船舶推进课程设计

1、 重庆交通大学 航海学院螺旋桨图谱设计课程设计说明书课题：螺旋桨图谱设计专业：船舶与海洋工程班级： 二班学号：631118020211学生姓名：何瑞峰指导教师：赵藤 目录1.船体主要参数。32.主机参数。43.推进因子的决定。44.可以达到的最大航速的计算。45.空泡校核。76.强度校核。107.螺距修正。128.重量及惯性矩计算。139.敞水性征曲线之确定。1410.系柱特性计算。1511.航行特性计算。1512.螺旋桨计算总结。1813.螺旋桨制图（见附页）。1814.课程总结。191.船体主要参数水线长 70.36m垂线间长 68.40m型宽 B15.80m型深 D4.80m设计吃水 d

2、3.50m桨轴中心高1.30m排水量 2510t本船的 =3.292; =1.412; =4.329 ; =4.647本船在708所水池进行船模阻力试验，吃水3.5m时船的阻力试验结果。即有效功率曲线数据如表1-1所示。 表1-1 模型试验提供的有效功率曲线数据航速（节）1112131415d=3.5m满载(Kw)466.9652.4917.61303.61824.71.15满载 (Kw)536.9705.31055.21499.12098.42.主机主要参数型号 8230ZC 二台额定功率 =1080kw (1469hp)额定转速 N=750r/min减速比 2.5传送效率 =0.95 3.

3、推进因子伴流分数 =0.165； 推力减额 t=0.165船身效率 =1； 相对旋转效率 =14.可以达到的最大航速的计算采用MAU型叶数为4叶螺旋桨的图谱进行计算。采用功率储备15%轴系效率。轴系桨敞水收到的马力: 表1-2按图谱设计的计算表 kn1112131415 kn9.19 10.02 10.86 11.69 12.53 34.4434.4434.4434.4434.44 255.68 317.81 388.22 467.24 555.19 300300300300300 40.41 32.51 26.61 22.11 18.61 6.36 5.70 5.16 4.70 4.31 7

4、1.37 66.60 61.57 57.25 53.80 0.572 0.602 0.629 0.649 0.667 0.640 0.667 0.698 0.731 0.773 m2.185 2.224 2.228 2.231 2.246 hp678.518 714.104 746.132 769.857 791.209 71.55 65.40 60.71 56.25 52.50 0.553 0.585 0.611 0.635 0.655 0.700 0.723 0.754 0.790 0.834 m2.191 2.184 2.197 2.192 2.192 hp655.980 693.939

5、 724.780 753.250 776.974 70.30 64.30 59.70 55.27 51.27 0.537 0.564 0.590 0.611 0.633 0.720 0.748 0.777 0.810 0.848 m2.152 2.148 2.160 2.154 2.141 hp637.000 669.028 699.870 724.780 750.877 根据表1-2中的计算结果可绘制、及对的曲线，如图1-1所示。 图1-1MAU4 叶桨图谱设计计算结果从曲线与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及如表1-3所列。 表1-3 按图

6、1-1设计计算的最佳要素 4-4013.5450.71659.112.228 0.5974-5513.4450.76958.682.196 0.6224-7013.340.78858.182.160 0.6415. 空泡校核按柏利尔空泡限界限中商船上界限，计算不发生空泡之最小展开面积比。轴桨沉深 计算温度 图1-2空泡校核计算结果 表1-4空泡校核计算结果序号项目单位数据 1 12411 12411 124112 kn13.5513.4513.34序号项目单位数据 3 5.82 5.78 5.73 4 33.873 33.375 32.831 5Dm2.2282.1962.166 24.486

7、 24.134 23.738 7 599.550 582.452 563.512 8 633.423 615.827 596.343 9 33137.549 32216.976 31197.674 10 0.375 0.385 0.398 11 0.1480.1510.15812 9798.469578.719269.5313 1.998 1.969 1.881 14 2.212 2.210 2.121 15 3.897 3.786 3.662 16 0.568 0.584 0.579 根据表1-4计算结果作图1-2，可求得不发生空泡的最小盘面比及所对应的最佳螺旋桨要素。 6. 强度校核 按规

8、范校核及，应不小于按下式计算之值： 计算功率 表1-5 强度校核计算表 序号项目单位所校核的叶切面0.25R0.6R1 0.51670.712 1.291.29序号项目单位所校核的叶切面0.25R0.6R3 634207 250151 1410635 4344 2216.735 800.901 5 8223 3412 41656 3803307 1164.661003.518 5251.178 1380.708 9 0.234 0.147 10 1.381.3811 67.704 33.463 12 83.7747.7413 满足要求满足要求14 8448 实际桨叶厚度 与连直线决定。 7.

