内河客船设计任务书

1、目 录摘 要4关键词4Abstract5Keywords5前 言61 设计任务书分析71.1 设计任务书提要71.1.1 课题名称71.1.2 航区、航线、用途7船级71.1.4 船型7主机7航速7续航力与自持力与乘客7性能7消防、救生设备81.2 任务书分析81.3 设计流程81.31 设计思路81.3.2 设计流程图92 主尺度论证102.1 根据母型船估算排水量10母型船：85客位内河游轮船。102.1.2 排水量估算10确定主机功率102.2 确定主尺度11船型的选取113 型线设计133.1 型线图133.2 本船型线图设计绘制134 静力学计算144.1程序简要说明14运行程序数据

2、144.2 静水力数据14静水力数据计算154.3稳性横截曲线16静稳性曲线的绘制164.4邦戎曲线174.41邦戎曲线的绘制174.5横剖面积曲线175 各种装载情况浮态及稳性计算185.1满载出港重量重心计算185.2满载出港稳性计算185.3自由液面修正205.4满载稳性计算表205.5 横摇周期计算215.6干舷校核215.6极限静倾角，进水角，最小倾覆力臂计算235.7空载到港重量重心计算235.8空载到港稳性计算235.9空载稳性计算表256 螺旋桨设计256.1船型基本资料256.2. 艾亚法估算阻力266.3 螺旋桨基本因素276.31主机型号27推进因子的确定27桨叶数Z的选

3、取27桨型的选取说明28根据估算的AE/A0选取图谱286.4终结设计28空泡校核29计算与绘制螺旋桨无因次敞水性征曲线306.5系柱推力计算32计算船舶系泊状态螺旋桨有效推力与保持转矩不变的转速32桨毂设计32参考文献35摘 要本论文是阐述了90客位内河游轮的设计。内河游轮在国内的开发比较快，在内河航道上不仅可以用来发展旅游观光，促进第三产业的发展，同时可以在旅游淡季充当水上巴士，缓解城市内的交通压力，并有效的改善城区内的空气质量。设计阶段首先是对设计方案进行论证,方案论证的依据主要是设计任务书、母型船的资料和相关的规范。确定了新船的主尺度之后，接着是进行总布置设计，型线设计，并对其性能作出

4、分析论证。本文从主尺度设计、总布置设计和型线设计三个方面进行论证。确定船舶的长、宽、型深及吃水等；绘制船舶的横剖面面积曲线、半宽水线图、横剖面图，并由型线图进行静水力计算，绘制出邦戎曲线，稳性横截曲线，静稳性曲线，动稳性曲线，各种装载情况浮态及稳性计算。关键词：内河游轮；主尺度；稳性 AbstractThis paper described the design of the 90 class river cruise.The river cruise is relatively fast development in the country, not only in the inland w

5、aterways can be used to develop tourism, and promote the development of tertiary industry in the tourist off-season to act as a water bus to ease the traffic pressure on the city, and effectively improve the urban within the air quality.The design phase first demonstration of the design program, the

6、 demonstration program is mainly based on the book design, the parent ship information and related specifications.After the determine for main dimensions of the new ship, followed by the general layout is profile design, and its performance is an analysis of the argument.From the main scale design,

7、general layout and three aspects of line design and conduct feasibility studies. Determine the ship's length, width, depth and draft; draw the ship's cross section area curve, the half-width waterline Figure transverse section, the hydrostatic calculations by type chart, draw out the curve o

8、f the bonjean, and stability of cross-cut-off curve, the static stability curve, the dynamic stability curve, a variety of loading conditions the floating state and stability calculations.Keywords: river cruise; main scale; stability前 言全文内容包括任务书分析，主尺度及要素的确定，船体型线设计，船舶性能计算，总布置设计，调查报告，英文翻译等内容。整个设计过程以快速

9、性、稳性和经济性为中心。确保设计的船具有标准的航速，改善设计船的稳定，同时具备良好的经济性。设计船的主要数据如下：总长LOA=27.5m, 垂线间长LPP=24.5m, 设计水线长Lw=25.8m, 型宽B=5.1m, 型深D=1.5m, 吃水T=0.9m, 排水量=63.2t， 浮心纵向位置Xb=-0.2788m (舯后)，方形系数Cb=0.510, 棱形系数Cm=0.610, 舯剖面系数Cm=0.825，水线面系数CW=0.7975。由于本人水平和经验有限，文中难免有不当之处。恳请老师批评和指教，提出宝贵的意见，我将不胜感激！ 1 设计任务书分析1.1 设计任务书提要 课题名称90客位内河

