船舶螺旋桨的设计与计算过程.#优质严制

1、沿海单螺旋桨散货船的螺旋桨设计和计算说明刘蕾蕾20081013202011年7月沿海单螺旋桨散货船螺旋桨设计和计算规范1.船体的主要参数是已知的机长L=118.00米字体宽度B=9.70设计草案T=7.20排量=5558.2吨平方系数CB=0.658传动轴中心距基线Zp的高度=3.00米模型试验提供的船体有效马力曲线数据如下：速度V(千牛)13141516有效马力(马力)21602420300540452.主机参数6ESDZ58/100型柴油机额定功率Ps=5400 hp额定转速N=165转/分向右转传输效率s=0.983.相关推进因素尾流分数w=0.279推力降额分数t=0.223相对旋转效

2、率R=1.0船体效率4.计算可以达到的最大速度MAU四叶片桨叶图用于计算。以功率储备为10%，轴系效率s=0.98敞水螺旋桨接收马力：PD=4762.8马力根据MAU4-40、MAU4-55和MAU4-70的-映射表：项目单位数值假设速度vkn13141516伏安=(1-w)伏kn9.37310.09410.81511.536Bp=NPD0.5/VA2.569.01304269.0130469.0130422569.01304225268.96548323.7116384.6505072451.9996707MAU4-4075.672.1087864.879736960.744P/D0.640

3、.6673210.6854205610.720498O0.55833330.5827810.6057068060.62606PTE=PDHO惠普2863.99072989.3953106.9946263211.4377MAU4-5574.62912168.6357663.5658914759.341025P/D0.68600640.7130990.7409584660.7702236O0.54142170.5671380.5909414380.6111996PTE=PDHO惠普2777.24192909.1563031.2551443135.1705MAU4-7073.77256367.771

4、8563.030555658.68503P/D0.692540.7231620.7542806390.7861101O0.52107250.545710.5657927790.5828644PTE=PDHO惠普2672.86012799.2382902.25422989.8239根据上表的计算结果，可以绘制出PTE、P/D和O对v的曲线，如下图所示。从PTE-F (V)曲线和船体满载有效马力曲线的交点，可以得到不同盘比对应的设计速度和螺旋桨的最佳要素P/D、D和O，如下表所示。MAUVmaxP/DDO4-4015.1370.6891964.10064.2398766910.6086224-55

5、15.0370.7420163.39984.1658191120.591738724-7014.8510.74960663.686884.1329199360.5630774265.气蚀检查根据贝里汽蚀极限线中商船的上限线，计算无汽蚀的最小展开面积比。桨轴下沉深度HF=t-ZP=7.2-3.00=4.2mp 0-p v=pahs-PV=10300 10254.2-174=14461kgf/m2计算温度t=15c，PV=174kgf/m2，PD=4762.8hp，=104.63 kgf 2/M4序列号项目单位数字的MAU4-40MAU4-55MAU4-701VmaxKn5.6140468895.

6、5769586495.5079745222VA=0.5144Vmax(1-w)m/s657.4605465634.6935143624.70823133(0.7ND/60)2(男/女)2688.978069665.795982655.04601464V20.7R=V2A 32(男/女)20.4012053340.4151747440.4219881815=(p 0- p v)/V0.7R20.4012053340.4151747440.4219881816 c(贝里空化边界图)0.160.1620.163333337T=PDO75/VAkgf38725.3382337901.480273651

7、7.39618AP=T /V0.7R2c货币供应量之二6.7149627736.7169754016.5241950849AE=AP/(1.067-0.229P/D)货币供应量之二10AE/AO=AE /D27.3857718857.4876015217.286833423根据上述结果，可以得到无空化的最小盘面比和相应的最佳螺旋桨元件AE/AO=0.549200516 P/D=0.741852486D=4.166mo=0.591857369 Vmax=15.03775千牛6.强度检查根据1983年规范检查t0.25R和t0.6r，其不应小于：通过以下公式计算t=，X=a2gadd2d 3/10

8、10 Zb计算功率Ne=54000.98=5292hp模数=AE/AO=0.549200516，P/D=0.741852486，G=7.6gf/cm3，N=165rpmb 0.66 r=0.226 DAE/AO/0.1Z=0.226 * 0.549200516 * 4.166m/0.4=1.292702683mb 0.25 r=0.7212 b 0.66 r=0.93229717mb 0.6R=0.9911 b 0.66 R=1.281197629m项目单比特数值0.25转0.6R弦长bm634207K1250151K21410635K3434K42297.004326826.6232412A

9、1=差压(K1-K2D/P0.7) K3D/P0.7-K419755.287085173.296683Y=A1Ne/ZbN8223K53412K64165K7380330K81185.1838161010.409249A2=D/P(K5 K6) K7 K81.1791.179材料系数k(铝镍合金)0.261120860.161991195x=a2gadd2d 3/1010 Zb146.706353571.32164252毫米159.349590.8188MAU标准叶片厚度t 毫米满足要求满足要求检查结果146.706353585.04785519实际叶片厚度毫米634207实际叶片厚度根据直线

10、t1.0R=0.0035D=14.581和t0.25r=146.7063535.336339393936确定t0.2R=155.5147104毫米t0.3R=137.8979966毫米t0.4R=120.2812828毫米t0.5R=102.664569毫米t0.6R=85.04785519毫米t0.7R=67.43114139毫米t0.8R=49.8144276毫米t0.9R=32.1977138毫米7.螺距修正根据尾轴的直径，确定轮毂直径比dh/D=0.18，与MAU螺旋桨的标准轮毂直径比相同，因此该节距不需要校正。因为实际叶片厚度大于MAU叶片的标准厚度，所以应根据厚度差异来校正节距。设

11、计桨0.7R=0.052351381标准桨0.7R=0.0552269751-s=0.656262685 0.7r=0.7r设为-0.7r标准 0.75=-0.002292t=-20(1-s) 0.7R=0.002158685修正螺距比：=0+t=0.7440111718.重量和惯性矩的计算根据MAU叶片截面面积数据，采用积分法计算：叶片重量为3582.9355千克力。轮毂的重量为6589.59094千克力。螺旋桨的重量是10172.53千克力。叶片的惯性矩为435.6千克米2轮毂的转动惯量是360.85 kg.m.s2螺旋桨的总惯性矩是796.45 kg.m.s2(1)(2)(3)(4)(5)(6)(7)(8)(9)(10)r/R区域系统卡伯爵弦长/最大值厚度bt剖面产品(m2)S=Kabt辛公式系数SM(4)(5)rr2(6)(7)(6)(8)0.20.6740.1454878570.098058810.0980590.41660.1735560.0408510.0170190.30.6740.1502219460.101249540.4049980.62490.39050.2530830.1581520.40.6740.14631570.098616720.1972340.83320.6942220.1643350.1369240.50.67450.1