船舶課程設(shè)計(jì)徐靈

1、課程設(shè)計(jì)成果說(shuō)明書題 目：船舶動(dòng)力裝置原理課程設(shè)計(jì) 學(xué)生姓名： 徐靈 學(xué) 號(hào)： 140409115 學(xué) 院： 船舶與機(jī)電工程學(xué)院 班 級(jí)： A14能動(dòng) 指導(dǎo)教師： 吳巧瑞 浙江海洋大學(xué)教務(wù)處2016年 12月 15 日浙江海洋學(xué)院課程設(shè)計(jì)成績(jī)?cè)u(píng)定表2016 2017學(xué)年 第 一 學(xué)期學(xué)院 船舶與機(jī)電工程學(xué)院 班級(jí) A14能動(dòng) 專業(yè) 能源與動(dòng)力工程 學(xué)生姓名(學(xué) 號(hào)) 熊雪嬌課程設(shè)計(jì)名 稱船舶動(dòng)力裝置課程設(shè)計(jì)題 目課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)教師評(píng)語(yǔ)指導(dǎo)教師簽名： 年 月 日答辯評(píng)語(yǔ)及成績(jī)答辯小組教師簽名： 年 月 日船舶動(dòng)力裝置原理課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書一、設(shè)計(jì)目的1、進(jìn)一步掌握艦船動(dòng)力裝置的基本概念和基本理論；2、

2、掌握船機(jī)漿設(shè)計(jì)工況選擇的理論和方法；3、掌握工況船舶采用雙速比齒輪箱速比優(yōu)先選計(jì)算方法；4、掌握主機(jī)選型的基本步驟方法；5、初步掌握船機(jī)漿工況配合特性的綜合分析方法。二、計(jì)算與分析內(nèi)容依據(jù)提供的船型資料，完成以下設(shè)計(jì)任務(wù)：1、船體有效功率，并繪制曲線；2、確定推進(jìn)系數(shù)；3、主機(jī)選型論證；4、單速比齒輪箱速比優(yōu)選，槳工況特性分析；5、雙速比齒輪箱速比；6、綜合評(píng)判分析。三、要 求1需要列表計(jì)算的部分，可用EXCEL表格進(jìn)行計(jì)算和繪圖，將表格和相應(yīng)的圖形粘貼在該WORD中。2按照相關(guān)知識(shí)，個(gè)人獨(dú)立完成。3設(shè)計(jì)結(jié)果要求輸出打印，按規(guī)定格式，以A4幅面整理成設(shè)計(jì)說(shuō)明書。文本書寫工整劃一，言語(yǔ)規(guī)范，繪圖

3、標(biāo)準(zhǔn)。4所有設(shè)計(jì)相關(guān)計(jì)算表格及數(shù)據(jù)、曲線匯總于課程設(shè)計(jì)電子稿版本中與設(shè)計(jì)說(shuō)明書一并提交。個(gè)人設(shè)計(jì)文、圖匯總為文件夾“XXX課程設(shè)計(jì)_姓名”電子稿交給班級(jí)學(xué)委。四、時(shí) 間周（2016-12-12到2016-12-18）五、已知條件(1)船型：?jiǎn)螜C(jī)單槳拖網(wǎng)漁船(2)主尺度序號(hào)尺度單位數(shù)值1水線長(zhǎng)M41.02型寬M7.83型深M3.64平均吃水M3.05排水量T400.06漿心至水面距離M2.5（3）系數(shù)名稱方形系數(shù)Cb菱形系數(shù)Cp舯剖面系數(shù)數(shù)值0.490.620.85（4）海水密度=1.024*103/m32設(shè)計(jì)航速狀態(tài)單位數(shù)值自航KN10.4拖航KN3.83柴油機(jī)航速及主要參數(shù)序號(hào)型號(hào)標(biāo)定功率（

4、KW）標(biāo)定轉(zhuǎn)速（r/min）柴油消耗率（g/KW·h）重量（kg）外形尺寸（L×A×H）mm16E150C-116375023825002012×998×132526E150C-122075023832902553×856×144038E150C-A217100022827002065×1069×140548E150C-A289100022835002591×957×140556160A-13164100023839003380×880×15556X6160ZC22

