螺旋桨设计计算说明书
- 格式:doc
- 大小:7.29 MB
- 文档页数:12
JS813尾滑道渔船螺旋桨设计书指导老师:学生姓名:学号:完成日期:1. 船型单桨流线型舵,前倾首柱,巡洋舰尾,柴油机驱动,尾机型尾滑道渔船。
艾亚法有效功率估算表:2.主机参数3.推进因子的确定(1)伴流分数ω本船为单桨海上渔船,故使用汉克歇尔公式估算ω=0.77*Cp-0.28=0.222(2)推力减额分数t,用汉克歇尔公式估算-0.3=0.203t=0.77*CP(3)相对旋转效率近似地取为ηR =1.0(4)船身效率ηH =(1-t)/(1-ω)=(1-0.203)/(1-0.222)=1.0244.桨叶数Z的选取根据一般情况,单桨船多用四叶,加之四叶图谱资料较为详尽、方便查找,故选用四叶。
5.AE/A0的估算按公式A E/A0 = (1.3+0.3×Z)×T / (p0-p v)D2 + k进行估算,其中:T=P E/(1-t)V=137.2/((1-0.203×11×0.5144)=30.3kN水温15℃时汽化压力p v=174 kgf/m2=174×9.8 N/m2=1.705 kN/m2静压力p0=pa+γhs=(10330+1025×1.5)×9.8 N/m2=116.302 kN/m2k取0.2D允许=0.7×T=0.7×2.2=1.5A E/A0 = (1.3+0.3×Z)×T / (p0-p v)D2 + k=(1.3+0.3×4)×30.3/((121.324-1.705)×2.2×2.2)+0.2 = 0.494 6.桨型的选取说明由于本船为海上渔船,MAU型原型螺旋桨比较适合在海洋中工作的要求。
所以选用MAU型较适宜。
7.根据估算的AE/A0选取2~3张图谱根据A E/A0=0.494选取MAU4-40, MAU4-55,MAU4-70三张图谱。
船用螺旋桨课程设计说明书“信海11号”1、船体主要参数设计水线长 m L WL 36.70= 垂线 间长 m L PP 40.68= 型 宽 m B 80.15= 型 深 m D 80.4= 设计 吃水 m d 40.3= 桨轴中心高 m Z P 3.1= 排 水 量 t 2510=∆本船由七零八所水池船模阻力试验所得船体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数据航速(节) 11 12 13 14 15d=3.4mEHP3.4m (Kw) 457.1 634.8 890.0 1255.01766.1 1.15EHP 3.4 525.7 730.0 1023.5 1443.2 2031.4 d=3.5mEHP 3.5m (Kw) 466.9 652.4 917.6 1303.61824.7 1.15EHP 3.5 536.9 705.3 1055.2 1499.12098.42、主机参数型号 8230zc 二台 额定功率 ()hp KW P S 14691080= 额定转速 mim r N 300= 减速比 5.2=i 传送效率 95.0=S η3、推进因子的决定伴流分数 165.0=w 推力减额 165.0=t 船身效率 0.111=--=wtH η 相对旋转效率 0.1=R η 4、可以达到最大航速的计算采用MAU4叶桨图谱进行计算。
螺旋桨敞水收到的马力:()hp ...P RS D 2175.1186 019508501469 85.01469=⨯⨯⨯=⨯⨯=ηη根据MAU4-40、MAU4-55、MAU4-70的δ-P B 图谱列表1-2计算.表1-2 按δ-P B 图谱设计的计算表项 目 单 位数 值螺旋桨敞水收到的马力 1186.2175螺旋桨转速 300假定航速 11 12 13 14 15 9.185 10.020 10.855 11.690 12.525 40.412 32.511 26.615 22.114 18.6116.357 5.702 5.159 4.703 4.314 MAU4-4072.50 67.62 60.27 55.39 51.73 0.61 0.65 0.69 0.72 0.760.56 0.59 0.60 0.63 0.64 670.32 702.42 733.56 762.57 787.19 MAU4-5575.84 67.31 59.93 55.46 50.270.72 0.74 0.79 0.81 0.85 0.57 0.59 0.62 0.64 0.67 659.87 690.74 725.25 745.58 773.69 MAU4-70 73.80 66.92 63.01 51.89 49.13 0.72 0.75 0.77 0.83 0.89 0.54 0.55 0.56 0.59 0.62 622.40645.64671.61698.86720.10knhpminr kn N V ()V w V A -=1PB 5.25.0A DP V NP B =D P hp hp hpδ0ηD P 0ηηH D TE P P =δ0ηD P 0ηηH D TE P P =D P δ0η0ηηH D TE P P =图1-1 MAU5叶桨图谱设计计算结果从()V f P TE -曲线与船体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0/η及、D D P 如表1-3所示。
