.77Cp-0.30=0.1774 船身效率 H=(1-t)/(1-)=1.0254、螺旋槳收到馬力計算 扣除主機(jī)拖帶6.5KW發(fā)電機(jī)一臺，其軸帶效率為0.916，軸系效率s取0.97， 螺旋槳的收到馬力PD=(MHP-)*0.97*0.96=553.2HP（公制）5、假定設(shè)計航速下有效推進(jìn)馬力計算 根據(jù)B4-40,B4-55,B4-70的Bp-圖譜列表計算序號項目單位數(shù)值1假定設(shè)計航速VsK

3、n91011122VA=(1-)VsKn7.2238.0268.8299.6313BP=NPD0.5/0.5VA2.5 66.2750.9240.1232.2848.147.146.335.685MAU-4091.581.174.267.66P/D0.5970.6210.6510.677700.5020.5340.5550.5948THP=PDH0rHP284.6302.8314.7336.89MAU-5590.180.273.066.310P/D0.6310.6600.6920.720110.4800.5140.5470.57812THP=PDH0rHP272.2291.5309.6327.

4、713MAU-7089.179.672.065.414P/D0.6420.6750.7030.739150.4650.4970.5270.55416THP=PDH0rHP263.7281.8298.8314.1將假定設(shè)計航速下推馬力計算結(jié)果，按適當(dāng)?shù)谋壤L制在有效馬力曲線圖上，從不同盤面比的THP曲線與EHP的曲線交點(diǎn)處，作垂線與橫坐標(biāo)VS相交一點(diǎn)，從而可查處不同面比所對應(yīng)的各自航速VS ，如圖所示 MAU-40: Vs=11.17Kn MAU-55: Vs=11.13Kn MAU-70: Vs=11.10Kn6、初步確定槳的要素從THPVs曲線與船體有效馬力曲線之交點(diǎn)，可獲得不同盤面比所對應(yīng)

5、的設(shè)計航速，根據(jù)不同盤面比所對應(yīng)的設(shè)計航速列表繼續(xù)查MAU圖譜進(jìn)行計算，可獲得不同盤面比狀態(tài)下的螺旋槳要素，即：槳的直徑D，螺距比P/D，槳的效率0，如下表所示：MAUVsP/DDO44011.170.65972.911.6340.56145511.130.69572.071.6090.55047011.100.70471.721.5970.5287、拖力計算（拖網(wǎng)航速 Vs=4Kn）序號計算項目MAU4-40MAU4-55MAU4-701直徑D（m）16341.6091.5972VA=0.5145·Vs (1-)(m/s)1.651.651.653Q=DHP·75

6、3;60/2N9919919914假定轉(zhuǎn)速N12503003602503003602503003605J=60VA / N1 D0.2420.2020.1680.2460.2050.1710.2480.2070.1726K Q=3600Q/N1 2 D50.0450.0310.0230.0510.0350.0240.0530.0360.0257J(查圖譜)0.1850.1870.1888K Q0.0260.0280.0299K T0.2390.2480.25110N=60·VA /JD32832933011T拖=（P/D）·(KT/K Q)(kgf)5575.05455.2

7、5370.98、空泡校核按瓦根寧根限界線，計算不發(fā)生空泡之最小展開面積比。槳軸沉深：hsTZp2.90.502.40 m計算溫度：15時：Pv174kgf/m2104.63 kgfS2/m4 PoPvPahsPv103301025×2.417412616 kgf/m2 序號項目數(shù)值MAU440MAU455MAU4701VS4442VA0.5145×(1)VS1.651.651.653(0.7nD/60)2573.9556.4548.24V0.7R2VA2(3)576.6559.1550.95(P0PV)/（0.5V0.7R2）0.4180.4310.4386c0.1690.

8、1750.1787TPD·0·75/VA5575.05455.25370.98ApT/(0.5V0.72c)1.0941.0661.0479AEAP/(1.0670.229P/D)1.1941.1741.15610AE/AOAE/(D2/4)0.5690.5770.57711Ap0.4180.4310.4389、確定螺旋槳的要素 根據(jù)以上表格的計算結(jié)果作圖，可求得不發(fā)生空泡最小盤面比以及所對應(yīng)的最佳螺旋槳要素，確定如下： AE/A0=0.578 P/D=0.698 D=1.606 0=0.548 VS=11.14Kn N=329r/min 10、強(qiáng)度校核：根據(jù)1983年鋼制

