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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=0.203t=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。
螺旋桨设计毕业设计一、前言1.研究背景和意义螺旋桨是一种将旋转机械能转化为推力的装置，广泛应用于船舶、飞机、潜艇等领域。
螺旋桨的研究背景和意义如下：（1）.提高推进效率：螺旋桨的设计和性能直接影响到船舶、飞机等交通工具的推进效率。
通过研究螺旋桨的流场、水动力性能等，可以优化螺旋桨的设计，提高推进效率，降低能耗。
（2）.改善船舶操纵性：螺旋桨的设计和布局对船舶的操纵性有很大影响。
通过研究螺旋桨的水动力性能和流场分布，可以优化船舶的操纵性，提高船舶的航行安全性。
（3）.降低噪音和振动：螺旋桨在运转过程中会产生噪音和振动，对环境和人员造成不良影响。
通过研究螺旋桨的流场和水动力性能，可以采取相应的措施降低噪音和振动，提高交通工具的舒适性。
（4）.推动新技术的应用：随着计算流体力学（CFD）等新技术的发展，螺旋桨的设计和分析方法也在不断更新。
通过研究螺旋桨的设计和性能，可以推动新技术的应用，提高设计水平和效率。
2.研究目的和问题研究螺旋桨的目的主要包括提高推进效率、降低噪音和振动、改善船舶操纵性以及推动新技术的应用等。
以下是一些目前在螺旋桨研究中存在的问题：（1）.效率提升：尽管现代螺旋桨的设计已经取得了很大的进步，但在某些情况下，仍然存在效率低下的问题。
提高螺旋桨的效率可以降低能耗，减少对环境的影响。
（2）.噪音和振动：螺旋桨在运转过程中会产生噪音和振动，对环境和人员造成不良影响。
降低噪音和振动是螺旋桨研究中的一个重要问题。
（3）.空泡现象：在高航速下，螺旋桨周围的水流可能会产生空泡，从而导致推力下降、噪音增加以及螺旋桨的损坏。
如何有效地控制空泡现象是一个亟待解决的问题。
（4）.材料和制造工艺：螺旋桨在高速旋转和海水腐蚀的环境下工作，因此对材料和制造工艺的要求很高。
开发高性能材料和先进的制造工艺是提高螺旋桨性能的关键。
（5）.多学科优化：螺旋桨的设计涉及到流体力学、结构力学、材料科学等多个学科领域。
如何将这些学科知识有效地整合到螺旋桨的设计过程中，实现多学科优化，是一个具有挑战性的问题。
第二章螺旋桨几何形体与制造工艺螺旋桨是目前应用最为广泛的一种推进器，因而也就成为船舶推进”课程研究的主要对象。
要研究螺旋桨的水动力特性，首先必须对螺旋桨的几何特性有所认识和了解。
§ 2-1螺旋桨的外形和名称、螺旋桨各部分名称螺旋桨俗称车叶，其常见外观如图2-1所示。
图2-1螺旋桨通常装于船的尾部（但也有一些特殊船在首尾部都装有螺旋桨，如港口工作船及2 4A o =TT D (2-1)渡轮等），在船尾部中线处只装一只螺旋桨的船称为单螺旋桨船 ，左右各一者称为双螺旋桨船，也有三桨、四桨乃至五桨者。
螺旋桨通常由桨叶和桨毂构成（图2-2）。
螺旋桨与尾轴联接部分称为桨毂 ，桨毂是一个图2-2为毂帽。
桨叶固定在桨毂上。
普通螺旋桨常为三叶或四叶，二叶螺旋桨仅用于机帆船或小艇上 ，近来有些船舶（如大吨位大功率的油船），为避免振动而采用五叶或五叶以上的螺旋桨。
由船尾后面向前看时所见到的螺旋桨桨叶的一面称为叶面，另一面称为叶背。
桨叶与毂联接处称为叶根，桨叶的外端称为叶梢。
螺旋桨正车旋转时桨叶边缘在前面者称为导边 ，另一边称为随边螺旋桨旋转时（设无前后运动）叶梢的圆形轨迹称为梢圆。
梢圆的直径称为螺旋桨直径 以D 表示。
梢圆的面积称为螺旋桨的盘面积，以A o 表示：(b)截头的锥形体 。
为了减小水阻力 ,在桨毂后端加一整流罩,与桨毂形成一光顺流线形体x叶梢（端） (a)x£叶面参考线当螺旋桨正车旋转时，由船后向前看去所见到的旋转方向为顺时针者称为右旋桨 之，则为左旋桨。
装于船尾两侧之螺旋桨，在正车旋转时其上部向船的中线方向转动者称为 内旋桨。
反之，则为外旋桨。
二、螺旋面及螺旋线桨叶的叶面通常是螺旋面的一部分 。
为了清楚地了解螺旋桨的几何特征 ，有必要讨论一 下螺旋面的形成及其特点 。