螺旋桨设计计算书船舶原理·推进1.船体主要数据船型:单桨、集装箱船设计水线长L WL=215.00m垂线间长L PP=210.00m型宽B=32.00m设计吃水T=12.00m方形系数C B=0.655排水量∇=54000m3桨轴中心距基线Z P=4.00m 2.主机参数最大持续功率:32000kw转速:102r min⁄旋向:右旋3.推进因子伴流分数ω=0.24推力减额分数t=0.16相对旋转效率ηR=1.0船身效率ηH =1−t1−ω=1.1053船体有效马力曲线0.350.400.450.500.550.600.130.140.150.160.170.180.190.20τc =(T /A P )/(0.5ρV20.7R)σ0.7R =p 0/(0.5ρV20.7R)柏利尔空泡限界线图4.可以达到的最大航速的计算取功率储备15%,轴系效率 ηS =0.97螺旋桨敞水收到马力:P D =32000×0.85×ηS ×ηR =26384(kw )=35896.60hp假设有MAU5-70、MAU5-75、MAU5-80,按回归多项式以及回归系数计算。
(源代码见附表1)表1 按回归多项式以及回归系数计算表据表1中的计算结果可绘制P TE 、δ、P/D 及η0对V 的曲线,如图1所示。
图1 MAU5叶桨回归计算计算结果此处用MATLAB 求得相关曲线交点。
从P TE =f(V)曲线与船体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η0。
如表2所列。
表2按图1设计计算的最佳要素5.空泡校核按柏利尔空泡限界线中商船上限线,计算不发生空泡之最小展开面积比。
桨轴沉深h s =T −Z P =12−4=8mP o −P v =P a +γh s −P V =10330+1025.24×8−174=18357.92kgf m 2⁄ 计算温度 t =15℃ ρ=104.63kgf ∙s 2m 4⁄ P V =174kgf m 2⁄ P D =35896.60hp图2空泡校核计算结果 表3空泡校核计算结果据表3计算结果作图2,用MATLAB 求得相关曲线交点。
船舶推进课程设计--渔船普通螺旋桨图谱设计计算书1、已知拖网渔船主要要素:垂线间长L pp=37.00m型宽B=7.60m型深H=3.80m平均吃水T m=2.90m棱形系数C p=0.620排水体积♦=452m3排水量Δ=463.3t主机功率MHP=600HP 转速RPM=400r/min 螺旋桨中心距基线高Z p=0.50m主机轴带20KW发电机一台2、船体阻力计算:(按日本渔船阻力图谱)B/T=2.73; ♦/(L/10)3=9.261gLVFr0.26 0.30 0.32 0.34 0.362 马力系数Eo 0.050 0.107 0.150 0.197 0.2513 144 309 433 569 7254 航速Vs(Kn)9.62 11.11 11.85 12.69 15.333、船身效率计算 根据汉克歇尔公式:伴流分数 ω=0.77Cp -0.28=0.1974 推力减额分数 t=0.77Cp-0.30=0.1774 船身效率 ȠH =(1-t)/(1-ω)=1.025 4、螺旋桨收到马力计算扣除主机拖带6.5KW 发电机一台,其轴带效率为0.916,轴系效率Ƞs 取0.97, 螺旋桨的收到马力P D =(MHP-916.036.1*20)*0.97*0.96=553.2HP (公制) 5、假定设计航速下有效推进马力计算根据B4-40,B4-55,B4-70的Bp-δ图谱列表计算序号 项目 单位 数值1假定设计航速VsKn 9 10 11 12 2 VA=(1-ω)Vs Kn 7.223 8.026 8.829 9.631 3 B P =NP D 0.5/γ0.5V A 2.5 66.27 50.92 40.12 32.28 4 8.14 7.14 6.33 5.68 5 MAU-40 δ 91.5 81.1 74.2 67.6 6 P/D 0.597 0.621 0.651 0.677 7 η00.502 0.534 0.555 0.594 8THP=P D ȠH ȠȠrHP 284.6 302.8 314.7 336.8 9 MAU-55 δ 90.1 80.2 73.0 66.3 10 P/D 0.631 0.660 0.692 0.720 11 η◦0.480 0.514 0.547 0.578 12THP=P D ȠH ȠȠrHP 272.2 291.5 309.6 327.7 13 MAU-70 δ 89.1 79.6 72.0 65.4 14 P/D 0.642 0.675 0.703 0.739 15 η◦0.465 0.497 0.527 0.554 16THP=P D ȠH ȠȠrHP263.7281.8298.8314.1将假定设计航速下推马力计算结果,按适当的比例绘制在有效马力曲线图上,从不同盘面比的THP曲线与EHP的曲线交点处,作垂线与横坐标V S相交一点,从而可查处不同面比所对应的各自航速V S ,如图所示9 10 11 12δP/D THP η95650.750.553502500.450.60MAU-40: Vs=11.17KnMAU-55: Vs=11.13KnMAU-70: Vs=11.10Kn6、初步确定桨的要素从THP-V s曲线与船体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,根据不同盘面比所对应的设计航速列表继续查MAU图谱进行计算,可获得不同盘面比状态下的螺旋桨要素,即:桨的直径D,螺距比P/D,桨的效率η0,如下表所示:MAU Vs P/D δ D ηO4—40 11.17 0.659 72.91 1.634 0.5614—55 11.13 0.695 72.07 1.609 0.5504—70 11.10 0.704 71.72 1.597 0.5287、拖力计算(拖网航速Vs=4Kn)序号计算项目MAU4-40 MAU4-55 MAU4-70 1 