9、海船入級與建造規(guī)范校核t0.25R及t0.6R（見下表），應(yīng)不小于按下式計算之值：t Y X計算功率：NePs×s600×0.97582 HPD1.606m AdAE/AO0.578 P/D0.698 10° G7.6 g/cm3 N=ne329r/mint0.66R0.226DAd/（0.1Z）0.524 mt0.25R0.7212b0.66R0.378 mt0.6R0.9911b0.66R0.519 m根據(jù)0.25R、0.6R、1.0R處的實(shí)際槳葉厚度，按t1.0R0.003D4.8 mm 與t0.25R58.7 mm連成光順曲線，稱之為最大厚度曲線，如上圖所

10、示，從圖中可以得到各切面最大厚度為：t0.2R62 mm t0.3R55 mm t0.4R48 mm t0.5R41 mm t0.6R34 mm t0.7R26 mm t0.8R19 mm t0.9R12mm項目數(shù)值0.25R0.6R舷長 b0.3780.519k1634207k2250151k31410635k4434A1D/P(k1k2D/P0.7R)k3D/P0.7Rk42411.2862.4Y1.36A1Ne/Zbne2821.0734.9k58223k63412k74165k8380330A2（D/P）（k5k6）k7k81394.61184.9材料系數(shù)K（錳鐵黃銅）11XA2GAd

11、N2D3/(1010Zb)0.1820.112t58728.8MAU標(biāo)準(zhǔn)槳厚度t33.220校核結(jié)果滿足要求滿足要求實(shí)取槳葉厚度 592911、螺距修正：根據(jù)尾軸直徑大小，決定轂徑比dh/D0.18，此值與MAU槳標(biāo)準(zhǔn)轂徑比相同，故對此項螺距無需修正。由于實(shí)際槳葉厚度大于MAU槳標(biāo)準(zhǔn)厚度，故需因厚度差異進(jìn)行螺距修正。設(shè)計槳 （）0.7R0.025/（0.9964×0.524）0.05171標(biāo)準(zhǔn)槳 （）0.7R0.0171D/(0.9964×0.31075D)0.05523對于MAU型螺旋槳，切面的無升力角:0=57.3k（）=57.3×0.735×0.0

12、5523=2.326修正后的螺距角：=+0-0=+57.3k(-)= tan-1（P/0.7D） = tan-1（P/0.7D）+57.3k(-) = tan-1 （0.67/0.7×1.48）+57.3×0.735×(0.05523-0.05171)= 17.76o修正后的螺距為：P=0.7Dtan=0.7×1.606×tan17.26 o =1.131修正后的螺距比：=0.7012、重量及慣性矩計算:1、槳轂尺寸(1)螺旋槳槳軸的軸徑 dt164 mm(2)螺旋槳的轂徑 dh(1.82.1)dt1.8×150290 mm(3)轂前

13、后兩端的直徑： 轂前：d1/dh（1.0551.15） 得d1310mm 轂后：d2/dh（0.750.90） 得d2232 mm (4)減輕孔的長度，一般在最大值約為0.3l0（l0為轂長），得l10.3l0122 mm (5)轂部筒圓厚度，最小值約為0.75t0.2R，得0.75t0.2R25 mm。(6)葉面、葉背與轂連接處的圓弧半徑： r10.033D53 mm r20.044D71mm。(7)槳轂長度，l02.5dt410 mm(8)軸孔之錐度，K1/102、槳轂重量（采用船舶與海洋工程設(shè)計研究院公式）Gn(0.880.6)Lkd2(0.880.6×)×0.410

14、×7600×(0.29)2147.7kg=0.045+0.108 -=0.045+0.108×-=0.15293、槳葉重量 Gb10.169Zbmax(0.5t0.2t0.6)(1)D0.169×7600×4×0.524×(0.5×0.0620.034)×(10.18)×1.606230.44 kg4、螺旋槳總重量 G Gb1 Gn230.44147.7378.14 kg5、螺旋槳慣性矩 Im0.0948Zbmax(0.5t0.2t0.6)D3 0.0948×7600×4×0.524×(0.5×0.0620.034)×1.6063 406.66 kgf·cm·s214、螺旋槳計算總結(jié)螺旋槳直徑 D1.606 m螺距比 P/D0.7葉數(shù) Z4型式 MAU型盤面比 AE/Ao0.578縱傾角 10°螺旋槳效率 00.548設(shè)計航速 Vs11.14 kn轂徑比 dh/D0.18旋向 右旋材料 錳鐵黃銅重量 378.14 kg慣性矩 406.66 kgf·cm·s215、螺旋槳型值計算伸張輪廓型