设线段ab 与轴线oo i 成固定角度，并使ab 以等角速度绕轴 oo i 旋转的同时以等线速度 沿oo i 向上移动，则ab 线在空间所描绘的曲面即为等螺距螺旋面 ，如图2-3所示。
定螺距螺旋桨攻角算法及其3D图绘制多旋翼无人机一般采用定螺距螺旋桨，而定螺距螺旋桨在其不同半径处的截面的攻角都不相同，随着半径增大，桨叶的攻角会按一定规律逐渐变小，本文将讨论其攻角变化的规律，并介绍其3D图绘制方法。
一．首先要明确螺距和攻角的概念。
螺距指的是在理想状态下，螺旋桨旋转一周后，在轴向移动的距离。
攻角是指将桨叶水平放置，其某个半径处的截面与水平面的夹角。
二．当螺旋桨在旋转时，桨叶上的每一个点的运动轨迹都是一条螺旋线。
桨叶在旋转一周后，桨叶上的每一个点上升的距离都一样，越靠近旋转轴的点，运动轨迹线就越陡峭，攻角也就越大。
反之，离旋转轴越远的点，运动轨迹就越平缓，攻角就越小。
将一条螺旋线所在的圆柱面展平，则会得到一条斜直线，将此圆柱面的周长当做底边，螺距当做高，即可得到一个直角三角形，∠ɑ就是此处的攻角。
螺旋线的半径越大，则攻角越小。
由反正切函数∠ɑ=atan(a/b) [a为对边，b为邻边]代入本例，得出：∠ɑ=atan(p/(2*π*r)) [p为螺距，r为半径]三.在PROE中，我们可以利用上面的公式，来确定螺旋桨在任意半径上的攻角，扫描出一个角度渐变的曲面，并在此曲面的基础上，按照选定的翼形，扫描出最终桨叶。
下面，我们用一个实例来介绍具体操作方法。
1.首先在TOP平面上拉伸一个圆柱体，当做螺旋桨的旋转轴。
并沿着x轴的方向绘制一条直线a，直线长度等于桨叶的半径。
2.在TOP平面绘制两条曲线b和c，即桨叶的俯视轮廓外观线。
3.将作为迎风面的一侧的曲线b做为截面，在TOP平面上拉伸出一个曲面。
4.在此曲面上投影一条曲线d，即桨叶主视角上轮廓线。
5．以曲线a为主轨迹做可变截面扫描曲面，以曲线d为辅助轨迹，参数如图。
6.截面为一条直线，使曲线d的端点位于直线的中点，标注直线与TOP平面的夹角（sd7），如下图，并在关系中加入关系式。
在PROE的关系式中，反正切函数格式为∠ɑ=atan2(a，b) [a为对边，b为邻边]在本例中，可得：∠ɑ=atan2(p，(2*pi*r)) [p为螺距，r为半径]设螺距p为4.5英寸，即为114.3mm；螺旋桨半径为127mm；trajpar为PROE内置函数，其值从0到1匀速变化。
螺旋桨图谱设计夏华波船舶 1.船体主要参数垂线间长Lpp 116.000 m型宽 B 20.400 m设计吃水T 7.600 m排水体积DispV 13360.61 m3排水量Disp 13694.62525 t方形系数CB 0.738457572浆轴中心线距基线Zp 2.866 m模型试验提供的有效功率数据V/m/s 6.687759 7.202202 7.716645航速换算到kn 13 14 15 满载PE/KW 1617.726012 2192.459854 3157.7461 换算到hp 2200.987771 2982.938577 4296.2532有效功率PE 110满载hp 2421.086548 3281.232435 4725.8785 满载13002200.987714002982.9385768815004296. 110满载13002421.086514003281.2324345715004725.8 2.主机参数型号最大持续功率M.C.R 7918.367347 hp转速N 141 r/min转向右旋3.推进因子的决定伴流分数ω 0.320相对旋转效率ηR 1.000船身效率ηH 1.097 η0 0.543811966 4.可以达到最大航速的计算采用MAU 4叶浆图进行计算取功率储备10，轴系效率ηs 0.985螺旋桨敞水收到马力：PD 7019.632653 hp根据MAU4-440MAU4-55MAU4-70的SqrtBp-δ图谱列表计算假定航速V/kn 13 14 15VAV1-ω/kn 8.84 9.52 10.20BpNPD0.5/VA2.5 50.78 42.19 35.51 Bp 7.13 6.50 5.96MAU4-40 δ 81.43 75.59 70.62 130081.425 140075.5852 150070.62 P/D 0.62 0.64 0.66 