船用螺旋桨匹配
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船舶、主机、螺旋桨的匹配犹民齐现在一般大型船舶均采用重型低速船用柴油机作为推进用主机。
而一般中小型船舶,考虑主机尺度、重量、造价等因素,均采用中、高速船用柴油机作为推进用主机。
尤其是渔船,无一例外均用中、高速柴油机。
为了提高推进效率,这些中、高速柴油机都要通过倒顺减速齿轮箱,将柴油机的转速降低后才传动到螺旋桨。
船舶依靠主机发出的功率,通过一系列传动装置(减速齿轮箱、轴系),带动螺旋桨旋转,产生推力推动船舶前进。
船舶、主机(减速齿轮箱)、螺旋桨三者的匹配,直接影响到船舶航速的高低、螺旋桨效率的高低、燃油消耗的多少(营运经济性好坏)、主机寿命等经济性能。
为了说明这一问题,我们先来明确几个概念上的问题。
1、主机功率:对于船舶主机而言,船舶柴油主机在额定转速下,在主机的规定正常维修周期内,按标准环境条件下连续运转的最大功率,作为连续功率或称为额定功率。
按照钢质海船入籍与建造规范,船用柴油机的标准环境条件是:绝对大气压:0.1Mpa 环境温度:+45℃相对湿度:60% 海水温度:32℃如果一般柴油机厂出厂标定的功率不是按船用标准环境下的额定功率,则在实际使用中要按船用标准环境进行功率修正。
如135柴油机的标定功率就是按大气压力在101.3kPa(760mm水银柱),环境温度20℃,相对湿度60%时,允许连续12小时运转的有效功率,作为额定功率。
若要求连续运转超过12小时,应按90%的12小时连续运转功率作为持久运转功率(持续功率)使用。
从动力装置设计的角度出发,考虑主机的经济性和维修保养,常对主机的功率扣除一个裕度,以使主机适应因长期运转的功率降低、船舶因长期运转的污底、变形,船舶在风浪中的摇摆颠簸等因素。
对于一般运输船舶常选择10%。
渔船及拖船等因拖带负荷变动较大,常选择15%。
扣除这个裕度后的功率才能作为常用功率。
2、螺旋桨收到功率:主机发出的功率要经过倒顺减速齿轮箱(如果有的话)、中间轴、螺旋桨轴等才能传到螺旋桨。
近海运输船航行区域为沿海,常会遇到风浪,船机桨匹配不当可能会造成安全问题。
本文根据船体型线图,进行船体三维建模;使用Star-CCM+软件,仿真计算船体阻力,并使用NavCad软件对船机桨匹配情况进行校核;在新船试航阶段测试轴功,分析测试数据与理论计算吻合度,为近海运输船的船机桨匹配提供参考。
1船机桨匹配船舶线型设计完成、船体主要参数确定后,就可以对船舶阻力进行预报。
常见的船舶阻力计算方法可分为经验公式法和船模试验法。
经验公式法是使用计算公式计算得到船体阻力,并在总结、分析大量的船模试验或实船试验基础上得到的,计算结果的准确性很大程度上依赖于设计人员对母型船的选取。
船模试验是船舶性能研究最普遍和有效的方法[1]。
将实船按一定的缩尺比制作成几何相似的船模,在满足弗劳德数相等的条件下,在船池中拖曳以测得船模阻力和速度之间的关系。
船模试验得到的船体阻力结果比较准确,但费用较高。
接下来进行螺旋桨的设计。
一般而言,螺旋桨的设计问题可以归结为2类:一类是要求设计效率最佳的螺旋桨,能满足航速要求,又可以使选取的主机功率最小;另一类是船体和主机已定,要求设计螺旋桨,保证最高航速能满足设计任务书的要求[1]。
船机桨匹配校核是船舶螺旋桨设计的逆向过程,可运用已形成的设计方案,通过航行特征或系泊特征计算,得出船机桨匹配的合理性[2]。
系泊特征校核,通过计算系泊状态下的主机最大转速,初步评估主机和螺旋桨匹配情况是否合理,同时某50m近海运输船船机桨匹配分析刘丹丹1,仉永超2,史艳军1(1.潍柴动力股份有限公司,山东潍坊261000;2.潍柴重机股份有限公司,山东潍坊261108)摘要:为探讨近海运输船的船机桨匹配情况,文章以某50m近海运输船为研究对象,使用Star-CCM+软件仿真不同航速下的船舶阻力,并通过系泊特征校核和自由航行特征校核,计算船机桨匹配情况。
最后将实船测试数据与理论计算结果做对比,验证理论计算的准确性,为近海运输船的船机桨匹配提供参考。
船用螺旋桨标准-概述说明以及解释1.引言1.1 概述概述部分是文章引言的一部分,主要目的是介绍船用螺旋桨标准这个话题,并提供一些背景信息。