10、游轮总体方案设计及性能研究。 航区、航线、用途适航范围为武汉东湖至武汉沙湖以及连接两湖的楚河，属于内河浅水航道，主要用来发展沿武汉中央文化区的旅游观光业，同时作为水上巴士，缓解城区的交通拥堵的压力，并改善城区空气质量。船级满足中华人民共和国船舶检验局办法的有关规范。 船型船型是指船舶的主船体特征，包括上层建筑、机舱部分、船舱划分、甲板层数、甲板间高等。船舶的类型主要由载重型船舶和布置型船舶，本设计船为内河游轮，属于布置型船舶。设计中要首先考虑各种规范对布置型船舶的要求，通过满足规范的要求并同时兼顾经济性来完成主尺度的设计。它除装备了基本的船用设备外，船内设有航空座椅，保证乘客在乘坐游艇时的舒适

11、性，同时能欣赏到湖面的风光和内河两岸的楚文化风景。主机双机双桨，双主机最大功率2×120马力。航速在深海、静水、风力不超过蒲氏2级、无污底，在设计吃水状态下，以最大持续功率输出的情况下，航速为21.7km/h。续航力与自持力与乘客在正常航行状态下，自持力为10小时，乘客定额90人。性能确定该船拥有当先进的、双柴油机、固定螺距螺旋桨。具有船速快、机动性高，快速反应能力强等特点。在湖面航行过程中，能保持良好的稳性，横摇周期控制在保持舒适的范围，能让乘客享受到观光游艇的优势。消防、救生设备消防：应按建造规范消防设备部分的规定来配置和布置。全船设水灭火系统，客舱上甲板区域设基本泡沫灭火系统，

12、机舱设高压CO2灭火系统，水灭火系统，手提式泡沫灭火系统，手提式CO2灭火系统。救生：船舶救生设备常用的有救生艇、救生筏、救生浮、救生圈和救生衣等。设计船的救生设备种类与配备数量依船舶类型、航区、人数和船长等因素按内河船舶救生设备规范1.2 任务书分析目前水上旅游行业在国内发展还处于早期，发展水上旅游行业的前景广阔。任务书要求船舶航线是从武汉东湖经楚河到武汉沙湖，沿途经过武汉磨山风景区，梅园，武汉植物园，楚河汉街。武汉东湖是全国最大的城中湖，沿湖岸的风景区较多，目前武汉城区内公交拥堵，出行交通不便，开发武汉至沙湖的航线，不仅可以开发东湖沿岸的水上旅游行业，同时缓解城区内的交通压力，并改善城区内

13、空气质量。在设计过程中，要保证船舶在旅游淡季时可以作为水上巴士，在旅游旺季时作为观光游轮，要对母型船的木作舾装做改善，采用动车式的软座靠椅，并在船舶上设置观光阳台。1.3 设计流程1.31 设计思路本船设计采用85客位内河游轮作为母型船，考虑到设计要求中的载重量与母型船相差不大，而母型船本身线型比较光顺，属于优良型船。并且航线所处的环境与设计船舶相似，为了使设计及船舶设计安全可靠。本船在设计时采用母型船线型，在船首尾处增加面积，保证旅客的安全，这样在不改变排水量的前提下更经济性。由于船长的变化没有对总体型线产生较大影响，这样的对母型船的阻力特性，稳性，浮态及其他方面没有很大的影响.。在按照母型

14、船型线绘制完成后，根据设计船舶排水量和吃水的要求，调整浮态和首尾吃水，得到设计船舶的主尺度要素，再通过sta软件计算船舶静力学数据，校核计算满载出港和空载到港的稳性，以及设计船舶快速性。1.3.2 设计流程图在设计过程中首先优先满足任务书设计要求，同时进行一定程度的优化，最终结合其它方面的设计计算情况最终确定其它要素.2 主尺度论证2.1 根据母型船估算排水量母型船：85客位内河游轮船。表2-1 85客位内河游轮主尺度总长 Loa 26.9 m舯剖面系数 Cm 0.870水线长 Lw 25.8 m棱形系数 Cp 0.630两柱间长 Lpp 24.8 m水线面系数 Cwp 0.720型宽 B 5

