学霸的螺旋桨设计计算说明书
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265吨围网渔船螺旋桨设计书指导老师: 杜月中学生姓名: 衡星学号: U 12224完成日期: /05/011. 船型单桨流线型平衡舵, 前倾首柱, 巡洋舰尾, 柴油机驱动, 中机型围网渔船。
2.主机参数艾亚法有效功率估算表:速度V(kn) 11 12 13Froude数vs/√gL0.297 0.325 0.352标准C查图9-4 260 215 160标准Cbc,查表9-3 0.58 0.53 0.49实际Cb(肥或瘦)(%) -4.48 4.52 13.06Cb修正(%) 2.29 -7.51 -21.70C b 修正数量Δ15.95 -16.14 -34.70已修正Cb 之C1266 199 125B/T修正% -3.44 -3.44 -3.44 B/T修正数量, Δ2-9.15 -6.85 -4.30已修正B/T之C2257 192 121标准xc,%L, 船中后 1.99 2.35 2.49实际xc, %L, 船中后 3.46 3.46 3.46 相差%L, 在标准后 1.47 1.11 0.97xc修正(%),查表9-5 0.6 0.2 1已修正xc 之C3255 192 121长度修正%=(Lwl -1.025Lpp)/Lwl*100% 4 4 4长度修正Δ410.20 768.00 4.84 已修正长度之C4 265 200 126 V31331 1728 2197P E=Δ0.64*V 3*0.735/C 4 (kW) 188 323 6513.推进因子的确定 (1)伴流分数w 本船为单桨渔船, 故使用汉克歇尔公式估算w=0。
77×Cp-0.28=0.5×0.62-0.28=0.1974(2)推力减额分数t 使用汉克歇尔公式t=0.77×C P -0.3=0.77×0.62-0.3=0.1774(3)相对旋转效率 近似地取为ηR =1.0(4)船身效率ηH =(1-t)/(1-w)=(1-0.1774)/(1-0.1974)=1.0254.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, MAU 图谱主要为四叶桨, 故选用四叶。
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。
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 Bp6.5075.931 5.4415.019 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。
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。
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。
用螺距规制作螺旋桨如图(H——螺距,r——螺旋桨半径,α——桨叶角,h——木料厚度,b——木料宽度)桨叶角、螺距和螺旋桨半径的关系:tanα=H/(2π*r);桨叶角、木料厚度和木料厚度的关系:tanα=h/b;根据上面关系得:b=2π*h*r/H。
当选定了木料厚度h和螺旋桨螺距H后,则木料宽度b 与螺旋桨半径r 成正比关系。
根据螺旋桨半径r 的取值,就可以确定距离转轴r 处的宽度b。
由此作得下图,锉削螺旋桨时,保持OA边的高度为h,OB边的高度为零,锉出的斜面角就等于螺旋桨的桨叶角α。
螺距大则浆叶角就大, 高速飞机用小浆大浆叶角低速飞机用大浆小浆叶角螺距比(螺距/直径)在0.8以下注意,在此公式中:G的单位为克力,如模型飞机质量为700克,则G为700克力;S的单位为分米2,比如机翼面积为30dm2;那么 G/S 就是翼载荷了,各位模友可以根据自己的飞机计算出来;Cy在0.2—1.2之间大概选择一下;此时的V就是要这架模型飞机离地起飞必须达到的最低速度(相对气流的速度)了,单位仍为米/秒。
螺旋桨拉力计算公式:直径(米)×螺距(米)×浆宽度(米)×转速²(转/秒)×1大气压力(1标准大气压)×经验系数(0.25)=拉力(公斤)或者直径(厘米)×螺距(厘米)×浆宽度(厘米)×转速²(转/秒)×1大气压力(1标准大气压)×经验系数(0.00025)=拉力(克)前提是通用比例的浆,精度较好,大气压为1标准大气压,如果高原地区,要考虑大气压力的降低,如西藏,压力在0.6-0.7。
1000米以下基本可以取1。
例如:100×50的浆,最大宽度10左右,动力伞使用的,转速3000转/分,合50转/秒,计算可得:100×50×10×50²×1×0.00025=31.25公斤。
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。