9、螺距修正 根据尾轴直径大小，决定毂径比,此值与桨标准毂径比相同，故对此项螺距无需修正。由于实际桨叶厚度就是标准桨叶厚度，故需因厚度差异进行螺距修正。设计桨 =标准桨 = 1s= 修正后螺距比 8. 重量及惯性矩计算根据桨切面的面积数据用积分方法计算得:直径 D=2.19m 切面弦长 =0.7164m毂径 d=0.40m 切面厚度 t0.2=0.0889m毂长 Lk=0.50m t0.6=0.0494m 转速 N=300r/min 收到功率 Pd=1186.22kw叶数 Z=4 轴毂配合锥度 K=0.08材料密度 =7600Kgm3 桨毂长度中央处轴径： 桨毂重 桨叶重量 螺旋桨总重 桨叶惯性矩

10、 9.敞水特性曲线之确定由MAU4-55,MAU4-70,P/D=0.775的敞水特性曲线内插得到MAU4-58,P/D= 0.775 的敞水特性曲线（如图1-3)，其数据如下表1-6。 图1-3 设计桨的敞水特性曲线 图1-6 设计桨的敞水特性数据表 00.10.20.30.40.50.60.70.80.9 0.348 0.316 0.282 0.245 0.206 0.165 0.121 0.072 0.010 - 0.404 0.378 0.345 0.310 0.274 0.234 0.190 0.139 0.080 0.010 10. 系柱特性曲线由图1-4得时，,计算功率 系柱推力

11、减额分数取，主机转矩 系柱推力 螺旋桨转速 11. 航行特性计算取转速为300r/min，290r/min，280rmin进行计算，结果如表1-7所示 表1-7 航行特性计算表项目单位数值 1112131415 4.72 5.15 5.58 6.01 6.44 0.43 0.47 0.51 0.55 0.59 0.1940.1770.1610.1430.126 0.02620.02460.0230.02130.0195 736.4 732.9 722.2 690.8 652.2 1521.5 1428.6 1335.6 1236.9 1132.4 0.45 0.49 0.53 0.57 0.6

12、1 0.1870.170.1510.1350.116 0.02560.0240.02220.02050.0185 663.3 657.8 633.0 609.4 561.0 1342.9 1258.9 1164.5 1075.3 970.4 0.46 0.50 0.55 0.59 0.63 0.1810.1640.1430.1260.107 0.0250.02330.02140.01950.0175 598.5 591.6 558.8 530.2 482.4 1180.4 1100.1 1010.4 920.7 826.2 图1-4航行特性曲线 由图中可求得15%超载时最大航速约为V=14.4

13、kn，主机马力约为1250hp。 满载航行，N=300r/min时可达最大航速约为V=14.8kn，主机马力为1190hp，与设计要求基本一致。12.螺旋桨计算总结螺旋桨直径D=2.19m螺距比P/D=0.775型式MAU叶数Z=4盘面比 纵倾角 螺旋桨效率 设计航速 桨径比 旋向内旋材料铝镍青铜重量511.55kg惯性矩2045.92kgfcms213.螺旋桨制图（见附页）14.设计小结 对于本课程设计主要是依据课本模板进行设计，设计过程中，计算数据，读图谱，记录数据是3个至关重要的环节，当然思路也是很重要的，其中很多细节很容易 很容易出错。同而由于对本课程由于学得不好，有很多知识的模糊点，所以很多公式都是依葫芦画瓢，不知道其中蕴含深意。 当然对于该设计自己提前把表格做好了，这为后来的设计带来了很多方便，但是自己毕竟是第一次做，所以很多时候会卡壳，特别是在标准桨叶厚度选取和桨毂锥度和毂径的地方，想了很久翻了很多资料，最后弄明白了，但也只是略懂，所以在结束之后在给同学解答时才发现自己错了些，但是错都错了，由于任务繁重，所以没有去重新修改。在前面的数值计算及查图读值还算顺利，至少思路明确，用CAD画曲线也没什么问题，但最后在绘制螺旋桨图时，光原理就好久才明白，最后明白了