AU(MAU)型螺旋桨型值(图谱)电子版本

船舶与海洋工程实验技术实验报告班级：姓名：学号：指导老师：华中科技大学船舶与海洋工程学院船模拖曳水池实验室2016年6月1日螺旋桨敞水试验一、实验目的(1)对于某一具体的螺旋桨，通过模型试验可以确定实际螺旋桨的水动力性能。

(2)通过多方案的试验研究，可以分析螺旋桨的各种几何要素对水动力性能的影响。

(3)检验理论设计的正确性，不断完善理论设计的方法。

(4)通过对螺旋桨模型的系列试验，可以绘制成专用图谱，供设计螺旋桨使用。

现时广泛使用的楚思德B 系列图谱和MAU 系列图谱等都是螺旋桨模型系列敞水试验的结果。

二、实验原理满足以下条件：几何相似； 螺旋桨模型有足够的深度； 试验时雷诺数应大于临界雷诺数。

进度系数相等。

22412252(,)(,)A A V nD T n D f nD V nD Q n D f nD ρνρν==螺旋桨雷诺数采用ITTC 推荐表达式：νπ2275.0)75.0(Re nD v c a +=临界雷诺数一般大于3×105为消除自由液面影响，桨模的沉深深度：m s D h )0.1-625.0(≥三、实验设备主要设备是螺旋桨动力仪 。

四、实验内容敞水试验通常是保持螺旋桨转速不变，改变拖车前进速度。

速度范围应从Va ＝0至推力小于零的进速之间，在该范围内测点取15个左右。

1、敞水箱安装敞水箱为流线型，螺旋桨的轴从敞水箱的前端伸出箱外，外伸长度必须使桨模位于箱前的距离大于螺旋桨直径的3倍，以避免箱体的影响。

敞水箱样式如下图所示。

动力仪和电机安装在敞水箱内。

2、仪器安装及操作进入数据采集界面，如图所示。

在拖车开动之前，要对采集系统进行调零。

即在水池水面平稳状态下，点击系统设定里面的“调零保存”，使该通道的工程值基本在0附近飘动。

在拖车开动之前，我们要给螺旋桨一定的转速。

具体转速的确定，要根据具体情况确定。

由进速系数公式 可知，螺旋桨直径D已定，如果螺旋桨转速n太低，我们需要提高进速V，才能是J达到足够到。

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。

螺旋桨设计说明书(总23页) --本页仅作为文档封面，使用时请直接删除即可----内页可以根据需求调整合适字体及大小--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 (2)五、阻力计算 (3)六、可以达到最大航速的计算 (3)七、空泡校核 (6)八、强度校核 (7)九、螺距修正 (9)十、重量及惯性矩计算 (9)十一、敞水性征曲线的确定 (11)十二、系柱特性计算 (12)十三、航行特性计算 (13)十四、螺旋桨计算总结 (14)十五、桨毂形状及尺寸计算 (15)十六、螺旋桨总图(见附页) (16)十七、设计总结及体会 (16)十八、设计参考书 (17)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 =； BL pp =； d B= 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。

第九章螺旋桨图谱设计§9-1 设计问题与设计方法螺旋桨设计是整个船舶设计中的一个重要组成部分。

在船舶线型初步设计完成后，通过有效马力的估算或船模阻力试验，得出该船的有效马力曲线。

在此基础上，要求我们设计一个效率最佳的螺旋桨，既能达到预定的航速，又要使消耗的主机马力小；或者当主机已选定，要求设计一个在给定主机条件下使船舶能达到最高航速的螺旋桨。

因此，螺旋桨的设计问题可分为两类。

一、螺旋桨的初步设计对于新设计的船舶，根据设计任务书对船速的要求设计出最合适的螺旋桨，然后由螺旋桨的转速及效率决定主机的转速及马力，并据此订购主机。

具体地讲就是：①已知船速V，有效马力PE，根据选定的螺旋桨直径D，确定螺旋桨的最佳转速n、效率η0、螺距比P/D和主机马力P s；②已知船速V，有效马力PE，根据给定的转速n，确定螺旋桨的最佳直径D、效率η0、螺距比P/D和主机马力Ps。

