螺旋桨课设

螺旋桨的材料课程设计一、课程目标知识目标：1. 让学生理解螺旋桨的基本概念，掌握其构造、分类及工作原理。

2. 使学生了解不同材料对螺旋桨性能的影响，掌握常见螺旋桨材料的特性。

3. 引导学生掌握螺旋桨材料选择的基本原则和方法。

技能目标：1. 培养学生运用所学知识分析、解决实际问题的能力，能够针对不同场景选择合适的螺旋桨材料。

2. 提高学生的实验操作能力，通过实验观察、数据分析等方法，培养学生的科学探究精神。

情感态度价值观目标：1. 激发学生对航空事业的热爱，培养其学习航空知识的兴趣。

2. 培养学生的团队协作意识，使其在小组讨论、实验过程中学会倾听、尊重他人意见。

3. 引导学生认识到材料选择在航空领域的重要性，培养其严谨、负责任的科学态度。

本课程针对初中年级学生，结合其认知特点，注重理论与实践相结合，以螺旋桨材料为核心，引导学生掌握相关知识点。

通过课程学习，使学生能够明确螺旋桨材料的选择原则，提高其解决实际问题的能力，同时培养其航空领域的兴趣和科学素养。

二、教学内容1. 螺旋桨的基本概念：螺旋桨的定义、构造、分类及工作原理。

教材章节：第二章 航空器的基本构造与原理，第三节 螺旋桨与尾翼2. 螺旋桨材料特性：金属、复合材料等不同材料的物理、化学性能及其在螺旋桨中的应用。

教材章节：第四章 航空器材料，第二节 常用航空材料3. 螺旋桨材料选择原则：根据不同使用环境、性能要求等因素，选择合适的螺旋桨材料。

教材章节：第四章 航空器材料，第三节 航空材料的选择与应用4. 实践操作：组织学生进行实验，观察不同材料螺旋桨的性能差异，培养学生实际操作能力。

教学安排：课程中段，安排2课时进行实验操作。

5. 案例分析：分析典型螺旋桨材料选择案例，使学生更好地理解理论知识在实际工程中的应用。

教学安排：课程后段，安排1课时进行案例分析。

教学内容安排注重科学性和系统性，结合课程目标，按照教材章节组织教学，理论与实践相结合，旨在帮助学生全面掌握螺旋桨材料相关知识。

轮船螺旋桨叶片课程设计一、课程目标知识目标：1. 学生能理解轮船螺旋桨叶片的基本结构，掌握其工作原理；2. 学生能够描述轮船螺旋桨叶片的几何形状、叶片数量与推进效率之间的关系；3. 学生能够运用流体力学基本原理，解释轮船螺旋桨叶片设计中的相关概念。

技能目标：1. 学生能够运用图纸分析轮船螺旋桨叶片的设计要素，具备基本的识图能力；2. 学生通过小组合作，设计并绘制出符合一定推进要求的螺旋桨叶片草图；3. 学生能够运用数学计算和物理原理，对螺旋桨叶片的推进效果进行初步分析。

情感态度价值观目标：1. 培养学生对船舶工程和流体力学领域的兴趣，激发其探索精神和创新意识；2. 通过团队合作，培养学生沟通协作能力和集体荣誉感；3. 强化学生对科技与生活紧密联系的认识，提高其学以致用的实践意识。

课程性质：本课程属于科技领域，结合物理、数学和工程实践，注重培养学生的实际操作能力和解决问题的能力。

学生特点：考虑到学生所在年级，课程内容将结合学生的认知水平，注重理论与实践相结合，提高学生的动手操作能力和逻辑思维能力。

教学要求：课程要求学生在掌握理论知识的基础上，能够将所学应用于实际问题，培养其创新思维和团队合作精神。

通过课程学习，使学生达到预定的学习成果，为后续相关课程的学习打下坚实基础。

二、教学内容1. 轮船螺旋桨叶片的基本结构：介绍螺旋桨的组成部分，包括桨毂、叶片、叶根等，结合教材相关章节，分析各部分的作用和联系。

2. 螺旋桨叶片的工作原理：讲解螺旋桨在水中推进的物理原理，如流体力学中的升力、阻力、扭矩等概念，结合教材内容，阐述叶片形状与推进效率的关系。

3. 螺旋桨叶片的设计要素：分析叶片的几何参数，如叶形、叶径、叶距等，以及这些参数对螺旋桨性能的影响，参考教材相关章节，进行实例讲解。

4. 螺旋桨叶片的推进效果分析：介绍数学和物理方法在螺旋桨叶片推进效果分析中的应用，如计算流体力学（CFD）模拟、实验数据分析等，结合教材内容，指导学生进行初步分析。