船舶推进课程设计8154L远洋渔船螺旋桨设计书船舶与海洋工程学院船舶推进螺旋桨设计书8154L远洋渔船螺旋桨设计书指导老师:xxx专业班级:xxx学生姓名:xxx学号:xxx邮箱:xxx完成日期:2013/4/188154L远洋渔船螺旋桨设计目录1.船型 (2)2.主机参数 (3)3.推进因子的确定 (3)4.桨叶数Z的选取 (3)5.AE/A0的估算 (3)6.桨型的选取说明 (4)7.根据估算的AE/A0选取2~3张图谱 (4)8.列表按所选图谱(考虑功率储备)进行终结设计 (4)9.空泡校核 (5)10.计算与绘制螺旋桨无因次敞水性征曲线 (7)11. 船舶系泊状态螺旋桨计算 (7)12.桨叶强度校核 (8)13.桨叶轮廓及各半径切面的型值计算 (8)14.桨毂设计 (9)15.螺旋桨总图绘制 (10)16.螺旋桨重量及转动惯量计算 (10)17.螺旋桨设计总结 (11)18.课程设计总结 (11)1 / 138154L远洋渔船螺旋桨设计8154L远洋渔船螺旋桨设计书1. 船型单桨单舵,前倾首柱,巡洋舰尾,柴油机驱动,尾机型远洋渔船。
艾亚法有效功率估算表:(按《船舶原理(上)》P285实例计算)(可以自主选定一种合适的估算方法,例如泰勒法。
)2 / 138154L远洋渔船螺旋桨设计2.主机参数3.推进因子的确定(1)伴流分数w 本船为单桨渔船,故使用汉克歇尔公式估算w=0.77×CP-0.28=0.77×0.569-0.28=0.158 (2)推力减额分数t 本船为单桨渔船,使用汉克歇尔公式t=0.77×CP-0.30=0.77×0.569-0.30=0.138 R =1 (3)相对旋转效率:近似地取为η(4)船身效率ηH =1-t=(1-0.158)/(1-0.138)=0.98 1-w4.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。
螺旋桨计算书6.7
摘要:
一、螺旋桨计算书概述
1.计算书目的
2.计算书适用范围
3.计算书参考标准
二、螺旋桨计算方法
1.计算公式
2.参数设定
3.计算步骤
三、螺旋桨性能分析
1.性能指标
2.性能优化
四、螺旋桨应用领域
1.飞行器类型
2.应用场景
五、螺旋桨发展趋势
1.新材料应用
2.技术创新
3.行业前景
正文:
螺旋桨计算书6.7针对螺旋桨的计算、性能分析及应用领域进行研究。
首先,对计算书的目的、适用范围和参考标准进行了概述。
接着,详细介绍了螺旋桨的计算方法,包括计算公式、参数设定和计算步骤,为工程师在实际应用中提供了理论依据。
在性能分析部分,计算书对螺旋桨的性能指标进行了详细解读,并通过优化参数,提高了螺旋桨的性能。
此外,还从应用领域出发,介绍了不同类型的飞行器以及螺旋桨在不同场景中的应用,为用户提供了实际操作中的参考。
最后,计算书对螺旋桨的发展趋势进行了探讨,包括新材料的应用、技术创新及行业发展前景。
这有助于业界了解螺旋桨技术的最新动态,并为我国螺旋桨行业的发展提供了有益的建议。
SHANGHAI JIAO TONG UNIVERSITY 螺旋桨设计计算书姓名:王志强学号:5130109174课程:船舶原理(2)专业:船舶与海洋工程日期:2016年4月一、船舶的主要参数船型:单桨集装箱船二、最大航速确定按满载工况、主机功率P s=0.85P max、螺旋桨转速102r/min,设计MAU型5叶右旋桨1只。
螺旋桨敞水收到功率:P D=0.85ηSηR P max=0.85×0.97×1.0×33000kW=27208.5kW 最大航速设计的步骤:假定若干个盘面比( 0.5、0.55、0.6、0.65、0.7、0.75、0.8),对每一个盘面比进行以下计算:1)假定若干直径(范围7.5m ~ 8.5m,每隔0.01米取一次值);2)对每个直径,假定若干航速(范围21节~25节,每隔0.001节取一次值);3)对每个直径与航速的组合,用回归公式计算设计进速系数下不同螺距比(范围0.4~1.6)螺旋桨的推力、扭矩,通过插值(或二分法)确定满足设计功率要求(即:螺旋桨要求的扭矩与设计功率与转速下的收到转矩平衡)的螺距及相应的有效推力与敞水效率;4)对每个直径,根据阻力曲线及不同航速下的有效推力值,通过插值确定有效推力与阻力平衡的航速,以及对应的螺距和敞水效率;5)根据航速(或敞水效率)与直径的关系,确定最大航速(或最高敞水效率)对应的直径,该直径即为所假定盘面比下的最佳直径。
三、空泡校核柏立尔空泡限界线图空泡校核计算结果:P0=P a+γℎs=10330+1025×(12.7−4.7)kgf/m2=18530kgf/m2=181594N/m2做计算盘面比图~需要盘面比图,如下所示:图 1 计算盘面比~需要盘面比图由图插值可知,不发生空泡的最小盘面比为:0.7040作最大航速~盘面比,敞水效率~盘面比图如下所示:由图可知,在盘面比大于0.7040时,最大航速与敞水效率都随盘面比的增大而单调递减,因此,本螺旋桨设计选取盘面比为0.7040,将该盘面比输入之前计算最大航速的程序中可以得到对应的最佳螺旋桨要素。