二、终结设计主机马力和转速决定后(最后选定的主机功率及转速往往与初步设计所决定者不同)，求所能达到的航速及螺旋桨的尺度。

具体地讲就是：已知主机马力Ps、转速n和有效马力曲线，确定所能达到的最高航速V，螺旋桨的直径D、螺距比P/D及效率η0。

新船采用现成的标准型号主机或旧船调换螺旋桨等均属此类问题。

在造船实践中，一般采用标准机型，所以在实际设计中，极大多数是这类设计问题。

目前设计船用螺旋桨的方法有两种，即图谱设计法及环流理论设计法。

图谱设计法就是根据螺旋桨模型敞水系列试验绘制成专用的各类图谱来进行设计。

用图谱方法设计螺旋桨不仅计算方便，易于为人们所掌握，而且如选用图谱适宜，其结果也较为满意，是目前应用较广的一种设计方法。

应用图谱设计螺旋桨虽然受到系列组型式的限制，但此类资料日益丰富，已能包括一般常用螺旋桨的类型。

环流理论设计方法是根据环流理论及各种桨叶切面的试验或理论数据进行螺旋桨设计。

用此种方法可以分别选择各半径处最适宜的螺距和切面形状，并能照顾到船后伴流不均匀的影响，因而对于螺旋桨的空泡和振动问题可进行比较正确的考虑。

AU(MAU)型螺旋桨型值(图谱) 表1 四叶模型螺旋桨要素表MAU4-40 MAU4-55 MAU4-70直径(m) 0.250 0.250 0.250 毂径比 0.180 0.180 0.180 盘面比 0.400 0.550 0.700 最大叶宽比 0.226 0.311 0.398 平均叶宽比 0.192 0.263 叶厚比0.050 0.050 0.050 后倾角 10? 10? 10?MAU4-40MAU4-558.80 0.301.00R 0.90R0.70R2.600.50R0.30R3.30 4.405.00 20.4013.40φ10.0410.04φ(a)MAU4-70 8.800.30 1.00R0.95R 2.600.80R0.70R0.60R 0.50R 0.40R0.30R3.324.40 0.20R5.0020.4013.60 φ13.4014.80φ(b)图 1表2 五叶模型螺旋桨要素表AU5-50 AU5-65 MAU5-80直径(m) 0.250 0.250 0.25010.180 0.180 0.180 毂径比0.500 0.650 0.800 盘面比0.226 0.294 0.364 最大叶宽比0.050 0.050 0.050 叶厚比(叶厚分10? 10? 10? 数)后倾角AU5-50AU5-658.800.301.00R0.95R0.80R2.600.70R0.60R0.50R0.40R3.300.30R4.400.20R5.0020.4013.60φ10.0410.04φ(a)MAU5-808.800.301.00R0.95R2.600.80R0.70R0.60R0.50R0.40R0.30R3.324.400.20R5.0020.4013.60φ12.4013.60φ(b)图 2表3 六叶模型螺旋桨要素表AU6-55 AU6-70 AU6-70 MAU6-85 WWW直径(m) 0.250 0.250 0.250 0.250毂径比 0.180 0.180 0.180 0.180盘面比 0.550 0.700 0.700 0.850最大叶宽比 0.208 0.264 0.264 0.322 叶厚比 0.050 0.050 0.050 0.050210? 10? 10? 10? 后倾角有有无有叶片剖面后缘有一定翘度AUW 6-55AUW 6-70AU 6-708.800.301.00R 0.90R2.600.70R0.50R3.300.30R4.403.0020.4013.60φ10.0410.04φ(a)MAUW 6-858.800.301.00R0.90R2.600.70R0.50R3.320.30R4.405.0020.4013.60φ12.4013.60φ(b)图 3表4 AU型螺旋桨桨叶轮廓的尺寸表 r/R 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.66 0.7 0.8 0.9 0.95 1.0叶片从母线到叶片最大宽度宽度叶片随边 27.96 33.45 38.76 43.5447.96 49.74 51.33 52.39 48.49 42.07 17.29 在0.66处 = 以最的距离 0.226 D?a/0.1Z, E大叶片宽从母线到 D为螺旋桨直径度的叶片导边 38.58 44.25 48.32 50.80 51.15 50.26 48.31 40.53 25.13 13.55 a: 为盘面比 E %表的距离Z : 为叶数示叶片宽度 66.54 77.70 87.08 94.34 99.11 100.0 99.64 92.92 73.62 55.623叶片最大厚度叶片厚度用 4.06 3.59 3.12 2.65 2.18 1.90 1.71 1.24 0.77 0.54 0.30 在螺旋桨轴线 D的%表示处 = 0.05D 以叶片宽度%表示的从导边至最厚 32.0 32.0 32.0 32.5 34.9 37.9 40.2 45.4 48.9 50.0点的距离表5 AU型叶切面尺寸表1) X坐标值以叶宽的%表示;2)Y坐标值以Y的%表示最大r/R