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。

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。

螺旋桨设计说明书课程设计螺旋桨图谱设计计算说明书“XX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班级船舶班学号组员指导教师目录一、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XX研究所进行船模拖曳试验，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船体主要参数水线长70.36m垂线间长68.40m型宽B15.80m型深H4.8m设计吃水d3.40m浆轴中心高1.30m排水量2510t本船的=3.292；=1.41；=4.329；=4.647三、主机主要参数型号：8230ZC二台额定功率：=1080kw(1469hp)额定转速：750r/min减速比：2.5传送效率：=0.95四、推进因子伴流分数；推力减额t=0.165船身效率；相对旋转效率五、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航速（节）1112131415d=3.4mEHP3.4（kw）457.1634.8890.01255.01766.11.15EPH3.4525.7730.01023.51443.22031.4六、可以达到最大航速的计算采用MAU4叶桨图谱进行计算。

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。

螺旋桨悬臂课程设计一、课程目标知识目标：1. 学生能理解螺旋桨悬臂的基本概念，掌握其结构组成及工作原理。

2. 学生能掌握螺旋桨悬臂的力学性质，了解其在工程中的应用。

3. 学生能了解螺旋桨悬臂的设计原则，并运用相关知识分析实际问题。

技能目标：1. 学生能运用数学和物理知识分析螺旋桨悬臂的受力情况，提高问题解决能力。

2. 学生能通过实际操作，掌握螺旋桨悬臂模型的制作方法，提高动手实践能力。

3. 学生能运用所学知识，进行螺旋桨悬臂的设计与优化，提高创新能力。

情感态度价值观目标：1. 学生通过学习螺旋桨悬臂，培养对航空事业的热爱和兴趣。

2. 学生在团队合作中，学会相互尊重、协作和沟通，培养良好的团队精神。

3. 学生在学习过程中，树立正确的价值观，认识到科学技术对国家和社会发展的意义。

课程性质：本课程为八年级物理学科拓展课程，结合实际工程案例，以提高学生的科学素养和实践能力为目标。

学生特点：八年级学生具备一定的物理基础知识，好奇心强，喜欢动手实践，但缺乏深入的理论分析和实际应用经验。

教学要求：结合学生特点，注重理论与实践相结合，采用启发式教学，引导学生主动探究，培养学生的创新能力和实践能力。

通过螺旋桨悬臂课程的学习，使学生在掌握知识的基础上，提高综合运用能力。

二、教学内容1. 螺旋桨悬臂的基本概念：介绍螺旋桨悬臂的定义、分类及其在飞行器中的应用。

教材章节：第一章第三节“飞行器的构造与原理”2. 螺旋桨悬臂的结构组成与工作原理：分析螺旋桨悬臂的各个组成部分及其相互关系，探讨其工作原理。

教材章节：第一章第四节“发动机与螺旋桨”3. 螺旋桨悬臂的力学性质：讲解螺旋桨悬臂的受力分析，探讨其稳定性、刚度和强度等力学性质。

教材章节：第二章第六节“力学性质分析”4. 螺旋桨悬臂的设计原则与应用：介绍螺旋桨悬臂的设计原则，分析其在实际工程中的应用案例。

教材章节：第三章第十节“螺旋桨悬臂的设计与应用”5. 螺旋桨悬臂模型制作：指导学生动手制作螺旋桨悬臂模型，巩固所学知识，提高实践能力。

一、教学目标1. 知识目标：（1）了解渔船螺旋桨的基本结构、工作原理和类型；（2）掌握渔船螺旋桨的设计方法和计算步骤；（3）了解渔船螺旋桨对船舶性能的影响。