15、.1m半进水角 ie 20 °型深 D 1.5 m设计吃水 T 0.9 m排水量 59.2 t浮心纵向位置 xb -0.25 m方形系数 Cb 0.547甲板梁拱 f 0.1 m2.1.2 排水量估算按一般游轮的排水量估算排水量，游轮属于一般布置船，设计船舶载客数为90人，载重量增加，型线与母型船一致，船体内部舾装件需改造，船舶载重量和船体空船重量改变，根据母型船排水量，修正设计船舶排水量为：排水量 =63.2t。2.1.3确定主机功率用海军系数法来估算新船的主机功率和航速，选主机：P = 2/3V3 / C 其中P主机功率，kw设计排水量，63.2tV设计航速，为21.5km/hC

16、海军系数，根据近似型船资料确定。根据母型，计算后所需功率小于母型船主机功率，即沿用母型主机主机，采用两台主机，每台主机所需功率为120hp。2.2 确定主尺度船型的选取本船为钢制内河客轮，参考相近船舶及，船型为单体排水，考虑快速性方面的要求及船后对螺旋桨直径的限制，采用双桨。1) 船长Lbp内河船舶在选择船长时会受到航道曲率影响，在求得排水量后，从阻力观点进行校核，使选择的船长尽可能在阻力的“谷”点，但由于影响客轮船长的因素较多，也可以按照速长比来确定。此次设计中，由于母型船船型优良；根据内河船舶设计手册7-1图4，阻力峰值与V/L的关系查的，此时船舶阻力处于阻力“谷”点。即取母型船船长为设计

17、船长Lbp=24.5 m；2）方形型船Cb (3.5)由于设计船舶属于浅水内河客轮，主尺度受到限制，不得不加大方形系数以保证排水量的要求。由提高运载能力方面考虑，再加上本船对航速的要求，根据母型船方形系数，以及内河船舶设计手册7-1图五中，方形系数与速长比的关系，修正初取方形系数CbCb=0.51 3）吃水的选择由航道的限制，已经目前航道上营运的船舶资料，设计船舶的平均吃水TT=1.0m4）船宽B的确定内河船舶选取船宽时主要从满足稳性，舱室布置等要求来考虑。内河船舶由于吃水限制上层建筑较高，根据内河船舶设计手册，为保证船舶的稳性一般B/T值取得较大，多数在4.5以上。根据母型船，已经航道吃水的

18、限制，设计船舶的船宽：B=5.1m5）型深D的确定根据船舶吃水和干舷的要求，设计船舶型深：D=1.5m表2-2 设计船主尺度汇总表船型：单体布置型船垂线间长：24.5m型宽：5.1m总长： 27.5m型深：1.5 m水线长： 25.8m吃水：0.9m方形系数： 0.500浮心距舯：-0.2788m上表即是设计船舶的主尺度要素。根据设计船舶的主尺度安排总布置的设计和螺旋桨设计。3 型线设计3.1 型线图船舶下盖外壳的形状，主要是通过型线图来表示。船体形状的表达，具体地说，主要是表示船体外板型表面和甲板型表面的形状。船舶设计时，通常主要从航行性能、总体布置和结构及工艺上的要求来确定船体下盖外板型表

19、面的形状，因此船舶外板型表面通常是形状复杂的光滑曲面。型线图是在三个相互垂直的投影面上，以船体型表面的截交线、投影线和外轮廓线表示船体外形形的图样。型线图不仅表示了船舶的形状和大小，还是计算船舶航行性能，绘制其他船舶图样和进行船舶放样的主要依据。3.2 本船型线图设计绘制此次毕业设计主要是依靠母型船设计型线，由于母型船本身线型优良，阻力性能良好，并且母型船航行的航道和设计船舶类似，都是在内河和湖泊内航行，并同时为旅游船。在设计过程中，设计船舶的外形基本与母型船一致，在甲板以下的型线是相同的，保证船舶的优良线型，在甲板以上部分，船舶的上层建筑根据现在旅游市场的需要进行改造，保证旅游船的舒适度和现