X 0 2.00 4.00 6.00 10.00 15.00 20.00 30.00 32.00 40.00 50.0060.00 70.00 80.00 90.00 95.00100.00Y 35.00 51.85 59.75 66.15 76.05 85.25 92.20 99.80 100.00 97.75 89.95 78.15 63.15 45.25 25.30 15.00 4.50 00.20 Y 24.25 19.05 15.00 10.00 5.40 2.35 uX 0 2.00 4.00 6.00 10.00 15.00 20.00 30.00 32.00 40.00 50.00 60.00 70.00 80.00 90.00 95.00100.00 0.30 Y 35.00 51.85 59.75 66.15 76.05 85.25 92.20 99.80 100.00 97.75 89.95 78.15 63.15 45.25 25.30 15.00 4.50 0Y 24.25 19.05 15.00 10.00 5.40 2.35 uX 0 2.00 4.00 6.00 10.00 15.00 20.00 30.00 32.00 40.00 50.00 60.00 70.00 80.00 90.00 95.00100.00 0.40 Y 35.00 51.85 59.75 66.15 76.05 85.25 92.20 99.80 100.00 97.75 89.95 78.15 63.15 45.25 25.30 15.00 4.50 0Y 24.25 19.05 15.00 10.00 5.40 2.35 uX 0 2.03 4.06 6.09 10.16 15.23 20.31 30.47 32.50 40.44 50.37 60.29 70.22 80.15 90.07 95.04100.00 0.50 Y 35.00 51.85 59.75 66.15 76.05 85.25 92.20 99.80 100.00 97.75 89.95 78.15 63.15 45.25 25.30 15.00 4.50 0Y 24.25 19.05 15.00 10.00 5.40 2.35 uX 0 2.18 4.36 6.54 10.91 16.36 21.81 32.72 34.90 42.56 52.13 61.76 71.28 80.85 90.43 95.21100.00 0.60 Y 35.00 51.85 59.75 66.15 76.05 85.25 92.20 99.80 100.00 97.75 89.95 78.15 63.15 45.25 25.30 15.00 4.50 0Y 24.25 19.05 15.10 10.00 5.40 2.35 uX 0 2.51 5.03 7.54 12.56 18.84 25.12 37.69 40.20 47.23 56.03 64.82 73.62 82.41 91.21 95.60100.00 0.70 Y 35.00 51.85 59.75 66.15 76.05 85.25 92.20 99.80 100.00 97.75 89.95 78.15 63.15 45.25 25.30 15.00 4.50 0Y 24.25 19.05 15.00 10.00 5.40 2.35 uX 0 2.84 5.68 8.51 14.19 21.28 21.28 42.56 45.40 51.82 59.85 67.88 75.91 83.94 91.97 95.99100.00 0.80 Y 35.00 51.85 59.75 66.15 76.05 85.25 92.20 99.80 100.00 97.75 89.95 78.15 63.15 45.25 25.30 15.00 4.50 0Y 24.25 19.05 15.00 10.00 5.40 2.35 uX 0 3.06 6.11 9.17 15.28 22.92 30.56 45.85 48.90 54.91 62.42 69.94 77.46 84.97 92.47 96.24100.00 0.90 Y 30.46 48.22 55.33 62.44 74.10 85.25 92.20 99.80 100.00 97.75 89.95 78.15 63.15 45.25 25.30 15.00 4.50 0Y 23.10 19.04 15.23 10.15 5.40 2.35 uX 0 3.13 6.25 9.38 15.63 23.44 31.25 46.87 50.00 55.88 63.23 70.59 77.94 85.30 92.65 96.32100.00 0.95 Y 0 15.88 25.99 39.66 50.55 68.36 83.75 99.80 100.00 97.75 89.95 78.15 63.15 45.25 25.30 15.00 4.50 0Y u表6 改进AU型(MAU型)叶切切面尺寸表1) X坐标值以叶宽的%表示;2)Y坐标值以Y的%表示最大r/R X 0 2.00 