直径D(m)1.634 1.609 1.5972 VA=0.5145·Vs (1-ω)(m/s) 1.65 1.65 1.653 Q=DHP·75·60/2πN 991 991 9914 假定转速N1250 300 360 250 300 360 250 300 3605 J=60V A / N1 D 0.242 0.202 0.168 0.246 0.205 0.171 0.248 0.207 0.1726 KQ=3600Q/ρN12 D50.045 0.031 0.023 0.051 0.035 0.024 0.053 0.036 0.0257 J(查图谱) 0.185 0.187 0.1888 K Q0.026 0.028 0.0299 K T0.239 0.248 0.25110 N=60·V A /JD 328 329 33011T拖=(P/D)·(KT/KQ)(kgf)5575.0 5455.2 5370.9 8、空泡校核按瓦根宁根限界线,计算不发生空泡之最小展开面积比。
1.船舶主要参数1)原始给定船舶数据船型:远洋散装货船,球鼻艏、球艉、单桨、半悬舵。
总长195.0 m设计水线长190.0 m垂线间长185.0 m型宽28.4 m型深15.8 m设计吃水11.0 m设计排水量48755t型排水体积347423 m方形系数0.821棱形系数0.8252)船舶有效马力曲线船体船舶的有效马力曲线是表征船体阻力特性的曲线一可通过近似估算或船模阻力试验来确定,对应于不同装载情况将有不同的有效马力曲线,一般有满载和压载之分。
此外考虑到由于风浪或污底等情况,则尚需增加一定百分数(20%左右)的有效马力裕度,通过下表可绘制附图二中的P E曲线。
2.主机与螺旋桨参数主机型号6RLB66 主机发出功率额定转速螺旋桨型号MAU 叶数4桨数旋向型柴油机1台P s 11100 hpn 124 r / min型叶单桨右旋螺旋桨材料ZQAL12-8-3-2(K=1.2)材料桨轴距基线高度 3.6 m 3. 设计工况、参数设计功率设计转速螺旋桨直径4. 推进因子的确定伴流分数推力减额分数螺旋桨直径轴系传送效率船身效率5. 可以达到的最大航速设计海水密度:船后螺旋桨敞水受到马力7.4 g / cm3按满载工况设计,P 0.85P sn 124 r / minD 5.6mw 0.36 t0.216D 5.6m0.981 t 1 0.2161.2251 w 1 0.362 4104.63 kgf s /m(取R 1.0):P D 0 P S 0.85 S R 11100 0.85 0.98 1.0hp 9246.3hpQ 75P D02 n75 9246.353431.721kgf m124 J2 3.14 -60螺旋桨转速:n 124 r min 2.067 r s 螺旋桨产生的扭矩螺旋桨转矩系数:KQ 0.0217以MAU4-40 MAU4-55 MAU4-70的敞水性征曲线进行设计一插值计算:其中:P TE P D00 H,见教材P264附录图一MAU4-40敞水性征图谱,由J、P/D 可查得K T、10K Q和n 0 o表一敞水图谱设计表其中:P TE P DO0 H见教材P264附录图一MAU4-40敞水性征图谱,由J、P/D可查得K T、10K Q和n 0由表一可绘制如教材P119图8-9所示,以V为横坐标,以P E、P/D、o和P TE为纵坐标绘制图谱设计的计算曲线,图中曲线P E和曲线P TE的交点即为所求的螺旋桨,将该交点平行纵轴与图中各取线的交点列于下表中。
某沿海单桨散货船螺旋桨设计计算说明书姓名:胡建学班级:20120115学号:2012011503日期:2014年12月8日1.已知船体的主要参数船长 L = 118.00 米型宽 B = 9.70 米设计吃水 T = 7.20 米排水量 △ = 5558.2 吨方型系数 C B = 0.658桨轴中心距基线高度 Zp = 3.00 米由模型试验提供的船体有效马力曲线数据如下:航速V (kn ) 13 14 15 16有效马力PE (hp ) 2160 2420 3005 40452.主机参数型号 6ESDZ58/100 柴油机 额定功率 Ps = 5400 hp额定转速 N = 165 rpm转向 右旋传递效率 ηs=0.983.相关推进因子伴流分数 w = 0.279推力减额分数 t = 0.223相对旋转效率 ηR = 1.0船身效率 0777.111=--=wt H η4.可以达到最大航速的计算采用MAU 四叶桨图谱进行计算。
取功率储备10%,轴系效率ηs = 0.98螺旋桨敞水收到马力:P D = 5400×0.9×0.98×1.0=4762.8hp根据MAU4-40、MAU4-55、MAU4-70的Bp --δ图谱列表计算:项 目单位 数 值 假定航速Vkn 13 14 15 16 V A =(1-w)Vkn 9.373 10.049 10.815 11.536 Bp=NP D 0.5/V A 2.542.337 35.212 29.570 25.171 Bp 6.5075.934 5.438 5.017 MAU 4-40 δ 75.5071.84 65.28 60.32 P/D 0.6560.678 0.689 0.738 ηO 0.552 0.573 0.5950.628 P TE =P D ·ηH ·ηO hp 2833.344 2941.134 3054.0573223.442 MAU 4-55 δ 76.22 70.27 64.4358.94 P/D 0.683 0.704 0.7290.768 ηO 0.538 0.557 0.5810.603 P TE =P D ·ηH ·ηO hp 2761.148 2859.008 2982.1973095.120 MAU 4-70 δ 73.42 68.26 62.1857.88 P/D 0.708 0.724 0.7580.796 ηO 0.514 0.537 0.5680.586 P TE =P D ·ηH ·ηO hp 2638.295 2756.3512915.470 3007.120据上表的计算结果可绘制PT E 、δ、P/D 及ηO 对V 的曲线,如下图所示。