在这部分,我们需要说明船用螺旋桨的作用和重要性,以及为什么有必要制定标准来规范其设计和使用。
船用螺旋桨是船舶中的一个重要部件,它通过推动水流来产生推进力,使船舶能够在水中移动。
它的设计和性能直接影响船舶的速度、操纵性和燃油消耗等方面的性能指标。
随着船舶工程技术的发展和船舶使用环境的不断变化,对船用螺旋桨的要求也越来越高。
船用螺旋桨标准的制定就是为了确保船用螺旋桨的设计和使用能够符合一定的技术要求和安全标准。
标准可以提供设计和制造船用螺旋桨的依据,确保螺旋桨的结构和性能能够满足各种船舶的需求,并在使用过程中能够保证船舶的安全和稳定性。
此外,船用螺旋桨标准的制定还可以推动技术的创新和发展。
通过对各种船用螺旋桨的设计和使用经验的总结和归纳,可以不断优化标准,提高螺旋桨的性能和效率。
同时,标准还可以促进船用螺旋桨制造商和船舶运营商之间的合作与交流,推动行业的进步和发展。
综上所述,船用螺旋桨标准的制定对于确保船舶的运行安全和提高船舶性能具有重要作用。
在接下来的文章中,我们将对船用螺旋桨的定义、分类、设计原则和要求进行详细的介绍,同时讨论船用螺旋桨标准的重要性,并提出一些建议和改进来完善这一标准。
文章结构部分的内容如下:1.2 文章结构文章按照以下结构来展开对船用螺旋桨标准的讨论。
第一部分是引言,用来引出文章的主题和目的。
在引言中,我们将概述船用螺旋桨的概念、分类以及与船舶设计和运行的关系。
同时,我们将介绍本文的结构和目的,以帮助读者了解本文的内容和意义。
第二部分是正文,主要包括船用螺旋桨的定义和分类,以及船用螺旋桨的设计原则和要求。
在这一部分中,我们将详细介绍船用螺旋桨的不同类型和应用领域,以及设计时应考虑的相关因素。
我们将探讨螺旋桨的性能参数和性能评价标准,并讨论如何提高螺旋桨的效率和可靠性。
船机浆匹配设计软件应用研究一 计算机编程实现船机桨匹配系统设计螺旋桨设计是整个船舶设计中的一个重要部分,目前常用的设计方法是图谱设计法,应用的图谱是由敞水性征曲线转化而成的。
在转化光顺过程中,往往会造成误差。
针对此,笔者利用计算机,通过编程直接采用敞水性征曲线设计螺旋桨。
1 设计思路在螺旋桨设计中,螺旋桨的直径和转速不是同时已知的,但敞水性征曲线中的进速系数包含螺旋桨直径D 和螺旋桨转速n,为了设计的方便,便将敞水性征曲线转换成只包含螺旋桨转速或者只包含螺旋桨直径参数的设计图谱,如J P p 1~1图谱,JB p 1~2图谱。
本文直接采用敞水性征曲线来设计螺旋桨,在设计过程中避免了因为图谱的转换而带来的设计误差。
对于普通螺旋桨设计,一般采用日本的AU 型螺旋桨和荷兰的B 型螺旋桨。
下面介绍利用敞水性征曲线设计AU 型螺旋桨的主要思想。
B 型螺旋桨设计思想与AU 型螺旋桨相同。
螺旋桨设计分为初步设计和终结设计[1]。
初步设计分为两大类,其中用的最多的是已知船舶设计航速v 及对应的船舶有效功率P e ,根据船舶尾型选定的螺旋桨直径D,确定螺旋桨的最佳转速n 、螺旋桨敞水效率0η、螺距比P/D 和主机功率P s 。
终结设计是指已知主机功率P s ,主机额定转速h n ,减速比i 和船舶有效功率曲线P e =f(v),确定船舶所能达到的最大航速及螺旋桨的几何尺度与螺旋桨敞水效率。
1.1 初步设计已知船舶设计航速v 及对应的船舶有效功率P e ,根据船舶尾型选定螺旋桨直径D 。
首先选取螺旋桨形式和叶数,则对应的敞水性征系列曲线,如图1所示。
在某一螺距比P/D 下根据效率的变化趋势,初步确定1个螺旋桨转速n(r/min)范围,在这个范围内假定若干个螺旋桨转速n 1,n 2…,计算对应的进速系数J=v A /(nD),根据J 在敞水性征曲线上读取对应的推力系数k t 、转矩系数k q ,计算螺旋桨敞水效率η0=k t J(2πk q ),得到1个P/D 下的η0=f(n)曲线和k t =f(n)曲线。
浅析五万吨级船舶机桨不匹配的处理实例吴飞 吴国妹(中海工业(江苏)有限公司 江苏 江都)摘要:通过船舶实例来介绍螺旋桨和船舶主机的匹配的重要性,同时将问题进行分析和介绍,针对机、桨不匹配的情况进行处理,在主机及相关设备正常的情况下,只进行螺旋桨修边操作并将处理的方法介绍给机务同仁,以资共同探讨。