5、0100021837003069×960×151276160A-116075023837003380×880×15558N-855-M1951000175117469NT-855-M267100017912581989×930×151110TBD234V832010002124齒輪箱主要技術(shù)參數(shù)序號(hào)型號(hào)額定傳遞能力KW/（r/min）額定輸入轉(zhuǎn)速（r/min）額定扭矩N·m額定推力KN速比13000.184-0.257750-15001756.2-2459.849.02.04,2.5,3,3.53,4.12D3000.184

6、-0.2571000-25001193.64-2459.849.04,4.48,5.05,5.5,5.9,7.633240B0.1841500175630-501.5,2.34SCG30010.16-0.22750-230030-501.5,2.3,2.5,3.55SCG35010.257750-23001.3,2.3,2.5,3.5,46SCG35030.2571000-23004.5,5,5.5,6,6.5,77SCG25030.1841000-23004,4.5,5,6,6.5,78GWC32350.45-1.35-18004283-12858112.72.06,2.54,3.02,3.

7、57,4.05,4.955雙速比主要技術(shù)參數(shù)序號(hào)型號(hào)額定傳遞能力KW/（r/min）額定輸入轉(zhuǎn)速（r/min）額定推力KN速比1GWT36.390.42-1.23400-100098.072-62GWT32.350.52-1.32-1800112.782-63MCG4100.74-1.84400-1200147.01-4.54S3000.18-0.26750-250049.032.23，2.36，2.52，2.565SD3000.18-0.24750-250049.034，4.48，4.6，4.95六、參考書目1、漁船設(shè)計(jì)2、船舶推進(jìn)3、船舶動(dòng)力裝置原理與設(shè)計(jì)4、船舶設(shè)計(jì)實(shí)用手冊(cè)（設(shè)計(jì)分冊(cè)）七

8、、其 他如發(fā)現(xiàn)設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)、圖紙存在雷同，設(shè)計(jì)作廢并重新就其他船舶完成相關(guān)設(shè)計(jì)，課程設(shè)計(jì)成績(jī)計(jì)算基準(zhǔn)減半。以下為成果說(shuō)明書基本格式，正文字體：宋體，字號(hào)：小四，行間距：18磅。內(nèi)容見(jiàn)推薦目錄。目 錄1、 設(shè)計(jì)任務(wù)書及分析1 （一）設(shè)計(jì)目的1 （二）計(jì)算及分析內(nèi)容12、 設(shè)計(jì)計(jì)算過(guò)程及分析1 (一)計(jì)算船體有效功率1 (二) 不確定推進(jìn)系數(shù) 2 （三）主機(jī)選型論證2 （四）單速比齒輪速比優(yōu)選，漿工況點(diǎn)配合特性分析2三、綜合分析評(píng)價(jià)9 總結(jié)與感想9四、參考書目921一、設(shè)計(jì)任務(wù)書及分析（一）、設(shè)計(jì)目的1、進(jìn)一步掌握艦船動(dòng)力裝置的基本概念和基本理論；2、掌握船機(jī)漿設(shè)計(jì)工況選擇的理論和方法；3、掌握工況船

9、舶采用雙速比齒輪箱速比優(yōu)先選計(jì)算方法；4、掌握主機(jī)選型的基本步驟方法；（二）、計(jì)算及分析內(nèi)容依據(jù)提供的船型資料，完成以下設(shè)計(jì)任務(wù)：1、船體有效功率，并繪制曲線；2、確定推進(jìn)系數(shù)；3、主機(jī)選型論證；4、單速比齒輪箱速比優(yōu)選，槳工況特性分析；二、設(shè)計(jì)計(jì)算過(guò)程及分析1、計(jì)算船體有效功率（1）經(jīng)驗(yàn)公式：EHP=（+E）L 式中：EHP-船體有效馬力，-排水量（T）,L-船長(zhǎng)（M）。在式中船長(zhǎng)為41.0M時(shí)，E的修正量極微，可忽略不計(jì)。所以式可簡(jiǎn)化為 EHP=L。根據(jù)查漁船設(shè)計(jì)可知計(jì)算如下：船速v=10.4×1.852÷3.6=5.35M/S，L=41.0，=0.62;V/=(400