螺旋桨图谱设计计算说明书“信海11号”`学院航运与船舶工程学院专业船舶与海洋工程》学生姓名李金檑班级船舶1403班学号 0315组员李金檑、刘敬指导教师赵藤·目录一、前言 (1)二、船体主要参数 (1)三、主机主要参数 (1)四、推进因子 (1)五、阻力计算 (2)六、可以达到最大航速的计算 (2)七、空泡校核 (4)八、强度校核 (5)九、螺距修正 (7)十、重量及惯性矩计算 (7)十一、敞水性征曲线的确定 (9)十二、系柱特性计算 (10)十三、航行特性计算 (11)十四、螺旋桨计算总结 (13)十五、桨毂形状及尺寸计算 (13)十六、螺旋桨总图(见附页) (14)十七、设计总结及体会 (14)十八、设计参考书 (15)一、前言本船阻力委托七零八研究所五室进行船模拖曳试验,并根据试验结果得出阻力曲线。
实验时对 3.4m d =吃水情况来进行。
虽然在船舶试验过程中将本船附体部分(舵、轴支架、舭龙骨等)也装在试验模型上,但考虑本船建造的表面粗糙度及螺旋桨等影响在换算本船阻力时再相应增加15%。
本船主机最大持续功率kw 10802⨯额定转速750转/分,考虑本船主机的经济性和长期使用后主机功率折损。
在船速计算中按%8510802⨯⨯kw 来考虑。
螺旋桨转速为300转/分。
二、船体主要参数表1 船体主要参数本船的H B =; d H =; B L pp =; dB=三、主机主要参数型 号:8230ZC 二台 额定功率:s P =1080kw(1469hp) 额定转速:750r/min 减速比: 传送效率:M η=四、推进因子伴流分数 0.165=ω; 推力减额 t= 船身效率 1=H η; 相对旋转效率 1=R η五、阻力计算本船曾在七零八所水池进行船模阻力试验,表中数值为吃水时船的阻力试验结果。
表2 模型试验提供的有效功率数据六、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15%,轴系效率:M η=螺旋桨敞水收到马力:()hp P D 1186.21810.950.851469=⨯⨯⨯= 根据MAU4-40,MAU-55,MAU4-70的δ-P B 图谱列表计算表3 按δ-P B 图谱设计的计算表根据上图中的计算结果可绘制TE P 、δ、D P 及0η对V 的曲线,如下图。
第一章引言杂货船一般没有固定的航线和船期,而是根据货源情况和需要航行于个港口之间,杂货批量远不及石油、矿砂那样多,除杂货外,也可载运散装杂货或大件货物等。
杂货船有航行于内河的小船,也有从事远洋国际贸易的两万吨载重吨以上的大船。
国际上普通货船在载重量通常在一万至两万吨。
杂货船不追求高速,而注重经济性和安全性,要求尽量多装货,提高装卸效率,减少船员人数和保证航行效率,减少船员人数和保证航行、货物安全。
杂货船是干货船的一种,装载各种包装、桶装、箱装、袋装和成捆等件杂货的运输船舶,又成为普通货船。
杂货船应用广泛,吨位术在世界商船队中居首位。
干货船,又称普通货船,是以运载干燥货物为主,也可装运桶装液体的货船,是最常见的货船,专门用来装运成包、成堆、成扎成箱的干货。
为避免受压,该货船有两至三层全通甲板,根据船的大小设有三至六个货舱,甲板上带有舱口未闭的货舱口,货舱口特别大,上面有水密舱口盖,一般能自动启闭。
配有完整的起货设备。
货舱口两端有吊杆装置,还有回转式起吊吊车,机舱设在船的中部或尾部。
前一种布置有利于调整船舶的纵倾,后一种布置可增大载货容积,但空载时有较大尾倾。
杂货船底部多为双层底结构,能防止船底破损时海水进入货舱,并可增加船体的纵向强度,双层底内空间可用作清水舱和燃料舱,也可做压载舱以调节船的重心。
本文是按照设计任务书的要求所进行的关于货船的设计,在设计过程中查阅了大量的资料和数据,并得到专业老师的指导和同学的帮助,在这里我向他们致以最诚挚的谢意。
由于本人的能力有限,在设计中不可避免的会出现一些错误,还望老师给予批评和指正。
第二章全船说明书2.1 总体部分2.1.1 概述小型沿海货船具有货物周转快,运输方便灵活,适合沿海短距离运输等特点。
可以进入条件简陋或水深限制的小型港口,码头。
还可以进入内河进行运输,是连接内陆沿江,沿海地区与沿海地区一种纽带。
2.1.2 主要数据2.1.2.1 主尺度总长L oa65.37m垂线间长L pp60.0m型宽 B 10.9m型深 D 5.35m设计吃水 4.2m排水量1869t2.1.2.2 主要船型系数长宽比Lpp/B 5.58长深比Lpp/D 11.2宽深比B/D 2.04宽度吃水比B/T 2.6方形系数Cb 0.662中剖面系数Cm 0.951水线面系数Cww 0.774棱形系数Cp 0.6952.1.2.3 载重量设计吃水4.2m,海水密度1.025t/m3时,载重量约1100t。