2. 能力目标：（1）培养学生运用所学知识解决实际问题的能力；（2）提高学生的动手实践能力和创新思维；（3）增强学生的团队合作意识和沟通能力。

3. 情感目标：（1）激发学生对船舶工程领域的学习兴趣；（2）培养学生严谨求实的科学态度；（3）增强学生的社会责任感和使命感。

二、教学内容1. 渔船螺旋桨的基本结构；2. 渔船螺旋桨的工作原理；3. 渔船螺旋桨的类型；4. 渔船螺旋桨的设计方法；5. 渔船螺旋桨的计算步骤；6. 渔船螺旋桨对船舶性能的影响。

三、教学过程1. 导入新课通过图片、视频等形式展示渔船螺旋桨在实际应用中的场景，激发学生的学习兴趣。

2. 讲授新课（1）渔船螺旋桨的基本结构：介绍螺旋桨的组成部分，如桨叶、桨轴、螺旋桨支架等。

（2）渔船螺旋桨的工作原理：讲解螺旋桨如何通过旋转产生推力，实现船舶的推进。

（3）渔船螺旋桨的类型：介绍常见的渔船螺旋桨类型，如桨叶型、螺旋桨型等。

（4）渔船螺旋桨的设计方法：讲解螺旋桨设计的基本原则和步骤，如确定设计参数、选择桨叶形状等。

（5）渔船螺旋桨的计算步骤：介绍螺旋桨性能计算的基本公式和方法，如推力、扭矩、效率等。

（6）渔船螺旋桨对船舶性能的影响：分析螺旋桨对船舶速度、航向、燃油消耗等性能的影响。

3. 课堂练习安排学生进行螺旋桨设计计算，巩固所学知识。

4. 课堂讨论组织学生就渔船螺旋桨设计中的问题进行讨论，培养学生的创新思维和团队合作能力。

5. 课堂总结总结本节课的学习内容，强调重点和难点。

四、教学评价1. 课堂表现：观察学生在课堂上的学习态度、参与程度等。

2. 作业完成情况：检查学生对课堂内容的掌握程度。

3. 课堂练习：评估学生对螺旋桨设计计算的实际应用能力。

4. 课堂讨论：观察学生在讨论中的表现，如观点是否合理、沟通是否顺畅等。

船舶推进课程设计任务书“信海11号”1.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。

实验时分别对m d 4.3=和m d 5.3=两种吃水情况来进行。

虽然在船舶试验过程中将本船的附体部分（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⨯额定转速为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。

2.船体主要参数水线长 wl L70.36 m 垂线间长 pp L68.40 m 型宽 B15.80 m 型深 D4.80 m 设计吃水 d3.40 m 桨轴中心高1.30 m 排水量 Δ 2510 t本船的 D B =3.292; d D =1.412; BL pp =4.329 ; d B =4.647 3.主机主要参数型 号 8230ZC 二台额定功率 s P =1080kw (1469hp)额定转速 N=750r/min减速比 2.5传送效率 M η=0.954.推进因子伴流分数 ω=0.165； 推力减额 t=0.165船身效率 ηH =1； 相对旋转效率 ηR =15.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 和3.5m 时船6．设计任务①船海1班及2班单号按d=3.4m，设计叶数为4叶的MAU型螺旋桨；船海3班及2班双号按d=3.5m，设计叶数为4叶的MAU型螺旋桨。

②完成所设计螺旋桨的设计计算书。

③绘制螺旋桨工作总图（2#图纸）。

④撰写设计总结。

⑤所有设计文件应具备电子文挡和纸质文挡各一份，纸质文挡应按封面、目录、计算书、工作总图、设计总结顺序装订成册。

⑥设计时间为1周，所有设计文件必须在16周星期五下午5点前交到指导教师处。

7．设计参考书①《船舶原理》盛振邦上海交通大学出版社② MAU型螺旋桨系列图谱人民交通出版社③《船舶推进》胡志安人民交通出版社8．纪律要求设计期间，所有同学应按正常的上下课时间进行作息，不得无故缺席。