10、÷1.024)/=5.67；v/gl=5.35/(9.8×41)=0.27；通過(guò)查漁船設(shè)計(jì)可得=0.072.（2）結(jié)果：EHP=L=184.412、不確定推進(jìn)系數(shù)（1）公式:P×C=/= ×××式中：有效馬力；：主機(jī)發(fā)出功率；：傳動(dòng)功率；：船射效率；：散水效率；：相對(duì)旋轉(zhuǎn)效率。（2）參數(shù)估算伴流分?jǐn)?shù)：w=0.77-0.28=0.1974推力減額分?jǐn)?shù)：由漁船設(shè)計(jì)得t=0.77-0.3=0.1774=(1-t)/(1-w)=(1-0.1774)/(1-0.1974)=1.025取=0.96；=0.6；=1.0(3)結(jié)果P×C=/

11、= ×××=0.96×1.025×0.6×1.0=0.59043、主機(jī)選型論證（1）根據(jù)EHP和P×C選主機(jī)主機(jī)所需最小功率min=/ P×C=184.41/0.5904=312.35馬力=229.73KW參數(shù)10%功率儲(chǔ)備：min×（1+10%）=252.703KW查柴油機(jī)型號(hào)及主要參數(shù)表選擇NT-855-M型柴油機(jī)參數(shù)：額定轉(zhuǎn)速：1000r/min 額定功率：267KW 燃油消耗量：179g/kw.h（2）設(shè)計(jì)工況點(diǎn)初選a、取槳徑為1.9M，葉數(shù)為Z=4，盤面比為0.40和0.55b、確定槳轉(zhuǎn)速范圍2

12、25r/min左右4、單速比齒輪速比優(yōu)選，漿工況點(diǎn)配合特性分析（1）設(shè)計(jì)思想：按自航工況下設(shè)計(jì)（2）設(shè)計(jì)參數(shù)及計(jì)算：a、螺旋槳收到的馬力DHP：DHP=EHP/(××)=184.41/(1.025×0.6×1.0)=299.85馬力b、P=(DHP/)= (299.85/1.024)=17.11c、槳徑D:D=1.6d、自航航速=10.4KN 托航航速=3.8KNe、進(jìn)速=(1-w)=10.4×(1-0.1974)=8.35f、估計(jì)槳轉(zhuǎn)速：225r/min根據(jù)圖譜計(jì)算（3）具體計(jì)算根據(jù)槳徑D=1.9M，用B4-40和B4-55圖譜計(jì)算轉(zhuǎn)速為20

13、0r/min，225 r/min，250 r/min，275 r/min，300 r/min，航速為10.4KN時(shí)槳的槳距比H/D，敞水效率，并繪制圖譜求得最佳和H/D。（4）列表計(jì)算：=np/序號(hào)計(jì)算項(xiàng)目1槳徑D(M)1.91.91.91.91.92槳轉(zhuǎn)速n(r/min)2102302552703003航速Vs（kn)10.510.510.510.510.54進(jìn)速Va（rw)8.408.408.48.408.405直徑系數(shù)=3.28nD/Va147.6166.7188.2202.3224.56功率系數(shù)Bp=np/(Va)2.517.218.720.823.625.5 查B4-40圖譜7p0.