集装箱船螺旋桨设计计算说明书班级:船舶11-3学号:1102120324姓名:孙凯凯指导老师:刘大路1.已知船体的主要参数设计水线长 Lwl=91.6 垂线间长 Lpp=90.0m 型宽 B = 16.7m 设计吃水 T = 5.3m 排水体积 ▽ =6253.2m ³ 排水量 △ = 6409.6t 方型系数 C B = 0.785 桨轴中心距基线高度 Zp = 1.90m 棱形系数 Cp = 0.790由模型试验提供的船体有效马力曲线数据如下:航速V (kn ) 10 11 12 13 14 有效马力PE (hp ) 763 1066 1535 2254 19222.主机参数主机功率 Ps=2900kw 主机转速 N = 755r/min 转向 右旋减速比 i=3.355:1传递效率 ηs=0.97(已将减速箱考虑在内)3.相关推进因子伴流分数 w = 0.3425 推力减额分数 t = 0.275 相对旋转效率 ηR = 1.0 船身效率 1027.111=--=wt H η4.可以达到最大航速的计算采用MAU 四叶桨图谱进行计算。
取功率储备10%,轴系效率ηs = 0.97 螺旋桨敞水收到马力:P D = R s S P ηη9.0=0.9×2900×1.36×0.97×1.0=2531.7hp231355.3775==N r/min根据MAU4-40、MAU4-55、MAU4-70的Bp --δ图谱列表计算:项 目 单位 数 值 假定航速V kn 11 12 13 14 V A =(1-w)V kn 7.2325 7.89 8.5475 9.205 Bp=NP D 0.5/V A 2.596.3526 77.516 63.458 52.726 Bp9.816 8.239 7.966 7.261 MAU 4-40δ106.5 97.5 89.8 83 P/D 0.562 0.575 0.592 0.612 ηO 0.4510.47750.505 0.525 P TE =P D ·ηH ·ηOhp 1712.261 1812.870 1917.277 1993.208 MAU 4-55δ106 96.5 88.5 81.8 P/D 0.598 0.615 0.635 0.655 ηO 0.4332 0.46 0.487 0.51 P TE =P D ·ηH ·ηOhp 1644.682 1746.4301848.938 1936.260 MAU 4-70δ104.5 95.5 87.5 80.67 P/D 0.60.6180.638 0.661 ηO0.42 1.4475 0.47250.495 P TE =P D ·ηH ·ηOhp1594.567 1698.9731793.8871879.311据上表的计算结果可绘制PT E 、δ、P/D 及ηO 对V 的曲线,如下图所示。
螺旋桨设计计算说明书某沿海单桨散货船螺旋桨设计计算说明书1.已知船体的主要参数船长 L = 118.00 米型宽 B = 9.70 米设计吃水 T = 7.20 米排水量△ = 5558.2 吨方型系数 CB = 0.658 桨轴中心距基线高度 Zp = 3.00 米由模型试验提供的船体有效马力曲线数据如下:航速V (kn ) 13 14 15 16 有效马力PE (hp ) 2160 2420 3005 40452.主机参数型号 6ESDZ58/100 柴油机额定功率 Ps = 5400 hp 额定转速 N = 165 rpm 转向右旋传递效率ηs=0.983.相关推进因子伴流分数 w = 0.279 推力减额分数 t = 0.223 相对旋转效率ηR = 1.0船身效率 0777.111=--=wtH η4.可以达到最大航速的计算采用MAU 四叶桨图谱进行计算。
取功率储备10%,轴系效率ηs = 0.98 螺旋桨敞水收到马力:PD = R s S P ηη9.0=0.9×5400×0.98×1.0=4762.8hp根据MAU4-40、MAU4-55、MAU4-70的Bp --δ图谱列表计算:项目单位数值假定航速V kn 13 14 15 16 V A =(1-w)V kn 9.373 10.094 10.815 11.536 Bp=NP D 0.5/V A 2.542.337 35.177 29.604 25.193 Bp6.507 5.9315.441 5.019 MAU 4-40δ76 70 64 61 P/D 0.62 0.65 0.69 0.71 ηO 0.56 0.583 0.605 0.625 P TE =P D ·ηH ·ηOhp 2874.412992.463105.393208.04MAU 4-55δ74 68 63 60 P/D 0.7 0.72 0.74 0.76 ηO 0.541 0.568 0.59 0.61 P TE =P D ·ηH ·ηOhp 2776.882915.473028.393131.05MAU 4-70δ74 67 62 59 P/D 0.71 0.73 0.76 0.78 ηO0.521 0.546 0.57 0.588 P TE =P D ·ηH ·ηOhp2674.232802.552925.743018.13据上表的计算结果可绘制PT E 、δ、P/D 及ηO 对V 的曲线,如图1所示。
螺旋桨图谱设计计算说明书“信海11号”学院航运与船舶工程学院专业船舶与海洋工程学生姓名李金檑班级船舶1403班学号 631418020315组员李金檑、刘敬指导教师赵藤目录一、前言 (1)二、船体主要参数 (1)三、主机主要参数 (1)四、推进因子 (1)五、阻力计算 (2)六、可以达到最大航速的计算 (2)七、空泡校核 (4)八、强度校核 (5)九、螺距修正 (7)十、重量及惯性矩计算 (7)十一、敞水性征曲线的确定 (9)十二、系柱特性计算 (10)十三、航行特性计算 (11)十四、螺旋桨计算总结 (12)十五、桨毂形状及尺寸计算 (13)十六、螺旋桨总图(见附页) (14)十七、设计总结及体会 (14)十八、设计参考书 (14)一、前言本船阻力委托七零八研究所五室进行船模拖曳试验,并根据试验结果得出阻力曲线。
实验时对 3.4m d =吃水情况来进行。