13000.62267 14000.6405 15000.658 η0 0.54 0.56 0.58 13000.53515 14000.55987 15000.582 PTE 4122.45 4312.88 4486.0513004122.454014004312.8811369815004486.MAU4-55 δ 79.36 73.61 68.71 130079.3577 140073.6084 150068.71 P/D 0.67 0.69 0.71 13000.67054 14000.69055 15000.705 η0 0.52 0.54 0.57 13000.51527 14000.54205 15000.565 PTE 3969.31 4175.61 4357.41 13003969.311214004175.6072307815004357.4MAU4-70 δ 78.93 73.00 67.59 130078.9304 140073.0047 150067.58 P/D 0.67 0.70 0.73 13000.67452 14000.70499 15000.732 η0 0.50 0.52 0.54 13000.49904 14000.5215 15000.5429 PTE 3844.29 4017.30 4182.54 13003844.285614004017.3031470415004182.设计计算的最佳要素MAU Vmax/kn δ P/D η04-40 15.12 70.02 0.66 0.594-55 15.04 68.53 0.710.574-70 14.93 67.93 0.73 0.54 5.空泡校核按柏利尔空泡限界线中商船上限线，计算不发生空泡的最小展开面积比浆轴沉深hs T-Zp 4.734 m p0-pv paγhs-pv 15008.35 kgf/m2计算温度t 15 ℃pv pD 7019.632653 hp ρ空泡校核计算结果序号项目单位MAU4--40 1 Vmax kn 15.12 2 VA0.5144Vmax1-ω m/s 5.29 3 0.7πND/602 m/s2 696.75 4 V0.7R2VA20.7πND/602 m/s2 724.74 5 ζ0.7RP0-Pv/0.5?裋0.7R2 0.40 6 ηc（查柏利尔空泡限界图）0.16 7 TPDη075/VA kgf 54114.57 8 APT/0.5ρV0.7R2ηc m2 8.83 2 9 AEAP/1.067-0.229P/D m 9.65 2 10 AE/A04AE/πD 0.47从图上读出最佳要素：P/D 0.6949 η0 0.5726 D 5.067 Vmax 15.0645 AE/A0 0.5051 P 3.521 6.强度校核G 7.6g/cm3 P/D Ne 7799.591837 hp η0 Z 4 D Nne 141 r/min Vmax ε 8 ° AE/A0b0.66R 1.446 mb0.25R 1.043 mb0.6R 1.433 m 表5.5 强度校核计算表数值项目单位0.25R 0.60R 弦长b m 1.04 1.43 K1 634 207 K2 250 151 K3 1410 635 K4 4 34A1D/PK1-K2D/P0.7K3D/P0.7-K4 2419.71 864.98 Y1.36A1Ne/Zbne 43637.77 11351.27 K5 82 23 K6 34 12 K7 41 65 K8 380 330 A2D/PK5K6ε）K7εK8 1217.43 1021.25XA2GAdne2D3/1010Zb 0.29 0.18 材料系数K 1.38 1.38 0.5 tY/K-X mm 200.06 97.13 MAU标准桨叶厚度t mm 193.81275 110.4606 校核结果不满足要求满足要求实取桨叶厚度mm 200.8实际桨叶厚度按0.25 t0.25 130.7 mm 1 t1.00.0035D 12.2 mm 0.2 t0.2 138.6 mm 0.3 t0.3 122.8 mm 0.4 t0.4 107 mm 0.5 t0.5 91.2 mm 0.6 t0.6 75.4 mm 0.66 t0.66 65.92 mm 0.7 t0.7 59.6 mm 0.8 t0.8 43.8 mm 0.9 t0.9 28 mm 0.95 t0.95 20.1 mm 7.