螺旋桨课程设计
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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=0.203
t=0.77*C
P
(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)=1.024
4．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p
0=p
a
+γh
s
=(10330+1025×1.5)×9.8 N/m2=116.302 kN/m2
k取0.2
D允许=0.7×T=0.7×2.2=1.5
A 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。
8．列表按所选图谱（考虑功率储备）进行终结设计，得到3组螺旋桨的要素及V sMAX
功率储备取16%，轴系效率ηS=0.98，齿轮箱效率ηG=0.96
螺旋桨敞水收到功率
P DO = Ps×0.9×0.98×ηS×ηG
= 199×0.84×0.98×0.98×0.96
= 159.13kw = 213.3 hp (English)
由图谱可查得：
相应曲线（如下图1-1所示）得到数据
系列/项目Vmax/kn P/D D/m P δηo MAU4-40 10.35 0.733 1.59 1.16 58.66 0.636 MAU4-55 10.29 0.782 1.56 1.22 58.14 0.617 MAU4-70 10.22 0.794 1.54 1.23 57.82 0.586
图1-1
9．空泡校核，由图解法求出不产生空泡的（A E/A0）MIN及相应的V sMAX、P/D、η0、D.
按柏努利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由船体比例取1.5m
p
0-p
v
= p
a
+γh
s
-p
v
=(10330+1025×2-174) kgf/m2 =11591kgf/m2
计算温度t =15℃, p
v =
174 kgf/m2
P DO = 156.78 kw = 213.3 hp (English) ρ=104.63 kgf×s2/m4
空泡校核图如下
数据分析
据上述结果作图二，可求得不发生空泡的最小盘面比及对应的最佳螺旋桨要素:
A E/A0=0.5923，P/D=0.7884，D=1.5534m，η0=0.6093，V MAX=10.14kn
图1-2 空泡校核
10．计算与绘制螺旋桨无因次敞水性征曲线
由B4-40,B4-55,P/D=0.735的敞水性征曲线内插得到B4-50.5, P/D=0.735的敞水性征曲线，其数据如下：
J00.10.20.30.40.50.60.70.80.9 KT 0.34840.31840.27280.250.21280.170.12710.080.037180 10KQ 0.41840.388460.355640.318460.282820.250.20.15430.08710.0243η000.122820.250.367180.454360.551540.63590.643080.558980
图1-3 螺旋桨无因次敞水性征曲线
11. 计算船舶系泊状态螺旋桨有效推力与保持转矩不变的转速N0
由敞水性征曲线得J=0时，K T=0.348, K Q=0.0419
计算功率P D=199*0.96*0.98/0.735=154.72hp
系柱推力减额分数取t0=0.04,
主机转矩
Q=P D×60×75/(2πN)=254.72×60×75/(2×3.1416×297.62)= 612.72 kgf.m 系柱推力
T=(K T/K Q)×(Q/D)=(0.348/0.0419)×(612.72/1.5534)= 3276.01 kgf
车叶转速
N0=60×√T/(ρ×D×K T)=60×(3276.01/(104.63×1.55344×0.348))0.5
= 235.85 rpm
12．桨叶强度校核