虽然在船舶试验过程中将本船附体部分(舵、轴支架、舭龙骨等)也装在试验模型上,但考虑本船建造的表面粗糙度及螺旋桨等影响在换算本船阻力时再相应增加15%。
本船主机最大持续功率kw 10802⨯额定转速750转/分,考虑本船主机的经济性和长期使用后主机功率折损。
在船速计算中按%8510802⨯⨯kw 来考虑。
螺旋桨转速为300转/分。
二、船体主要参数表1 船体主要参数本船的H B =3.292; d H =1.41; B L pp =4.329; dB=4.647三、主机主要参数型 号:8230ZC 二台 额定功率:s P =1080kw(1469hp) 额定转速:750r/min 减速比:2.5 传送效率:M η=0.95四、推进因子伴流分数 0.165=ω; 推力减额 t=0.165 船身效率 1=H η; 相对旋转效率 1=R η五、阻力计算本船曾在七零八所水池进行船模阻力试验,表中数值为吃水3.4m 时船的阻力试验结果。
表2 模型试验提供的有效功率数据六、可以达到最大航速的计算采用MAU 4叶桨图谱进行计算。
山东104总吨钢质拖网渔船1.已知船体主要参数船型:单桨,转动导流管平衡舵,尾机型钢质拖网渔船。
设计水线长:L wl=27.50m垂线间长:L pp=26.00m型宽:B=5.40m型深:D=2.50m平均吃水:T m=1.90m尾吃水: T a=2.40m方形系数:C b=0.502棱形系数:C p=0.592宽吃水比:B/T m=2.84排水量:Δ=137.35t浮心纵向坐标(LCB):X b=-0.78m桨轴中心距基线:Z s=0.35m用艾亚法估算船体有效功率数据表:首先计算所需参数如下:L/Δ1/3 = 5.04 Δ0.64 = 23.346 X c=-3%速度 v(kn)9 10 11速长比V/L1/20.974 1.083 1.191 傅汝德数Vs/(gL)1/20.290 0.322 0.354 标准Co 查图7-3 295 243 205 标准Cbc,查表7-5 0.593 0.56 0.546 实际Cb(肥或瘦)(%)15.35,瘦10.36,瘦8.06,瘦Cb修正(%)11.21 7.174 5.104 Cb修正数量△133 17 10已修正Cb之△1328 260 215 B/T修正(%)=-10Cb(B/T-2)% -4.2168 -4.2168 -4.2168 B/T修正数量,△2[式7-23] -14 -11 -9已修正B/T之C2 314 249 206标准Xc,%L,船中前或后,查表7-5 1.838,船中后2.3275,船中后2.4955,船中后实际Xc,%L,船中前或后3,船中后3,船中后3,船中后相差%L,在标准者前或后 1.162,后0.6725,后0.5045,后Xc修正(%),查表7-7(b)0.22 0.5 0.96 Xc修正数量,△3[式(7-24)] -1 -1 -2已修正Xc之C3 313 248 204长度修正(%)=(Lwl-1.025Lbp)/Lwl*100%3.2 3.2 3.2长度修正数量,△4[式(7-25)] 10 8 7已修正长度C4 323 256 211 Vs3729 1000 1331 Pe=△0.64*Vs3/C4*0.735(KW) 39 68 1092.主机参数主机型号6160A-123 功率(KW)136转速(转/分)850齿轮箱型号2HC250 减速比 1.97:13.推进因子的确定(1)伴流分数ω本船为单桨钢质拖网渔船,故使用汉克歇尔公式估算:ω=0.77*Cp-0.28=0.77*0.592-0.28=0.176(2)推力减额分数t对于单螺旋桨渔船,也使用汉克歇尔公式估算:t=0.77*C P-0.30=0.77*0.592-0.30=0.156(3)相对旋转效率缺少资料,故近似地取为ηR =1.0(4)船身效率ηH =(1-t)/(1-ω)=(1-0.156)/(1-0.176)=1.02434.桨叶数Z的选取根据一般情况,单桨船多用四叶,加之教材中四叶图谱资料较为详尽、方便查找,故选用四叶。
MAU型螺旋桨设计计算书1.船体的主要参数船体总长L OA=150m设计水线长L WL=144m垂线间长L PP=141m型宽B=22m型深D=11m设计吃水T=5.5m方形系数C b=0.84菱形系数C p=0.849中剖面系数C m=0.69排水量△=14000t桨轴中心距基线距离Z P=2m船体有效马力曲线数据如下:2.主机参数型号N/A(两台)额定功率P S =1714hp转速N=775r/min齿轮箱的减速比i=5桨轴处转速n=155 r/min轴系传送效率ηS=0.97(中机型船)减速装置的效率ηG=0.97旋向双桨外旋3.推进因子的决定伴流分数ω=0.248推力减额分数t =0.196相对旋转效率ηR=1.004.船身效率计算ηH=(1-t)/(1-ω)=1.0695.收到马力计算储备功率取 10%收到马力P D =0.9* P S*ηG *ηS*ηR= 0.9*1714*0.97*0.97*1=1451.43hp 6.假定设计航速有效马力计算根据MAU4-40,MAU4-55,MAU4-70的Bp-δ图谱列下表计算。
据表中的计算结果可绘制P TE--Vs曲线,如下图1所示。
从P TE--Vs曲线P E曲线交点处可获得:MAU4-40 Vs= 11.83KnMAU4-55 Vs= 11.73KnMAU4-70 Vs= 11.56Kn7.初步确定桨的要素8.空泡校核根据柏利尔商船界限线计算桨轴沉深 hs =T–ZP=3.5m计算t=15°C,则Pv=174kgf/m2取水温15度,Pa-大气压为:10330Kgf/m2P 0-Pv= Pa–Pv+ hsγ= 13743.5kgf/m29.确定螺旋桨的要素据上表计算结果,可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。