螺距修正dh/D 0.18设计桨（t/b0.7R 0.041标准桨（t/b0.7R 0.0551-s30.866VA/NP0.637Δt/b0.7R -0.014ΔP/D 0.012修正后P/D 0.707 8、重量及惯性矩计算（1）螺旋桨总重①桨叶重量kg材料重量密度γ 7800.000 kgf/m3g 9.807 m/s2桨叶最大宽度bmax 1.446 m1 2 3 4 5 2r/R 面积系数Ka b×tmax 切面面积Sm 辛氏系数0.2 0.674 0.13 0.09 1 0.3 0.674 0.14 0.09 4 0.4 0.674 0.13 0.09 2 0.5 0.675 0.12 0.08 4 0.6 0.675 0.11 0.07 2 0.7 0.677 0.09 0.06 4 0.8 0.683 0.06 0.04 2 0.9 0.695 0.03 0.02 4 1 0.700 0 0 1 ∑每叶片重量kgf 1067.325 kgf4个叶片重量4269.298 kgf②桨毂重量kg由螺旋桨图绘制完成后进行轴榖配合锥度K1/13 0.077榖长Lk 0.730 m桨轴中央处轴径d0 0.429 m 桨榖直径d 0.626 md0/d 0.685榖惯性矩48.661 kgfms2榖重量Gn 1047.317 kgf③螺旋桨总重5316.615 kgf（2）螺旋桨总惯性矩桨叶最大宽度bmax 1.446每个叶片体积惯性矩0.238 m5每个叶片质量惯性矩189.115 kgfms24个叶片质量惯性矩756.460 kgfms2总惯性矩80512.052 kgfcms2 805.121 kgfms2 9、敞水性征曲线之确定由MAU4-40，MAU4-55，P/D0.6，P/D0.7的敞水性征曲线内差得到MAU4- 50.51 4 0.400 MAU4-40 P/D0.6 J 0.000 0.100 0.200 0.300 KT 0.246 0.223 0.200 0.169 10KQ 0.234 0.224 0.200 0.185 4 0.4 MAU4-40 P/D0.7 J 0.000 0.100 0.200 0.300 KT 0.292 0.269 0.236 0.216 10KQ 0.302 0.289 0.262 0.242 4 0.550 MAU4-55 P/D0.6 J 0.000 0.1000.200 0.300 KT 0.262 0.231 0.208 0.162 10KQ 0.246 0.231 0.208 0.177 4 0.550MAU4-55 P/D0.7 J 0.000 0.100 0.200 0.300 KT 0.307 0.279 0.246 0.215 10KQ 0.336 0.306 0.277 0.246 MAU4-40 P/D 0.6949 J 0.000 0.100 0.200 0.300 KT 0.2896540.266654 0.234164 0.213603 10KQ 0.298532 0.285685 0.258838 0.239093 MAU4-55P/D 0.6949 J 0.000 0.100 0.200 0.300 KT 0.3046795 0.2760775 0.244062 0.212651110KQ 0.33141 0.302175 0.2733861 0.242481 MAU4- 50.51 P/D 0.6949 J 0.000 0.100 0.200 0.300 KT 0.300 0.273 0.241 0.213 10KQ 0.322 0.297 0.269 0.241 0.350 3 2 0.300 y -0.0319x - 0.1381x 0.250 0.200 0.150 y -0.1512x2 - 0.2604x 0.3006 0.100 0.050 0.000 0.000 0.100 0.200 0.300 0.400 0.500 10、系柱特性计算由上图得J0时，KT0.300 ，KQ 0.032计算功率Ne 7799.592 hp系柱推力减额分数t0 0.040主机转矩Q 39617.349 kgfm系柱推力T 72986.987 kgf螺旋桨转速N 112.655 rpm系柱拖力54740.24001 11、航行特性计算t 取转速为141 rpm 126 rpm 项目单位V knVA0.51441-ωV m/s JVA/nD KT KQ N 141 rpm 2 4 PTEKTρn D 1-tV/145.6 hp 1300 .。