14、6480.6570.6450.6260.5898H/D1.060.8620.740.6390.5439H(M)1.981.681.421.190.95 查B4-55圖譜10p0.6370.6430.630.6030.56611H/D1.0650.8820.7410.6420.57 12H(M)1.98 1.681.421.231.064(5)作圖確定槳各項(xiàng)最佳參數(shù)：B4-40B4-55（6）通過(guò)作圖確定槳的各相應(yīng)參數(shù)：項(xiàng)目B4-40B4-55槳速r/min230230p0.6530.643H/D0.8620.882H(M)1.641.68D(M)1.91.9通過(guò)作圖確定出此船在自航狀態(tài)下即航速

15、=10.4KN時(shí)，槳的最佳轉(zhuǎn)速，從而準(zhǔn)確得出自航狀態(tài)下的減速比。（7）選擇單速比齒輪箱參數(shù)：a、主機(jī)輸出扭矩Ne=9550/=267/1000×9550=2550NM b、主機(jī)轉(zhuǎn)速n=1000rpm c、減速比i=4.5根據(jù)以上參數(shù)選擇：齒輪箱型號(hào)：SCG3503 外形尺寸854×880×1312 傳遞能力：0.257kw/r/min（8）分析自航狀態(tài)下的機(jī)槳配合特性圖中A點(diǎn)為船自航狀態(tài)下的設(shè)計(jì)配合點(diǎn)，即額定工況點(diǎn)，此時(shí)主機(jī)在設(shè)計(jì)負(fù)荷下工作，主機(jī)可發(fā)出額定功率，螺旋槳亦可發(fā)出設(shè)計(jì)推力，使船在自航設(shè)計(jì)航速即10.4KN航行。（9）雙速比齒輪箱速比優(yōu)選、槳工況配合分析

16、設(shè)計(jì)思想：根據(jù)托航工況選擇減速比，由上面自航時(shí)的兩種盤面比對(duì)應(yīng)的參數(shù)求出拖網(wǎng)時(shí)再吸收全部主機(jī)功率情況下具有的最大推力的螺旋槳的轉(zhuǎn)速及減速比。設(shè)計(jì)參數(shù)：托航航速： =3.8KN進(jìn)速：=(1-w)=1.57m/s具體計(jì)算（查船舶原理與推進(jìn)P186）J= = = T= Te=T(1-t) p 序號(hào)計(jì)算項(xiàng)目1槳徑D(M）1.91.91.91.91.92槳轉(zhuǎn)速2102302552703003航速Vs（kn)10.410.410.410.410.44進(jìn)速VA（rw)1.571.571.571.571.575J=(60Va)/(nD)0.250.220.20 0.18 0.176Q_M=(DHP×

17、75×60)/2n1074.3954.9859.4781.3716.27K_M=(3600Q_M)/(n2 D5 )0.03810.02680.01950.01470.0113 查B4-40圖譜8H/D0.870.720.630.530.4349Kr0.2950.240.1960.1650.0910p0.3360.3380.3410.3450.3511T=(K_r Q_M)/(K_MD) 4376450645684638452312Te=T(1-t)36673776382838873700 查B4-55圖譜13H/D0.850.70.620.5250.4314Kr0.2930.236

18、0.1920.1630.08915p0.3330.3350.3380.340.34616T=(K_r Q_M)/(K_MD) 4346443145414582447317Te=T(1-t)36423713380538403659作圖確定最佳參數(shù)：B4-40 B4-55 （10）通過(guò)兩種盤面比的螺距比確定槳的轉(zhuǎn)速、敞水效率項(xiàng)目B4-40B4-55D（m）1.91.9H/D0.720.80 p0.3380.334n(r/min)225220相應(yīng)的減速比4.444.54（11）空泡校核 =+ 0.5 P-Pv = = =(1.07-0.23)項(xiàng)目B4-40B4-55Vs(kn)3.83.8Va=0.515Vs(1-w)1.571.57D(m)1.91.9H/D0.720.80 p 0.3380.334 246.5241=+248.96243.460.512746.7512465.2 P-Pv 1651116581=1.2951.330.250.258T(kg)45064414=1.4141.37=(1.07-0.23)1.031.38按表中的數(shù)據(jù)繪制成曲線圖根據(jù)上圖可得出螺旋槳設(shè)計(jì)參數(shù)自航與托航的減速比盤面比0.62螺距比0.7自航航速10.4kn螺旋槳直徑1.9m自航p0.622托航p0.336自航時(shí)減速比4.4拖航時(shí)