A E / A0 =0.40; MAU4-40桨;Vs =11.83Kn ; P / D =0.722 ; D =3.48m ;η0 =0.628N=155r/min强度校核根据2001年《钢制海船入籍建造规范》校核t0.25R 及t0.6R应不小于按下式计算之值:X K Yt -=Y=1.36A 1Ne/(ZbN) X=A 2GA d N 2D 3/(1010Zb) 计算功率:Ne=Ps ×ηS =1714×0.97=1662.58 HPD=3.48 m A d =A E /A O =0.4P/D=0.722 ε=10oG=7.5 g/cm 3 N=155 r/min b 0.66R =0.226DA d /(0.1Z)=0.78648b 0.25R =0.7212b 0.66R =0.5672 b 0.6R =0.9911b 0.66R =0.779510.确定设计的螺旋桨各切面厚度桨叶厚度查表8-4 MAU标准桨可得出各切面最大厚度为:t0.2R=141.3mm t0.3R=124.9mm t0.4R=108.6mm t0.5R=92.2mm t0.6R=75.9mm t0.7R=59.5mm t0.8R=43.2mm t0.9R=26.8mm11.螺距修正螺距比为:P/D=(P/D)0 =0.72212.重量及惯性矩计算采用船舶及海洋工程设计研究院公式:桨叶重:Gbl = 0.169γ·Zbmax(0.5t0.2+t0.6) (1-d/D) D=0.169·7500·4·0.7865·(0.5·0.141+0.076)·(1-0.18)·3.48 =1667kgf桨毂重:Gn = (0.88-0.6·d/ d) LKγd 2=(0.88-0.6·0.236/0.6264) 0.470·7500·0.6264 2 = 904.5kgf螺旋桨重量:G = Gbl + Gn= 1667+904.5=2571.5kgf螺旋桨的惯性矩:Imp = 0.0948γ·Zbmax(0.5t0.2+t0.6) D3=0.0948·7500·4·0.7865(0.5·0.141+0.076) ·3.483=13810.3kgf·cm·s213.敞水性征曲线之确定由MAU4-40,P/D=0.7和P/D=0.8的敞水性征曲线内插得到MAU4-40,P/D=0.722的敞水性征曲线,其数据见下表。
目录1.船舶主要要素 (1)2.船体阻力计算 (1)3.船身效率计算 (1)4.收到马力计算 (1)5.假定设计航速有效马力计算 (2)6.初步确定桨的要素 (3)7.拖力计算 (4)8.空泡校核 (4)9.确定螺旋桨的要素 (5)10.强度校核 (6)11.确定设计的螺旋桨各切面厚度 (7)12.螺距修正 (8)13.重量及惯性距计算 (9)14.螺旋桨计算总结 (9)15.螺旋桨型值表 (9)MAU型螺旋桨设计计算书1. 船舶主要要素(已知拖网渔船主要参数)设计水线长 Lwl 46.7m垂线间长 L pp = 46 m;型 宽 B = 8.8m;平均吃水 T = 3.3m;方形洗漱 cb =0.678棱形系数 C p = 0.69;排水体积 ▽ = 905.7m3排 水 量 △ = 928.3t ;主机功率 MHP = 1400HP;转 速 N = 370r/min;桨轴线中心距基线高 Z p = 1.28m;轴系传递效率 ns =0.97序号项目单位数 值1假定设计航速VsKn 111213142V A =Vs(1-ω)Kn8.2599.7510.53Bp = NP D 0.5/V A 2.5 66.16953.23043.57736.2074Bp 0.58.1347.296 6.601 6.0175MAU4-40δ 91.883.576.870.86P/D 0.5880.6120.6360.6637η00.4960.5270.5530.5808THP=P D ηH ηO ηr Hp9MAU4-55δ 90.382.375.369.310P/D 0.630.6550.6820.71011η00.4820.5080.5370.56412THP=P D ηH ηO ηr Hp13δ8981.274.668.4右旋材料 铝镍青铜2.船身效率计算根据汉克歇尔公式:伴 流 分 数 ω = 0.77C p -0.28 =0.2513推力减额分数 t = 0.77C p -0.3 = 0.2313船 身 效 率 ηH = 1相对旋转效率 ηr = 1 (渔船)4. 收到马力计算储备功率 10%轴系数效率取 ηS = 0.97收到马力 PD =MHPηS ηr = 1222.2HP (公制)5. 假定设计航速有效马力计算14MAU4-70P/D0.6340.6580.6880.71815η00.4670.4940.5170.543 16THP=P DηHηOηr Hp根据MAU4-40,MAU4-55,MAU4-70的Bp-δ图谱列下表计算。
某沿海单桨散货船螺旋桨设计计算说明书
姓名: XXX
班级:XXX
学号:XXX
联系方式:XXX
日期:XXX
1.已知船体的主要参数
船长 L = 118.00 米 型宽 B = 9.70 米 设计吃水 T = 7.20 米 排水量 △ = 5558.2 吨 方型系数 C B = 0.658 桨轴中心距基线高度 Zp = 3.00 米
由模型试验提供的船体有效马力曲线数据如下:
2.主机参数
型号 6ESDZ58/100 柴油机 额定功率 Ps = 5400 hp 额定转速 N = 165 rpm 转向 右旋 传递效率 ηs=0.98
3.相关推进因子