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。
浅谈船舶螺旋桨的设计目录目录 (1)2 摘要 ......................................................关键词 (2)引言 (2)1结构与计算要素 ..........................................1.1结构组成 ............................................1.2计算要素 ............................................2项目设计过程及结果与分析 ................................2.1船体估算数据 .......................................2.2螺旋桨要素选取及结果与分析 ..........................2.3推力曲线及自由航行计算及结果与分析 ..................2.4计算总结 ............................................2.5螺旋桨模型的敞水实验 ................................3螺旋桨设计的发展 .......................................3.1节能减排促使螺旋桨加快创新 .........................结束语 ...................................................3 3 3 5 6 6 7 9 9 11 111314 14 14参考文献 ................................................. 致谢 ..................................................... 附录 .....................................................摘要螺旋桨是造船行业必备的推进部件，它的设计精度将直接影响船的推进速度，它为船的前进提供的推力。
浅谈船舶螺旋桨的设计目录目录 (1)摘要 (2)关键词 (2)引言 (2)1 结构与计算要素 (3)1.1 结构组成 (3)1.2 计算要素 (3)2 项目设计过程及结果与分析 (5)2.1 船体估算数据 (6)2.2 螺旋桨要素选取及结果与分析 (6)2.3 推力曲线及自由航行计算及结果与分析 (7)2.4 计算总结 (9)2.5 螺旋桨模型的敞水实验 (9)3 螺旋桨设计的发展 (11)3.1 节能减排促使螺旋桨加快创新 (11)结束语 (13)参考文献 (14)致谢 (14)附录 (14)摘要螺旋桨是造船行业必备的推进部件，它的设计精度将直接影响船的推进速度，它为船的前进提供的推力。
螺旋桨设计是整个船舶设计的一个重要组成部分，它是保证船舶快速性的一个重要方面。
一般螺旋桨设计是在初步完成了船舶线型设计，并通过估算或用船模试验的方法确定了船体有效功率之后进行的。
影响螺旋桨推进性能的因素很多，在本设计过程中主要对螺旋桨的直径、螺距比、盘面比、桨叶轮廓形状等因素进行研究，并通过在工作中积累的经验，设计一艘内河A级拖船的螺旋桨。
关键词螺旋桨直径螺距比盘面比桨叶轮廓形状引言船在水面或水中的航行时遭受阻力，为了使船舶能保持一定的速度向前航行，必须供给船舶一定的推力，以克服其所承受的阻力。
作用在船上的推力是依靠专门的装置或机构通过吸收主机发出的能量并把它转换成推力而得，而这种专门吸收与转换能量的装置或转换能量的装置或机构统称为推进器。
推进器种类很多，例如风帆，民轮，直叶推进器，喷水推进器及螺旋桨等，螺旋桨构造简单，造价低廉，使用方便，效率较高，是目前应用最广的推进器。