20、代化。4 静力学计算4.1程序简要说明本船使用原华中理工大学船舶系张铭歌副教授编制的“船舶静水力计算程序”计算。程序可用于计算普通单体船型、双体船、涡尾、隧道尾等船型。该程序采用辛普森第一方法及梯形法计算拟合曲线下的面积和面积矩。计算程序用Fortran语言编制、数据检查程序用Basica语言编写。程序供数十艘实船设计使用，并为本专业学生毕业设计使用。计算结果准确，可信度高。4.1.1运行程序数据通过程序的数据要求用文本文档的格式编辑，先输入型值表数据，再根据绘制的型线图，在横剖面曲线和半宽水线曲度较大的地方进行插值，并且要在端点修正，使程序运行的图形光顺，闭合。再通过运行的的数据进行计算。4

21、.2 静水力数据NoTVXbZbAwXfTPCMTC100.083-5.692-0.0292.497-4.3620.025020.38.594-0.3990.19351.5530.370.5160.44930.627.879-0.0160.37775.981-0.0630.760.86940.953.761-0.2030.5697.305-0.8870.9731.49851.284.791-0.460.74109.532-0.931.0951.89661.5119.234-0.5810.917119.241-0.7551.1922.252NoTZmZmlCbCwCmCpCvp100.18818

22、9.15800.0201.093020.35.082133.3910.2290.4130.5810.3950.55630.63.86279.8490.3720.6080.7250.5130.61240.93.3471.6110.4780.7790.8060.5930.61451.22.99257.7610.5660.8770.8560.6610.64561.52.84749.0860.6360.9540.8910.7140.6674.2.1静水力数据计算根据程序运行的数据，在CAD中绘制静水力曲线，先根据估算的排水量，曲线中取得相应的吃水。此时吃水T=1.0m。再根据此时的吃水，在曲线上查询相

23、应的静水力数据。当设计船舶满载出港时，排水量为63.2t，此时吃水T=1.0m；方形系数Cb=5.10；横剖面系数Cm=0.825；水线面系数Cw=0.7975；横稳性半径BM=3.12米；浮心纵向坐标Xb=-0.2788；满载重心高度Zg=1.72m。当设计船舶空载到港时，排水量为53t，此时吃水T=0.88m；方形系数Cb=5.10；横剖面系数Cm=0.825；水线面系数Cw=0.7975；横稳性半径BM=3.22米；浮心纵向坐标Xb=-0.1928；空载重心高度Zg=1.50m。静水力曲线图绘制完成。如下图所示；4.3稳性横截曲线横截稳性曲线是绘制静稳性曲线的基础，根据船舶在横倾后的入水

24、和出水楔形所形成的体积矩，求得不同排水体积不同横倾角的浮力作用线至假定重心的距离，然后，再根据稳性横截曲线求出某一排水体积时假定稳性臂随横倾角的变化曲线，再根据重心高度的变化加以修正，绘制该装载情况下的静稳性曲线。 4.3.1静稳性曲线的绘制根据程序计算获取上述数据，获得不同横倾角时的排水体积和静稳性臂。然后以静稳性臂为纵坐标，以排水体积为横坐标绘制下图所对应不同横倾角的稳性横截曲线图。根据上述稳性横截曲线图，可以根据船舶在各种装载情况下的排水量以及其重心高度，按照公式：l=ls-（ZG-ZS）sin；计算出船舶静稳性臂当船舶处于满载出港状态时，排水量为63.2t，当船舶处于空载到港时，排水量

25、为53t。再根据不同的排水量可以求出对应的静稳性臂。4.4邦戎曲线根据邦戎曲线图，可以计算出任意纵倾水线下的排水体积和浮心位置4.41邦戎曲线的绘制 根据计算所得的每个站号所对应的横剖面面积As和横剖面面积对基平面的静矩Moy在不同水线的值，以吃水为纵坐标，以As和Moy为横坐标。为了缩短图纸的长度和使用方便，在绘制邦戎曲线图时，对船长和型深采用不同的比例。邦戎曲线图绘制完成。如下图所示；4.5横剖面积曲线依据绘制好的邦戎曲线，可以求出不同水线时个站号下所对应的横剖面面积，再以站号为横坐标，以个横剖面面积为纵坐标，绘制横剖面面积曲线。根据船舶在任一水线下的横剖面面积曲线，可以方便的求出该水线下

