阻力與推進(jìn)課程設(shè)計螺旋槳設(shè)計說明書郭超

1、大連理工大學(xué)船舶與海洋工程阻力與推進(jìn)課程設(shè)計螺旋槳設(shè)計說明書課程名稱： 船舶阻力與推進(jìn) 院 （系）：運(yùn)載工程與力學(xué)學(xué)部專 業(yè)： 船舶與海洋工程 班 級： 船0703班 學(xué) 號： 200761815 學(xué)生姓名： 郭 超 2009 年 7 月 25 日目錄設(shè)計要求3設(shè)計船主要參數(shù)估算41、船體主要參數(shù)42、主機(jī)參數(shù)53、推進(jìn)因子的決定64、可以達(dá)到最大航速的計算65、空泡校核86、強(qiáng)度效核97、螺距修正118、重量及慣性矩計算119、敞水性征曲線之確定1210、系柱特性計算1311、航行特性計算1412、螺旋槳設(shè)計總結(jié)15參考文獻(xiàn)16圖1 設(shè)計船的有效功率曲線從該曲線上，可以讀出設(shè)計船在設(shè)計航速時

2、的有效功率1、 推進(jìn)因子的決定根據(jù)泰洛選取伴流分?jǐn)?shù) 按商赫公式?jīng)Q定推力減額分?jǐn)?shù) 取相對旋轉(zhuǎn)效率 船身效率 2、 可以達(dá)到最大航速的計算采用MAU 4葉槳圖譜進(jìn)行計算： 取功率儲備10%，軸系效率 螺旋槳敞水收到馬力： 根據(jù)MAU4-40，MAU4-55，MAU4-70的圖譜列表計算:表5 按圖譜設(shè)計的計算表項目單位數(shù)值假定航速圖2 MAU4葉槳圖譜設(shè)計計算結(jié)果/(kn)03、 空泡校核 按柏利爾空泡限界線中商船上界線，計算不發(fā)生空泡之最小展開面積比。 槳軸沉深 2計算溫度 具體的空泡校核過程見下表7：序號項目單位MAU4-40MAU4-55MAU4-701 2 3456(查表得)789 10根

3、據(jù)上表的計算結(jié)果可以作出下圖3：圖4 空泡校核計算結(jié)果從該圖中便可求得不空泡的最小盤面比以及所對應(yīng)的最佳螺旋槳要素。 4、 強(qiáng)度效核按2001年規(guī)范校核及(見表8)，應(yīng)不小于按下式計算之值： 計算功率 表8 強(qiáng)度校核計算表項目單位0.25R0.6R弦長b 材料系數(shù)K（鋁鎳青銅）MAU標(biāo)準(zhǔn)槳葉厚度t'校核結(jié)果實際槳葉厚度按與連成直線決定： 5、 螺距修正根據(jù)尾軸直徑大小，決定轂徑比，此值與MAU槳標(biāo)準(zhǔn)轂徑比相同，故對此項螺距無需修正。雖然實際槳葉厚度小于MAU槳標(biāo)準(zhǔn)厚度，但考慮到節(jié)省材料，仍將根據(jù)厚度差異進(jìn)行螺距修正。設(shè)計槳 標(biāo)準(zhǔn)槳 (取MAU4-55為基準(zhǔn)螺旋槳) 修正后的螺距比6、

4、重量及慣性矩計算 結(jié)合本設(shè)計所得螺旋槳的尺寸要素選取合適的槳轂和槳軸尺寸，采用我國船舶與海洋工程設(shè)計研究所所提出的相關(guān)公式進(jìn)行計算，可得以下數(shù)據(jù)：材料重量密度 槳葉最大寬度 槳葉重量 榖長 槳軸中央處軸徑 槳榖直徑 軸榖配合錐度 槳榖重量 螺旋槳總重 整個螺旋槳的慣性矩 7、 敞水性征曲線之確定由MAU4-40，MAU4-55，P/D=0.6，P/D=0.7的敞水性征曲線內(nèi)插得到MAU4-54.5，P/D=0.672的敞水性征曲線以及數(shù)據(jù)：表9 設(shè)計槳的敞水特性數(shù)據(jù)表MAU4-40 P/D=0.6J0.000 0.100 0.200 0.300 0.400 0.500 0.600 0.700

5、KT0.246 0.223 0.200 0.169 0.135 0.098 0.060 0.015 10KQ0.234 0.224 0.200 0.185 0.152 0.118 0.082 0.050 MAU4-40 P/D=0.7J0.000 0.100 0.200 0.300 0.400 0.500 0.600 0.700 KT0.292 0.269 0.236 0.216 0.177 0.143 0.099 0.060 10KQ0.302 0.289 0.262 0.242 0.215 0.177 0.138 0.100 MAU4-55 P/D=0.6J0.000 0.100 0.20

6、0 0.300 0.400 0.500 0.600 0.700 KT0.262 0.231 0.208 0.162 0.124 0.083 0.046 -0.020 10KQ0.246 0.231 0.208 0.177 0.146 0.115 0.076 0.034 MAU4-55 P/D=0.7J0.000 0.100 0.200 0.300 0.400 0.500 0.600 0.700 KT0.307 0.279 0.246 0.215 0.172 0.131 0.085 0.045 10KQ0.336 0.306 0.277 0.246 0.215 0.177 0.126 0.090

7、 MAU4-40 P/D=0.683JKT10KQMAU4-55 P/D=0.683JKT10KQMAU4-51.5 P/D=0.683JKT10KQ根據(jù)MAU4-51.5 ，P/D=0.683的相關(guān)數(shù)據(jù)繪制性征曲線，如下圖5：圖4 設(shè)計槳的敞水特征曲線8、 系柱特性計算由上圖得時，,計算功率 系柱推力減額分?jǐn)?shù)取。主機(jī)轉(zhuǎn)矩 系柱推力 螺旋槳轉(zhuǎn)速 9、 航行特性計算取轉(zhuǎn)速為，進(jìn)行計算，結(jié)果如表所示：表10 航行特性計算表項目單位數(shù)值1213141516N=157r/minN=147r/minN=137r/min將上述計算結(jié)果繪制成航行特性曲線，如下圖：圖5 航行特性曲線由此，可以得到壓載航行時可達(dá)最大航速為，主機(jī)馬力為。110%滿載航行時可達(dá)最大航速為，主機(jī)馬力為。滿載航行，時，可達(dá)最大航速為，主機(jī)馬力為，與設(shè)計要求基本一致。10、 螺旋槳設(shè)計總結(jié)螺旋槳直徑D螺距比P 螺距P型式 葉數(shù)Z 盤面比AEO 縱傾角螺旋槳效率0設(shè)計航速V轂徑比 旋向材料重量慣性矩參考文獻(xiàn)1. 盛振邦、