关键词:浅析;机桨不匹配;处理实例;翼形法Abstract: By ship propellers and examples to describe the importance of matching the host vessel, while the analysis and presentation of the problem, for the machine, paddle mismatch processing, and related equipment in the host under normal circumstances, only the operation for trimming the propeller and maintenance treatment methods introduced to colleagues, for the purpose to explore.Key words: Analysis; machines paddle match; treatment; thumb France前言:某5万吨级散货船因设计存在问题,造成了机桨不匹配,使螺旋桨出现负荷过“重”的现象,经试航测试,主机功率和油耗均未满足设计要求,经通过翼形法,并结合实际情况,采取割5RPM,基本能满足船东要求。
先通过实例介绍,以资同仁共同探讨。
一、船舶机桨匹配问题产生的原因,大致分以下几种:1、设计上存在的问题:功率零储备的设计;机和船同步搞设计;机变桨不变的设计;2、造船时存在的问题:螺旋桨的制造工艺差;没能测试机桨匹配;未交机桨匹配资料;3、使用中存在的问题:缺少机桨匹配知识;装载过重产生问题;保养问题影响使用;4、维修时存在的问题机桨问题靠谁解决;厂修期间随便改装;添换装多、吨位增加;二、机桨匹配问题解决的方法,主要有三种:1、修整螺旋桨随边的翼形法;2、切割螺旋桨直径的直径法;3、改变螺旋桨螺距的螺距法;三、实例分析:某五万载重吨级散货船系列船,经过首批多条船实船试航,全部存在船、机、桨匹配不佳,如:主机功率超负荷832KW、航速达不到设计值。
船机桨匹配设计软件开发随着造船技术的不断发展,船机桨匹配设计在船舶设计中的地位日益显著。
为了提高船舶的性能和效率,船机桨匹配设计软件的开发变得至关重要。
本文将探讨船机桨匹配设计软件开发的重要性、作用、开发流程以及成本、时间和风险评估。
船机桨匹配设计主要涉及到船舶推进系统和螺旋桨的设计与优化。
良好的船机桨匹配设计可以提高船舶的推进效率,降低能耗,同时也能优化船舶的操纵性能。
为了实现这些目标,开发一款专门针对船机桨匹配设计的软件势在必行。
船机桨匹配设计软件的开发需要经历一系列严格的需求分析、设计、实施和测试阶段。
在需求分析阶段,开发团队需要充分了解用户需求,明确软件的功能和性能要求。
随后,在设计阶段,开发团队需要将需求转化为具体的软件设计方案,包括算法设计、界面设计等。
在实施阶段,开发团队需要编写并调试代码,实现软件的功能。
在测试阶段,开发团队需要对软件进行全面测试,确保软件的稳定性和可靠性。
船机桨匹配设计软件开发的过程中,成本、时间和风险的控制至关重要。
从成本角度来看,开发团队需要对软件开发过程中的各项开支进行精细管理,确保资源得到合理利用。
从时间角度来看,开发团队需要制定合理的开发计划,按时完成各阶段的任务。
从风险角度来看,开发团队需要重视项目风险管理,提前识别潜在风险并采取应对措施。
总而言之,船机桨匹配设计软件开发在船舶设计中具有举足轻重的作用。
通过合理的开发流程和有效的成本控制,开发出高质量的船机桨匹配设计软件,有助于提高船舶的性能和效率,降低能耗和风险。
因此,我们应更加重视船机桨匹配设计软件的开发和应用,推动船舶行业不断向前发展。
船舶电力推进系统是一种以电动机为动力源的推进系统。
该系统通过将船舶的机械能转化为电能,再通过电动机将电能转化为机械能的方式,推动船舶前进。
电力推进具有许多优点。
它可以提高船舶的操纵性能。
通过调节电动机的转速和转向,可以轻松实现船舶的变速和转向。
它可以提高船舶的舒适性。