26、的排水体积和浮心纵向坐标，是设计新船型型线图的主要根据之一。横剖面面积曲线图以绘制完成。如下图所示，表示的是在满载情况下的横剖面面积曲线；5 各种装载情况浮态及稳性计算5.1满载出港重量重心计算满载出港母型船设计船舶各种装载情况重量，重心计算重量垂向重量垂向项目tZg(m)tZg(m)空船49.11.5551.41.55旅客行李（第一客舱）2.422.72.2旅客行李（第二客舱）3.9754.34.054.5燃油滑油20.530.5备品与供应品1.3511.6751.7淡水0000船员，行李0.3750.80.3750.859.21.763.21.725.2满载出港稳性计算根据满载出港的排水廊

27、，在稳性横截曲线上求出对应排水量在假定重心高度时，不同横倾角的静稳性臂。横倾角lssinZg-Zssin（Zg-Zs）l0001.7200100.5579640.17361.720.2985920.259372200.9940440.3421.720.588240.405804301.209530.51.720.860.34953401.314040.64271.721.1054440.208596501.344720.7661.721.317520.0272601.3187970.8661.721.48952-0.17072依据上述数据，绘制静稳性曲线图绘制完成静稳性曲线后，通过对面积积分，

28、在CAD中直接用面域求出在不同横倾角时，静稳性曲线下的面积，从而计算得出动稳性臂。根据静稳性曲线和动稳性曲线可查出，船舶最大静倾角为20.1°，最大静稳性臂为0.407m。5.3自由液面修正船上设有淡水舱，燃油舱的舱柜，如果舱内液体没有装满，则船舶在倾斜的时候，舱内的液体也将流向倾斜一舷，且液面保持与水面平行，即会产生自由流动的自由液面。当液体流动后，液体的体积的形状发生变化，他的重心向倾斜的一侧移动，会产生一个额外的倾斜力矩，其结果会降低船舶的稳性。根据总布置中在船底舱布置的两个水舱，和两个个燃油舱，即需要对自由液面进行修正；此时通过CAD中的面域工具，查询出水箱的面积以及自由液面

29、对船纵中剖面的惯性矩ix。经查询可知：单个水箱的自由液面修正值为： -=-0.12m单个燃油舱的自由液面修正值为；-=-0.08m总的自由液面的修正值为；l=-（0.12+0.08）×2=-0.4m5.4满载稳性计算表经过自由液面修正后，并在静水力曲线中查值，并填入下表；-1.320.80da=d+(L/2-xf)t/L1.20df=d-(L/2+xf)t/L3.121.721.80065.5 横摇周期计算1).计算规范根据内河船舶设计手册，航行于内河航区的船舶，应考虑波浪和阵风对船舶横摇的影响： 由于设计船舶属于内河游轮，根据规范，k=071；式中h为修正后初稳性高。计算得：=4.

30、2s5.6干舷校核 根据中华人民共和国海事局于2011 年颁布的船舶与海上设施法定检验规则（内河船舶法定检验技术规则）进行干舷计算。船舶最小干舷F 按下式计算： F = F0 + f1 + f2 + f3 mm式中： F0船舶的基本干舷，mmf1型深对干舷的修正值，mmf2舷弧对干舷的修正值，mmf3舱口围板高度及舱室门槛高度对干舷的修正值，mm（一）基本干舷：F0由船长L=27.5m，设计船属于B型船舶及航区为“C”级，查阅表.1可得该船的基本干舷F0=145mm。（二）型深对干舷的修正值：f1船长与计算型深比L/D=27.5/1.5=18.34>15,则不作干舷修正：f1=0mm（三

31、）舷弧对干舷的修正值： f2由船长L=27.5m，设计船属于B型船舶及航区为“C”级，查阅表.1可得首弧Ysb=187.5mm，尾弧Ywb=94mm，故f2=Ysb/6+Ywb/6+C(Ysb/6- Ywb/6) =187.5/6+94/6+0.3×（187.5/6-94/6） =51.6mm（四）舱口围板高度及舱室门槛高度对干舷的修正值：f3由于舱口围板和舱室及舱棚门槛的实际高度大于表.1 规定，故不作修正；此时f3=0 。故最小干舷F = F0 + f1 + f2 + f3=145+0+51.6+0=196.6mm。 本船型深D=1.5m，设计吃水T=1.0m,实际干舷大于500

32、mm，满足最小干舷要求5.6极限静倾角，进水角，最小倾覆力臂计算极限静倾角，进水角，最小倾覆力臂计算见表5.9；Mqtf.m0.1712注：极限静倾角v大于10度时，由规范应该取10度；甲板开口进水角j由排水量在进水角曲线中查得；最小倾覆力臂在动稳性曲线中查得5.7空载到港重量重心计算空载到港母型船设计船舶各种装载情况重量，重心计算重量垂向重量垂向项目tZg(m)tZg(m)空船49.11.5551.11.55旅客（第一客舱）0000旅客（第二客舱）0000燃油滑油备品与供应品1.3510.8250.35淡水0000船员，行李0.3750.80.3750.851.0251.

