螺旋桨课程设计

螺旋桨图谱课程设计天津大学仁爱学院 姓 名： 陈旭东 学 号： 6010207038 专 业： 船舶与海洋工程 班 级： 2班 日 期： 2013.6.30螺旋桨图谱课程设计一已知船体的主要参数船 型：双机双桨多用途船总 长: L=150.00m 设计水线长: =144.00m 垂线 间长: =141.00m 型 深: H=11.00m设计 吃水: T=5.50m 型 宽: B=22.00m方形 系数: =0.84 菱形 系数: =0.849横剖面系数: =0.69 排水 量: =14000.00t尾轴距基线距离: =2.00m二主机参数额定功率: MCR=1714h 额定转速: n=775r/min 齿轮箱减速比: i=5 旋向: 右旋 齿轮箱效率: =0.97三推进因子的确定伴流分数 =0.248 ;推力减额分数 ; t=0.196相对旋转效率 =1.00 ;船身效率 ;=1.0691四可以达到最大航速的计算采用MAU四叶桨图谱进行计算。取功率储备为10% ，轴系效率=0.97 ，螺旋桨转速N=n/i=155r/min螺旋桨敞水收到马力：= 1714 * 0.9 * * =1714 * 0.9 * 0.97*1.00*0.97 =1451.43 (hp)根据MAU4-40、MAU4-55、MAU4-70的图谱列表计算如下：项目单位数值假定航速Vkn111213=(1-)Vkn8.279.029.7830.02424.16619.7425.4794.9164.443MAU4-4065.459.73254.377P/D0.6920.7280.7640.6130.6320.66=2hp1902.41961.382048.28MAU4-556458.253.535P/D0.7380.7780.800.5880.6140.642=2hp1824.831905.611992.41MAU4-7063.357.452.8P/D0.7510.7960.8420.5650.5820.607=2hp1753.451806.211883.79根据上表中的计算结果可以绘制、P/D及对V的曲线，如图1所示。 从-(V)曲线与船体满载有效马力曲线之交点，可获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及如下表所列。MAUP/DD4-4011.790.72159.83.4280.6264-5511.680.76859.13.3960.6014-7011.470.77559.63.3550.558五空泡校核按柏利尔空泡界限线中商船上界限，计算不发生空泡之最小展开面积比。桨轴沉深 =5.50-2.00=3.50m =10330+10253.50-174=13743.5计算温度t=15,=174,=1451.43hp,=104.63序号项目单位MAU4-40MAU4-55MAU4-701kn11.7911.6811.472m/s4.5614.5184.4373378.877371.836362.9124399.677392.250382.59850.5350.5450.5596(查图6-20)0.2110.2150.218714941.68814480.05413690.18683.3873.2823.13793.7553.6833.527100.4070.4130.399根据上述计算结果作图2，可求得不发生空泡的最小盘面比以及所对应的最佳螺旋桨要素。0.406，0.778，=3.412m ，0.624，11.525kn 六强度校核按1983年规范校核及，应不小于按下式计算之值： ，计算功率1714=17140.970.97=1612.703hp0.406，0.778，G=7.6,N=155r/min0.2263.4120.406/0.4=0.7827m0.5645m0.7758mP=2.655m项目单位数 值0.25R0.6R弦长bm0.56450.775863420725015114106354342209.91798.6910182.922677.888223341241653803301332.321163.77材料系数K（铝镍青铜）1.1791.1790.1740.111mm100.64650.061MAU标准桨叶厚度mm131.1274.73校核结果满足要求满足要求实取桨叶厚度mm132.0076.00实际桨叶厚度按12.00mm与132.00mm连直线决定：140.00mm，124.00mm108.00mm，92.00mm76.00mm，60.00mm44.00mm，28.00mm七螺距修正根据尾轴直径大小，决定毂径比0.181，此值与MAU桨标准毂径比相同，对此项螺距无须修正。 由于实际桨叶厚度大于MAU桨标准厚度，故需因厚度差异进行螺距修正。 设计桨 标准桨 （取MAU4-40为基准桨） -20.7780.65010.0024=-0.00243 修正后的螺距比： 0.723-0.00243 =0.7206八重量及惯性矩计算根据MAU桨切面的面积数据用经验公式计算得：桨叶重量 1904.503桨毂重量 1746.871 螺旋桨总重 3651.374螺旋桨总惯性矩 15296.879九敞水特性曲线之确定由MAU4-40，MAU4-55，P/D=0.778的敞水性征曲线内插得到MAU4-40.7，P/D=0.778的敞水性征曲线（见下图）。其数据如下表：J00.10.20.30.40.50.60.70.3030.2820.2550.2250.1910.1500.1100.06000.03290.03150.02890.02610.02290.01930.01550.0112十系柱特性计算由图3得J=0时，=0.303，=0.0329。计算功率=1451.43 0.970.97=1365.6505hp系柱推力减额分数0.196主机转矩系柱推力螺旋桨转速十一航行特性计算取转速为155r/min,145r/min,135r/min进行计算,结果 如下表：项目单位数值kn111213m/s4.2554.6425.029N=155r/min0.4800.5240.5680.1570.1400.1230.02030.01870.0170hp1839.0661789.0161702.760hp2992.6392756.7662506.151N=145r/min0.5140.5600.6070.1440.1260.1070.01910.01730.0155hp1476.1581409.0601296.298hp2305.1572087.9171870.677N=135r/min0.5520.6020.6520.1290.1090.08750.01760.01570.0138hp1146.2821056.615918.884hp1714.2621529.1991344.137模型试验提供的有效功率航速（Kn）111213有效功率（满载）hp152520592893 将上述计算结果绘成下图： 满载航行，N=155r/min 时， 可达最大航速约为V=11.59 Kn，主机马力为1605 hp, 与设计要求基本一致。十二螺旋桨计算汇总：螺旋桨直径 D=3.412m