阻力与推进课程设计螺旋桨设计说明书郭超

1、大连理工大学船舶与海洋工程阻力与推进课程设计螺旋桨设计说明书课程名称： 船舶阻力与推进 院 （系）：运载工程与力学学部专 业： 船舶与海洋工程 班 级： 船0703班 学 号： 200761815 学生姓名： 郭 超 2009 年 7 月 25 日目录设计要求3设计船主要参数估算41、船体主要参数42、主机参数53、推进因子的决定64、可以达到最大航速的计算65、空泡校核86、强度效核97、螺距修正118、重量及惯性矩计算119、敞水性征曲线之确定1210、系柱特性计算1311、航行特性计算1412、螺旋桨设计总结15参考文献16图1 设计船的有效功率曲线从该曲线上，可以读出设计船在设计航速时

2、的有效功率1、 推进因子的决定根据泰洛选取伴流分数 按商赫公式决定推力减额分数 取相对旋转效率 船身效率 2、 可以达到最大航速的计算采用MAU 4叶桨图谱进行计算： 取功率储备10%，轴系效率 螺旋桨敞水收到马力： 根据MAU4-40，MAU4-55，MAU4-70的图谱列表计算:表5 按图谱设计的计算表项目单位数值假定航速图2 MAU4叶桨图谱设计计算结果/(kn)03、 空泡校核 按柏利尔空泡限界线中商船上界线，计算不发生空泡之最小展开面积比。 桨轴沉深 2计算温度 具体的空泡校核过程见下表7：序号项目单位MAU4-40MAU4-55MAU4-701 2 3456(查表得)789 10根

3、据上表的计算结果可以作出下图3：图4 空泡校核计算结果从该图中便可求得不空泡的最小盘面比以及所对应的最佳螺旋桨要素。 4、 强度效核按2001年规范校核及(见表8)，应不小于按下式计算之值： 计算功率 表8 强度校核计算表项目单位0.25R0.6R弦长b 材料系数K（铝镍青铜）MAU标准桨叶厚度t'校核结果实际桨叶厚度按与连成直线决定： 5、 螺距修正根据尾轴直径大小，决定毂径比，此值与MAU桨标准毂径比相同，故对此项螺距无需修正。虽然实际桨叶厚度小于MAU桨标准厚度，但考虑到节省材料，仍将根据厚度差异进行螺距修正。设计桨 标准桨 (取MAU4-55为基准螺旋桨) 修正后的螺距比6、

4、重量及惯性矩计算 结合本设计所得螺旋桨的尺寸要素选取合适的桨毂和桨轴尺寸，采用我国船舶与海洋工程设计研究所所提出的相关公式进行计算，可得以下数据：材料重量密度 桨叶最大宽度 桨叶重量 榖长 桨轴中央处轴径 桨榖直径 轴榖配合锥度 桨榖重量 螺旋桨总重 整个螺旋桨的惯性矩 7、 敞水性征曲线之确定由MAU4-40，MAU4-55，P/D=0.6，P/D=0.7的敞水性征曲线内插得到MAU4-54.5，P/D=0.672的敞水性征曲线以及数据：表9 设计桨的敞水特性数据表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根据MAU4-51.5 ，P/D=0.683的相关数据绘制性征曲线，如下图5：图4 设计桨的敞水特征曲线8、 系柱特性计算由上图得时，,计算功率 系柱推力减额分数取。主机转矩 系柱推力 螺旋桨转速 9、 航行特性计算取转速为，进行计算，结果如表所示：表10 航行特性计算表项目单位数值1213141516N=157r/minN=147r/minN=137r/min将上述计算结果绘制成航行特性曲线，如下图：图5 航行特性曲线由此，可以得到压载航行时可达最大航速为，主机马力为。110%满载航行时可达最大航速为，主机马力为。满载航行，时，可达最大航速为，主机马力为，与设计要求基本一致。10、 螺旋桨设计总结螺旋桨直径D螺距比P 螺距P型式 叶数Z 盘面比AEO 纵倾角螺旋桨效率0设计航速V毂径比 旋向材料重量惯性矩参考文献1. 盛振邦、