1结构与计算1.1结构组成螺旋桨俗称车叶，通常由桨叶和浆毂组成。
螺旋桨与尾轴连接部分叫浆毂，浆毂是一个锥形体。
为了减小水的阻力，在浆毂后端加一整流罩，与浆毂形成一光顺流线形体，称为毂帽。
螺旋桨在水中产生推力的部分叫桨叶，桨叶固定在浆毂上。
普通螺旋桨常为3叶或4叶，2叶螺旋桨仅用于机帆船或小艇上，近年来有些船舶（如大吨位大功率的油船），为避免震动而采用5叶或5叶以上的螺旋桨。
由桨叶截面尺寸表得到三维建模坐标直径D螺距P后倾角θ螺距角φ1、 计算出0.2R 、0.3R ……2、 利用反正切函数计算出螺距角：以0.2R 举例φ-0.2R=ATAN(P/(2*π*0.2R))，弧度表示φ-0.2R/π*180°或用=DEGREES(φ-0.2R)函数，角度表示3、 中心线距导边-最厚点距导边=中心线距最厚点=H X4、 h X =最厚点距导边-X5、 计算0.2R-0坐标注：h X =最厚点距导边-X ；H X =中心线距导边-最厚点距导边=中心线距最厚点6、叶梢坐标7、通过延伸插值得到0.1R处的叶宽、最大叶厚、最大叶厚至导边、中心线至导边，再用第5步计算。
螺旋桨UG中建模1、导入三维坐标2、连接样条曲线，随边点-导边点-随边点；连接螺旋桨轮廓3、将螺旋桨轮廓打断于叶梢点：编辑-曲线-分割曲线，类型选“在结点处”，选择曲线，结点方法选“选择结点”，确定。
或者采用添加点然后重新绘制两条样条曲线的方式，添加点：插入-基准/点，选择几何体中选择要添加点的样条曲线，等弧长定义中点数输入需要的点即可。
4、建立螺旋桨包面：主曲线—叶梢点+桨叶切面；次曲线—随边+导边+随边。
5、将桨叶表面封闭起来：插入-网格曲面-N边曲面-外环选择曲线即可裁去上述封闭曲面多余部分：修剪片体-目标选择片体-边界对象选择边界曲线-选择区域保留！6、桨叶片体缝合：插入-组合-缝合，选择需要缝合的片体即可7、阵列桨叶：阵列特征-选择特征（选桨叶包面）-布局（选圆形）-旋转轴（选桨榖对称轴）-角度方向（间距选数量和节距，数量选叶数，节距角为360/n），确定。
阵列后可能所有桨叶多余的片体都要修剪—此功能好像不成功或者采用旋转功能：编辑-移动对象-运动选角度-角度72°-结果复制原先的-非关联副本数48、建立桨榖。
目测回转的曲线为拍照CAD得到。
回转-选择曲线-指定矢量（选桨榖对称轴）-其他默认即可。
第1章 螺旋桨设计与绘制 1.1 螺旋桨设计 螺旋桨设计是船舶快速性设计的重要组成分。在船舶型线初步设计完成后，通过有效马力的估算获船模阻力试验，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，又能使消耗的主机马力最小；或者当主机已经选定，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。螺旋桨的设计问题可分为两类，即初步设计和终结设计。 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要求设计出最合适的螺旋桨，然后由螺旋桨的转速计效率决定主机的转速及马力。 终结设计：主机马力和转速决定后，求所能达到的航速及螺旋桨的尺度。 在本文中，根据设计航速17.5kn，设计螺旋桨直径6.6m，进行初步设计，获得所需主机的马力和主机转速，然后选定主机；根据选定的主机，计算最佳的螺旋桨要素及所能达到的最大航速等。
1.1.1 螺旋桨参数的选定 （1）螺旋桨的数目 选择螺旋桨的数目必须综合考虑推进性能、震动、操纵性能及主机能力等各方面因素。若主机马力相同，则当螺旋桨船的推进效率高于双螺旋浆船，因为单螺旋桨位于船尾中央，且单桨的直径较双桨为大，故效率较高。本文设计船的设计航速约为17.5kn的中速船舶，为获得较高的效率，选用单桨螺旋桨。 （2）螺旋桨叶数的选择 根据过去大量造成资料的统计获得的桨叶数统计资料，取设计船螺旋桨的叶数为4叶。考虑到螺旋桨诱导的表面力是导致强烈尾振的主要原因，在图谱设计中，单桨商船的桨叶数也选为4叶。 （3）桨叶形状和叶切面形状 螺旋桨最常用的叶切面形状有弓形和机翼型两种。弓形切面的压力分布较均匀，不易产生空泡，但在低载时效率较机翼型约低3%~4%。若适当选择机翼型切面的中线形状使其压力分均匀，则无论对空泡或效率均有得益，故商用螺旋桨采用机翼型切面。 根据以上分析，选择MAU4叶桨系列进行螺旋桨设计。