33、49531.55.8空载到港稳性计算 根据满载出港的排水廊，在稳性横截曲线上求出对应排水量在假定重心高度时，不同横倾角的静稳性臂。横倾角lssinZg-Zssin（Zg-Zs）l0001.500100.5695090.17361.50.26040.309109201.0338550.3421.50.5130.520855301.303250.553225401.4294120.64271.50.964050.465362501.4076820.7661.51.1490.258682601.4501460.8661.51.2990.1511466800.961.51.440

34、依据上述数据，绘制静稳性曲线图。绘制完成静稳性曲线后，通过对面积积分，在CAD中直接用面域求出在不同横倾角时，静稳性曲线下的面积，从而计算得出动稳性臂5.9空载稳性计算表经过自由液面修正后，并在静水力曲线中查值，并填入下表-1.390.70da=d+(L/2-xf)t/L1.10df=d-(L/2+xf)t/L3.211.501.8656 螺旋桨设计6.1船型基本资料双桨、双舵、横骨架式设计水线长：LWL=25.8M;垂线间长：LPP=24.5M型宽：B=5.1m;型深：D=1.5m设计吃水：Td=1.0m;方型系数：Cb=0.510排水量：=63.2t;棱型系数：Cp=0.61纵向浮心坐标X

35、b= -0.2788m纵向浮心位置Xc=1.02%LL/1/35.950.64 13.6234宽度吃水比数B/T5.6676.2. 艾亚法估算阻力 艾亚法是分析大量船模和实船实验的结果，其实用范围较广，一般对中，低速商船比较实用，也可用与正常尺度的海洋拖轮，但对于近代高速商船和大型丰满船型，偏差较大。根据内河船舶设计手册，艾亚法估算内河船舶的阻力偏大，因此在估算阻力后，会乘上一个系数，确保阻力估算的准确。艾亚法有效功率估算表：速度Vkn10.260110.800111.718112.4201速度V(km/h)192021.723速度V(m/s)5.27785.55566.02786.3889F

36、roude数Vs/gL0.34040.35840.38880.4121标准C0查图7-3275250200160标准Cbc,查表7-50.51810.48800.43680.3977实际Cb(肥或瘦)(%)0.510.510.510.51Cb修正(%)0.65000-0.06909-0.25643-0.43222Cb修正数量1178.75000-17.27172-51.28587-69.15595已修正Cb之C1453.75000232.72828148.7141390.84405B/T修正%0.036670.036670.036670.03667B/T修正数量，2-91.01540-46.6

37、8178-29.82981-18.22194已修正B/T之C2362.73460186.04650118.8843272.62211长度修正39.930515.093363.254671.98816已修正长度之C3372.66512191.13986122.1389974.61027V31080.066311259.736191609.047331915.90127PE (kW)30.2606768.81376137.55025268.11521修正后PE(KW)22.69551 51.61031103.1626201.0864并根据求得数据绘制有效马力曲线图6.3 螺旋桨基本因素6.31主机

38、型号型号：6135CA标定转速：1500r/min标定功率：Ne=2×120kW推进因子的确定(1)伴流分数本船为双桨内河客轮，故使用巴普米尔公式估算=0.165Cxb(1/3/D)1/2-=0.165*0.547*(3.8974/0.92)1/2-0.1*(0.3889-0.2)=0.155(2)推力减额分数t使用商赫公式估算：t=0.25+0.14t=0.25+0.14=0.25*0.155+0.14=0.18(3)相对旋转效率近似地取为R =1.00(4)船身效率H =(1-t)/(1-)=(1-0.18)/(1-0.155)= 0.97桨叶数Z的选取 根据一般情况，双桨船多用