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。
某沿海单桨散货船螺旋桨设计计算说明书姓名:班级:学号:联系方式:日期:2015年11月23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=--=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: P D = 4762.8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 16V A =(1-w)V kn 9.373 10.094 10.815 11.536 Bp=NP D 0.5/V A 2.542.34 35.18 29.60 25.19 Bp6.51 5.93 5.44 5.02 MAU 4-40δ75.82 70.11 64.99 60.75 P/D 0.64 0.667 0.694 0.72 ηO 0.5576 0.5828 0.6055 0.6260 P TE =P D ·ηH ·ηOhp 2862.09 2991.44 3107.95 3213.18 MAU 4-55δ74.65 68.27 63.575 59.33 P/D 0.686 0.713 0.741 0.770 ηO 0.5414 0.5672 0.5909 0.6112 P TE =P D ·ηH ·ηOhp 2778.94 2911.36 3043.28 3137.21 MAU 4-70δ73.79 67.79 63.07 58.7 P/D 0.692 0.723 0.762 0.778 ηO 0.5209 0.5456 0.5643 0.5828 P TE =P D ·ηH ·ηOhp2673.712800.492896.482991.44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。
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ηO 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=4.2mp 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MAU4-40 MAU4-55 MAU4-701 Vmax Kn 15.12 15.02 14.84 2 V A =0.5144Vmax(1-w) m/s 5.608 5.571 5.5043 (0.7πND/60)2 (m/s)2 657.81 631.70 617.504 V 20.7R =V 2A +(3) (m/s)2 689.25 662.73 647.795 σ=(p 0- p v ) / 21ρV 0.7R 2 0.401 0.417 0.4276 τ c 0.164 0.170 0.1757 T=P D ·ηO ·75/V Akgf38219 37448 36344 8 A P =T /21ρV 0.7R 2·τ c m 2 6.463 6.353 6.128 9 A E =A P / (1.067-0.229P/D) m 27.119 7.068 6.842 10A E /A O =A E /41πD 20.5040.5210.516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 = 0.52 P/D= 0.728 D= 4.17 ηo= 0.59 Vmax= 15.05MAU Vmax P/D δD ηO4-40 15.12 0.695 64.24.241 0.600 4-55 15.02 0.734 63.3 4.156 0.584 4-7014.840.74863.54.1090.5606.