4.00 6.00 10.00 15.00 20.00 30.00 32.00 40.00 50.0060.00 70.00 80.00 90.00 95.00100.00Y35.00 51.85 59.75 66.15 76.05 85.25 92.20 99.80 100.00 97.75 89.95 78.15 63.15 45.25 25.30 15.00 4.50 00.20 Y 24.25 19.05 15.00 10.00 5.40 2.35 uX 0 2.00 4.00 6.00 10.00 15.00 20.00 30.00 32.00 40.00 50.00 60.00 70.00 80.00 90.00 95.00100.00 0.30 Y 35.00 51.85 59.75 66.15 76.05 85.25 92.20 99.80 100.00 97.75 89.95 78.15 63.15 45.25 25.30 15.00 4.50 0Y 24.25 19.05 15.00 10.00 5.40 2.35 uX 0 2.00 4.00 6.00 10.00 15.00 20.00 30.00 32.00 40.00 50.00 60.00 70.00 80.00 90.00 95.00100.00 0.40 Y 35.00 51.85 59.75 66.15 76.05 85.25 92.20 99.80 100.00 97.75 89.95 78.15 63.15 45.25 25.30 15.00 4.50 0Y 24.25 19.05 15.00 10.00 5.40 2.35 u4X 0 2.03 4.06 6.09 10.16 15.23 20.31 30.47 32.50 40.44 50.37 60.29 70.22 80.15 90.07 95.04100.00 0.50 Y 35.00 51.85 59.75 66.15 76.05 85.25 92.20 99.80 100.00 97.75 89.95 78.15 63.15 45.25 25.30 15.00 4.50 0Y 24.25 19.05 15.00 10.00 5.40 2.35 uX 0 2.18 4.36 6.54 10.91 16.36 21.81 32.72 34.90 42.56 52.13 61.70 71.28 80.85 90.43 95.21100.00 0.60 Y 34.0 49.60 58.00 64.75 75.20 84.80 91.80 99.80 100.00 97.75 89.95 78.15 63.15 45.25 25.30 15.00 4.50 0Y 23.60 18.10 14.25 9.45 5.00 2.25 uX 0 2.51 5.03 7.54 12.56 18.84 25.12 37.69 40.20 47.23 56.03 64.82 73.62 82.41 91.21 95.60100.00 0.70 Y 30.0 42.90 52.20 59.90 71.65 82.35 90.60 99.80 100.00 97.75 89.95 78.15 63.15 45.25 25.30 15.00 4.50 0Y 20.50 15.45 11.95 7.70 4.10 1.75 uX 0 2.84 5.68 8.51 14.19 21.28 28.38 42.56 45.40 51.82 59.85 67.88 75.91 83.94 91.97 95.99100.00 0.80 Y 21.0 32.45 41.70 50.10 64.60 78.45 88.90 99.80 100.00 97.75 89.95 78.15 63.15 45.25 25.30 15.00 4.50 0Y 14.00 10.45 8.05 5.05 5.40 1.15 uX 0 3.06 6.11 9.17 15.28 22.92 30.56 45.85 48.90 54.91 62.42 69.94 77.46 84.97 92.49 96.24100.00 0.90 Y 8.30 21.10 31.50 40.90 57.45 74.70 87.45 99.70 100.00 98.65 92.75 83.00 69.35 51.85 30.80 19.40 6.85 0Y 4.00 2.70 2.05 1.20 0.70 0.30 uX 0 3.13 6.25 9.38 15.63 23.44 31.25 46.87 50.00 55.88 63.23 70.50 77.94 85.30 92.65 96.32100.00 0.95 Y 6.00 19.65 30.00 39.60 56.75 74.30 87.30 99.65 100.00 99.00 93.85 84.65 71.65 54.30 33.50 21.50 8.00 0Y u表7 AU型叶切面尺寸表 w1) X坐标值以叶宽的%表示;2)Y坐标值以Y的%表示最大r/R X 0 2.00 4.00 6.00 10.00 15.00 20.00 30.00 32.00 