39、四叶，加之四叶图谱资料较为详尽、方便查找，故选用四叶。桨型的选取说明由于本船为内河游轮，能保证多数时间在满载状态。MAU型螺旋桨属于在满载的时候效率较高，B型是属于各种状态效率相对较高。此船本应选择MAU型较为合适，因而这次仍旧选用MAU型螺旋桨。根据估算的AE/A0选取图谱选取MAU4-40，MAU4-55，MAU4-70图谱。6.4终结设计 列表按所选图谱（考虑功率储备）进行终结设计得到3组螺旋桨的要素及VsMAX，功率储备取5%，轴系效率S=0.98，齿轮箱效率G=0.98螺旋桨敞水收到功率PD0=Ps*0.95*0.98*0.98 =120*0.95*0.98*0.98 =109.48

40、hp由图谱可查得：项目单位假定航速Vkn10.260110.800111.718112.4201VA=VS*(1-)kn8.60829.06139.831510.4204PDOhp109.4800109.4800109.4800109.4800BP=n*(PDO)0.5/VA2.524.388621.453417.495315.1269Bp4.93854.63184.18273.8893AU4-40P/D0.72600.74800.78800.801059.800056.800051.600050.500000.6290.6460.6670.686PTE=PD0*0HRhp66.797068.

41、602470.832572.8502D0.94720.94700.93340.9683AU4-55P/D0.77600.80200.84600.879058.500055.300050.600047.400000.61500.63200.65600.6740PTE=PD0*0HRhp65.310367.115669.664371.5758D0.92660.92200.91530.9088AU4-70P/D0.79200.82100.85700.921057.80054.90050.10046.70000.5770.6010.63200.6370PTE=PD0*0HRhp61.27563.824

42、67.11667.647D0.9150.9150.9060.895 据上表结果可绘制PTE、P/D及0对V的曲线。通过CAD软件，绘制每个浆型的推进功率与估算有效马力曲线的交点，并通过交点作垂线，查出垂线与之对应的、P/D、0以及V。在绘制过程中，由于设计船舶为双桨船，即螺旋桨推进功率乘以二，绘制出与有效马力曲线的交点。保证与螺旋桨的推进效率曲线有交点。从PTE-f(V)曲线与船体满载有效马力曲线之交点，以此点位横坐标，可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、Vs及0如下表所列。PTEDP/D0VSMAU4-4070.949051.500550.93387660.789232

43、40.668098911.763692MAU4-5569.718150.5055450.91518470.84695120.65650511.738146MAU4-7066.028650.405580.90716180.85200650.621806811.657164空泡校核由图解法求出不产生空泡的最小盘面比及相应的Vs、MAX、P/D、0、D.按柏努利空泡限界线中商船(设计船舶为内河客轮，运行状态与商船类似，处于满载状态居多）上限线，计算不发生空泡之最小展开面积比。桨轴沉深hs由船体型线图取0.8mp0-pv=pa +hs -pv =(10330+1000*0.8-174)kgf/m2 =

44、10956kgf/m2计算温度t=15, pv=174kgf/m2, PDO=109.48hp=100.00kgf*s2/m4。序号项目单位数值AU4-40AU4-55AU4-701AE/A00.400.550.72VMAXkn11.76369211.73814611.6571643VA=0.5144*VMAX*(1-)m/s5.0775.0665.0314(0.7ND/60)2(m/s)2335.84335.84335.845V0.7R2=VA2+(4)(m/s)2361.62361.51361.1561/2V0.7R21841318408183907=(p0-pv)/(1/2V0.7R2)

45、0.595000.595190.595778c(查图5-20）0.2050.2050.2059推力T=75*PD*0/VAkgf10801064101510需要投射面积AP=T/(c*1/2V0.7R2)m20.2860.2820.26911需要展开面积 AE=AP/(1.067-0.229*P/D)m20.3230.3230.30912A0=D2/4m20.6850.6580.64613需要的AE/A00.4710.4910.478据上述结果作下图，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通过CAD绘制上图后，再查出合适的盘变比如下：AE/A0=0.468,P/D=0.8274,D=0.9221m,0=0.664,VMAX=11.7544kn。计算与绘制螺旋桨无因次敞水性征曲线由MAU4-70，MAU4-55，P/D=0.828的敞水性征曲线内插得到MAU4-468，P/D=0.8274，原始插值如下，其数据为：J0.80.91MAU4-5510KQ0.4200.3800.3100.2700.2300.1800.1400.1000.060KT0.3300.3000.2300.1900.1500.1100.0700.0300.001KQ0.0420.0380.0310.0270.023