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=XK Y -,ZbNN A Y e1=, X=A 2GA d N 2D 3/1010Zb计算功率Ne=5400×0.98=5292hpA D = A E / A O =0.52, P/D= 0.728 , ︒=8ε,G=7.6gf/cm 3 ,N=165rpmb 0.66R =0.226D ·A E / A O/0.1Z=1.2251m b 0.25R =0.7212 b 0.66R = 0.8836m b 0.6R =0.9911 b 0.66R = 1.2142m项 目 单 位 数 值 0.25R 0.6R 弦长b m 0.8836 1.2142 K 1 634 207 K 2 250 151 K 3 1410 635 K 44 34 A 1=D/P(K 1-K 2D/P 0.7)+K 3D/P 0.7-K 42332 837.68 Y=A 1N e /ZbN21162 5513.8 K 5 82 23 K 6 34 12 K 7 41 65 K 8380 330 A 2=D/P(K 5+K 6ε)+K 7ε+K 8 1194.26 1013.46 材料系数K (铝镍合金)1.38 1.38 X=A 2GA d N 2D 3/1010Zb0.2636 0.1628 )(X K Y t -=mm 125.362 67.30 MAU 标准桨叶厚度t ′mm 159.503 90.906 校核结果满足要求满足要求 实取桨叶厚度mm16092实取桨叶厚度按t 1.0R =0.0035 D=14.60mm 与t 0.25R = 160mm 连直线决定:t 0.2R = 170mm t 0.3R = 150mm t 0.4R = 131mm t 0.5R = 112mm t 0.6R = 92mm t 0.7R = 73mm t 0.8R = 53mm t 0.9R = 34mm7.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 )(bt 0.7R =0.05980标准桨 )(bt 0.7R = 0.055221-s = NP V A =NP V 866.30)-1(⨯ω=0.6687△)(b t 0.7R =〔)(b t 0.7R 设-)(b t 0.7R 标×51.055.0〕×0.75=-0.0018676△)(D P t =-2)(D P 0(1-s) △)(b t0.7R =0.0018183修正后的螺距比: D P =)(D P 0+△)(DPt =0.7298 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(4个) 3544KG 桨毂重量 2341KG 螺旋桨重量 5885KG桨叶惯性矩(4个) 41367kgf·cm·s2 桨毂惯性矩 3947kgf·cm·s2螺旋桨总惯性矩 45314kgf·cm·s2(1) (2) (3)(4) (5) (6) (7) (8) (9) (10) r/R面积系 数Ka 弦长╳最大 厚度 b ╳t 切面面 积(m 2) S=Kabt 辛式 系数 SM(4)╳(5)rr 2(6)╳(7)(6)╳(8)0.2 0.674 0.1386 0.0934 1 0.0934 0.417 0.174 0.0389 0.0163 0.3 0.674 0.1428 0.0962 4 0.3849 0.626 0.391 0.2410 0.1505 0.4 0.674 0.1398 0.0942 2 0.1884 0.834 0.696 0.1571 0.1311 0.5 0.6745 0.1294 0.0873 4 0.3492 1.043 1.087 0.3643 0.3796 0.6 0.6745 0.1117 0.0753 2 0.1507 1.251 1.565 0.1885 0.2358 0.7 0.677 0.0891 0.0603 4 0.2413 1.460 2.130 0.3523 0.5140 0.8 0.683 0.0603 0.0412 2 0.0824 1.668 2.782 0.1375 0.2293 0.9 0.695 0.0307 0.0213 4 0.0852 1.877 3.521 0.1600 0.3002 10.70.00310.002210.0022 2.085 4.347 0.0045 0.0094∑(6)= 1.5778∑(9)= 1.6441 ∑(10)=1.96629.敞水特性曲线由MAU4-40,MAU4-55,P/D=0.728 的敞水特性曲线内插得到MAU4- ,P/D= 的敞水特性曲线,其数据如下:设计桨的敞水特性数据表J 0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 10KQ 0.34 0.31 0.28 0.265 0.225 0.20 0.15 0.1 KT 0.3 0.27 0.255 0.22 0.18 0.14 0.105 0.0710.螺旋桨计算总结螺旋桨直径 4.17m螺距比 0.728型式 MAU4-52叶数 Z=4盘面比 0.52ε纵倾角︒=8螺旋桨效率 0.59设计航速 15.05毂径比d h/D=0.18旋向右旋材料铝镍青铜重量 5885KG惯性矩 45314kgf·cm·s211.附录螺旋桨制图数据。