40.00 50.0060.00 70.00 80.00 90.00 95.00100.00Y 35.00 51.85 59.75 66.15 76.05 85.25 92.20 99.80 100.00 97.80 91.10 81.25 69.35 56.60 42.00 34.20 25.55 00.20 Y 24.25 19.05 15.00 5.40 2.35 2.25 5.00 10.00 15.80 19.55 uX 0 2.00 4.00 6.00 10.00 15.00 20.00 30.00 32.00 40.00 50.00 60.00 70.00 80.00 90.00 95.00100.00 0.30 Y 35.00 51.85 59.75 66.15 76.05 85.25 92.20 99.80 100.00 97.80 91.50 79.85 66.95 52.40 37.40 29.55 19.80 0Y 24.25 19.05 15.00 5.40 2.35 1.00 4.00 7.50 12.15 14.85 uX 0 2.00 4.00 6.00 10.00 15.00 20.00 30.00 32.00 40.00 50.00 60.00 70.00 80.00 90.00 95.00100.00 0.40 Y 35.00 51.85 59.75 66.15 76.05 85.25 92.20 99.80 100.00 97.80 90.30 78.50 63.95 47.95 31.16 22.40 12.80 0Y 24.25 19.05 15.00 10.00 5.40 2.35 0.25 2.30 5.75 8.05 uX 0 2.03 4.06 6.09 10.16 15.23 20.31 30.47 32.50 40.44 50.37 60.29 70.22 80.15 90.07 95.04100.00 0.50 Y 35.00 51.85 59.75 66.15 76.05 85.25 92.20 99.80 100.00 97.80 90.00 78.20 63.20 45.65 26.25 16.35 5.60 0Y 24.25 19.05 15.00 10.00 5.40 2.35 0.25 1.20 uX 0 2.18 4.36 6.54 10.91 16.36 21.87 32.72 34.90 42.56 52.13 61.76 71.28 80.85 90.43 95.21100.00 0.60 Y 35.00 51.85 59.75 66.15 76.05 85.25 92.20 99.80 100.00 97.75 89.95 78.15 63.15 45.25 25.30 15.00 4.50 0Y 24.25 19.75 15.10 10.00 5.40 2.35 uX 0 2.51 5.03 7.54 12.56 18.84 25.12 37.69 40.20 47.23 56.03 64.82 73.62 82.41 91.21 95.60100.00 0.70 Y 35.00 51.85 59.75 66.15 76.05 85.25 92.20 99.80 100.00 97.75 89.95 78.15 63.15 45.25 25.30 15.00 4.50 0Y 24.25 19.05 15.00 10.00 5.40 2.35 uX 0 2.84 5.68 8.51 14.19 21.28 28.38 42.56 45.40 51.82 59.85 67.88 75.91 83.94 91.97 95.99100.00 0.80 Y 35.00 51.85 59.75 66.15 76.05 85.25 92.20 99.80 100.00 97.75 89.95 78.15 63.15 45.25 25.30 15.00 4.50 0Y 24.25 19.75 15.00 10.00 5.40 2.35 uX 0 3.06 6.11 9.17 15.28 22.92 30.56 45.85 48.90 54.91 62.42 69.94 77.46 84.97 92.49 96.24100.00 0.90 Y 30.46 43.22 55.33 62.44 74.10 85.25 92.20 99.80 100.00 97.75 89.95 78.15 63.15 45.25 25.30 15.00 4.50 0Y 23.10 19.04 15.23 10.15 5.40 2.35 uX 0 3.13 6.25 9.78 15.63 23.44 31.25 46.87 50.00 55.88 63.23 70.59 77.94 85.30 92.65 96.32100.00 0.95 Y 0 15.88 25.99 34.66 50.55 68.36 83.25 99.80 100.00 97.75 89.95 78.15 63.15 45.25 25.30 15.00 4.50 0Y u表8 改进AU(MAU)型叶切面尺寸表 WW51) X坐标值以叶宽的%表示;2)Y坐标值以Y的%表示最大r/R X 