伴流分数 w = 0.279 推力减额分数 t = 0.223 相对旋转效率 ηR = 1.0
船身效率 0777.111=--=w
t
H η
4.可以达到最大航速的计算
采用MAU 四叶桨图谱进行计算。
取功率储备10%,轴系效率ηs = 0.98 螺旋桨敞水收到马力: P D = 4762.8
根据MAU4-40、MAU4-55、MAU4-70的Bp --δ图谱列表计算:
对V的曲线,如下图所示。
据上表的计算结果可绘制PT E、δ、P/D及η
O
从PTE —f(V)曲线与船体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η15012O 如下表所列。
5.空泡校核
按柏利尔空泡限界线中商船上限线,计算不发生空泡之最小展开面积比。
桨轴沉深 hf =T -Zp=7.2-3.00=4.2m
p 0-p v = pa + γhs -pv = 10300+1025×4.2-174
= 14461kgf/m 2
计算温度t = 15°C ,Pv = 174kgf/ m 2 , P D = 4762.8hp, ρ= 104.63kgfs 2/m 4
序号 项目 单位 数值
MAU Vmax P/D δ
D ηO
4-40 15.12 0.695 64.2 4.241 0.600 4-55 15.03 0.739 63.3 4.157 0.589 4-70
14.80
0.745
63.5
4.106
0.558
按上述结果作图,可求得不发生空泡的最小盘面比以及对应的最佳螺旋桨要素
A E / A O = 0.535 P/D=0.730 D= 4.160 ηo= 0.588 Vmax= 15.03
6.强度校核
按1983年<<规范>>校核t 0.25R 及t 0.6r ,应不小于按下式计算之值:
t=
X
K Y -,
ZbN
N A Y e
1=
, X=A 2GA d N 2D 3/1010Zb
计算功率Ne=5400×0.98=5292hp
A D = A E / A O =0.535, P/D= 0.730 , ︒=8ε,G=7.6gf/cm 3 ,N=165rpm
b 0.66R =0.226D ·A E / A O/0.1Z=1.2575 b 0.25R =0.7212b 0.66R = 0.9069 b 0.6R =0.9911b 0.66R = 1.2463
实取桨叶厚度按t1.0R=0.0035D=14.56 与t0.25R=160连直线决定: t0.2R = 169.68 t0.3R = 150.30
t0.4R = 130.88 t0.5R = 111.52
t0.6R = 92.13 t0.7R = 72.72
t0.8R = 53.34 t0.9R = 33.95
7.螺距修正
根据尾轴直径大小,决定毂径比d h /D=0.18,此值与MAU 桨标准毂径比相同,故对此项螺距无需修正。
由于实际桨叶厚度大于MAU 桨标准厚度,故需因厚度差异进行螺距修正。
设计桨 )(b t
0.7R =0.05805
标准桨 )(b
t
0.7R = 0.05522
1-s = NP V A =NP V 866
.30)-1(⨯ω=(1-0.279)*15.03*30.866/(165*3.0368)=0.6675
△)(b t 0.7R =〔)(b t 0.7R 设-)(b t 0.7R 标×51.055.0〕×0.75=-0.001126
△)(D P t =-2)(D P 0(1-s) △)(b t
0.7R =2*0.730*0.6675*0.001126=0.00109
修正后的螺距比: D P =)(D P 0+△)(D P
t =0.730+0.00109=0.731
8.重量及惯性矩计算
根据MAU 桨切面的面积数据用积分方法计算得:
桨叶重量 3681.5.5kgf 桨毂重量 1896.2 kgf 螺旋桨重量 5577.7 kgf
桨叶惯性矩 443.5 kgf.m.s^2 桨毂惯性矩 ` 30.9 kgf.m.s^2 螺旋桨总惯性矩 474.4 kgf.m.s^2
57
23
66 84 0.6 0.6745 0.1148199
0.07744
60 2 0.15489
20 1.248
1.557504
0.193305249 0.2412449
51 0.7 0.677 0.09113624
0.06169
92 4 0.24679
69 1.456
2.119936
0.359336358 0.5231937
37 0.8 0.683 0.06233081
0.04257
19 2 0.08514
391.872 1.664
2.768896
0.141679428 0.2357545
68 0.9 0.695 0.03143179
0.02184
51
4 0.08738
2.0804 1.872
3.504384
0.163576085 0.3062144
31
1
0.7
0 0
1
0 2.08 4.3264
∑(6)=
1.6160287
∑(9)= 1.676765852
∑(10)= 1.9969698
07
9.敞水特性曲线
由MAU4-40,MAU4-55,P/D= 0.731 的敞水特性曲线内插得到MAU4- 53.5 ,P/D= 0.731 的敞水特性曲线,其数据如下:
10.螺旋桨计算总结
螺旋桨直径 4.160
螺距比 0.731
型式 MAU
叶数 Z=4
盘面比A E / A O=0.535
ε
纵倾角︒
=8
螺旋桨效率ηo= 0.588 设计航速 Vmax= 15.03
毂径比d h/D=0.18
旋向右旋
材料铝镍青铜
重量 5577.7kgf
惯性矩 474.4 kgf.m.s^2
11.附录
螺旋桨制图数据。