0 2.00 4.00 6.00 10.00 15.00 20.00 30.00 32.00 40.00 50.0060.00 70.00 80.00 90.00 95.00100.00Y35.00 51.85 59.75 66.15 76.05 85.25 92.20 99.80 100.00 97.80 91.10 81.25 69.35 56.60 42.00 34.20 25.55 00.20 Y 24.25 19.05 15.00 10.00 5.40 2.35 2.25 5.00 10.00 15.80 19.55 uX 0 2.00 4.00 6.00 10.00 15.00 20.00 30.00 32.00 40.00 50.00 60.00 70.00 80.00 90.00 95.00100.00 0.30 Y 35.00 51.85 59.75 66.15 76.05 85.25 92.20 99.80 100.00 97.80 90.50 79.85 66.95 52.40 37.40 29.55 19.80 0Y 24.25 19.05 15.00 10.00 5.40 2.35 1.00 4.00 7.50 12.15 14.85 uX 0 2.00 4.00 6.00 10.00 15.00 20.00 30.00 32.00 40.00 50.00 60.00 70.00 80.00 90.00 95.00100.00 0.40 Y 35.00 51.85 59.75 66.15 76.05 85.25 92.20 99.80 100.00 97.80 90.30 78.50 63.95 47.95 31.16 22.40 12.80 0Y 24.25 19.05 15.00 10.00 5.40 2.35 0.25 2.30 5.75 8.05 uX 0 2.03 4.06 6.09 10.16 15.23 20.31 30.47 32.50 40.44 50.37 60.29 70.22 80.15 90.07 95.04100.00 0.50 Y 35.00 51.85 59.75 66.15 76.05 85.25 92.20 99.80 100.00 97.80 90.00 78.20 63.20 45.65 26.25 16.35 5.60 0Y 24.25 19.05 15.00 10.00 5.40 2.35 0.25 1.20 uX 0 2.18 4.36 6.54 10.91 16.36 21.81 32.72 34.90 42.56 52.13 61.70 71.28 80.85 90.43 95.21100.00 0.60 Y34.00 49.60 58.00 64.75 75.20 84.80 91.80 99.80 100.00 97.75 89.95 78.15 63.15 45.25 25.30 15.00 4.50 0Y 23.60 18.10 14.25 9.45 5.00 2.25 uX 0 2.51 5.03 7.54 12.56 18.84 25.12 37.69 40.20 47.23 56.03 64.82 73.62 82.41 91.21 95.60100.00 0.70 Y 30.00 42.90 52.20 59.90 71.65 82.35 90.60 99.80 100.00 97.75 89.95 78.15 63.15 45.25 25.30 15.00 4.50 0Y 20.50 15.45 11.95 7.70 4.10 1.75 uX 0 2.84 5.68 8.51 14.19 21.28 28.38 42.56 45.40 51.82 59.85 67.88 75.91 83.94 91.97 95.99100.00 0.80 Y 21.00 32.45 41.70 50.10 64.60 78.45 88.90 99.80 100.00 97.75 89.95 78.15 63.15 45.25 25.30 15.00 4.50 0Y 14.00 10.45 8.05 5.05 2.70 1.15 uX 0 3.06 6.11 9.17 15.28 22.92 30.56 45.85 48.90 54.91 62.42 69.94 77.46 84.97 92.49 96.24100.00 0.90 Y 8.30 21.10 31.50 40.90 57.45 74.70 87.45 99.70 100.00 98.65 92.75 83.05 69.35 51.85 30.80 19.40 6.85 0Y 4.00 2.70 2.05 1.20 0.70 0.30 uX 0 3.13 6.25 9.38 15.63 23.44 31.25 46.87 50.00 55.88 63.23 70.59 77.94 85.30 92.65 96.32100.00 0.95 Y 6.00 19.65 30.00 39.60 56.75 74.30 87.30 99.65 100.00 99.00 93.85 84.65 71.65 54.30 33.50 21.50 8.00 0Y u6。

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。

第九章螺旋桨图谱设计§9-1 设计问题与设计方法螺旋桨设计是整个船舶设计中的一个重要组成部分。

在船舶线型初步设计完成后，通过有效马力的估算或船模阻力试验，得出该船的有效马力曲线。

在此基础上，要求我们设计一个效率最佳的螺旋桨，既能达到预定的航速，又要使消耗的主机马力小；或者当主机已选定，要求设计一个在给定主机条件下使船舶能达到最高航速的螺旋桨。

因此，螺旋桨的设计问题可分为两类。

一、螺旋桨的初步设计对于新设计的船舶，根据设计任务书对船速的要求设计出最合适的螺旋桨，然后由螺旋桨的转速及效率决定主机的转速及马力，并据此订购主机。

具体地讲就是：①已知船速V，有效马力PE，根据选定的螺旋桨直径D，确定螺旋桨的最佳转速n、效率η0、螺距比P/D和主机马力P s；②已知船速V，有效马力PE，根据给定的转速n，确定螺旋桨的最佳直径D、效率η0、螺距比P/D和主机马力Ps。

二、终结设计主机马力和转速决定后(最后选定的主机功率及转速往往与初步设计所决定者不同)，求所能达到的航速及螺旋桨的尺度。

具体地讲就是：已知主机马力Ps、转速n和有效马力曲线，确定所能达到的最高航速V，螺旋桨的直径D、螺距比P/D及效率η0。

新船采用现成的标准型号主机或旧船调换螺旋桨等均属此类问题。

在造船实践中，一般采用标准机型，所以在实际设计中，极大多数是这类设计问题。

目前设计船用螺旋桨的方法有两种，即图谱设计法及环流理论设计法。

图谱设计法就是根据螺旋桨模型敞水系列试验绘制成专用的各类图谱来进行设计。

用图谱方法设计螺旋桨不仅计算方便，易于为人们所掌握，而且如选用图谱适宜，其结果也较为满意，是目前应用较广的一种设计方法。

应用图谱设计螺旋桨虽然受到系列组型式的限制，但此类资料日益丰富，已能包括一般常用螺旋桨的类型。

环流理论设计方法是根据环流理论及各种桨叶切面的试验或理论数据进行螺旋桨设计。

用此种方法可以分别选择各半径处最适宜的螺距和切面形状，并能照顾到船后伴流不均匀的影响，因而对于螺旋桨的空泡和振动问题可进行比较正确的考虑。

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。