1.1.2 螺旋桨推进因子 螺旋桨的伴流分数取螺旋桨以等推力法进行敞水实验获得的实效伴流： 0.404 推力减额按照汉克歇尔关于单桨螺旋桨标准商船公式进行计算： 0.500.120.22PtC
主机的轴系传递效率： 0.97s 相对旋转效率： 1.00R 船身效率： 11.311Ht
1.1.3 有效马力曲线 有效马力曲线表征的是船体阻力特征。通过近似估算获船模阻力计算实验来确定船体的有效马力曲线。对应于不同装载情况下有不同的有效马力曲线，常用的为满载和压载。考虑到由于风浪或污底等情况，尚需增加一定百分数的有效马力预度。本文取满载和110%满载情况进行设计。
表4- 1有效马力曲线 航速 V/kn 15 15.5 16 16.5 17 有效功率()EPhp
满载 5044 5600 6211 6895 7675
110%满载 5548 6160 6832 7584 8442
航速 V/kn 17.5 18 18.5 19 19.5
有效功率()EPhp
满载 8566 9522 10540 11663 13195
110%满载 9423 10474 11594 12829 14514
航速 V/kn 20 20.5 21 21.5 22
有效功率()EPhp
满载 15410 18523 22669 27899 34192
110%满载 16951 20375 24935 30689 37611 根据上表可绘制设计船在满载情况下的有效马力曲线 图4- 1有效马力曲线 1.1.4 初步设计 根据有效马力曲线，设计航速17.5kn，设计螺旋桨直径6.60m，以MAU4-55系列桨为基础，计算所需的主机马力和最佳转速。具体的计算表格见表4-2
表4- 2初步设计确定最佳转速的计算 序号 名称 单位 数据 1 螺旋桨直径 m 6.6 2 11Ht 1.31 3 (1)AVV kn 10.43 4 EP hp 8566 5 假定一组转速N r/min 95 100 105 110 115 6 直径系数/ANDV 60.12 63.28 66.44 69.61 72.77
7 查MAU4-55图谱，由等值线和最佳效率曲线的交点得到 P/D 0.762 0.742 0.724 0.704 0.686
0 0.606 0.593 0.576 0.564 0.548
pB 5.09 5.41 5.72 6.02 6.34
8 252PADBVPN 9180 10573 11985 13397 15079 9 主机马力/sDsRPP 9464 10900 12355 13812 15546 10 计算螺旋桨能克服的有效马力0TEDHPP 7288 8214 9043 9899 10825
有上表可绘制确定最佳转速的图，如图4-2. 根据EP和TEP
的交点可获得：最佳转速为N=102r/min，所需主机马力为11500hp，
P/D=0.732，0=0.582。
图4- 2确定转速的计算结果 1.1.5 终结设计 根据初步设计的结果，选定主机型号为苏尔寿5RTA68柴油机一台，最大持续功率为13250hp，转速为102r/min，旋向为右旋。 采用MAU4叶桨图谱进行计算 取功率储备10%，轴系效率 0.97s 螺旋桨敞水收到马力：s=132500.911567.25()DRPhp 根据MAU4-40，MAU4-55，MAU4-70的-pB图谱列表 计算 表4- 3 按-pB图谱设计的计算表 项目 单位 数值 假定航速 kn 16 17 18 19 (1)AVV kn 9.536 10.132 10.728 11.324
续表4- 4 按-pB图谱设计的计算表 0.52.5/pDABNPV
39.066 33.572 29.102 25.422
pB 6.250 5.794 5.395 5.042
MAU4-40 73.4 68.6 64.5 61.1
P/D 0.651 0.674 0.696 0.718
0 0.567 0.588 0.607 0.625
0TEDHPP hp 8592 8910 9198 9471
MAU4-55 72.1 67 63.1 59.6
P/D 0.697 0.72 0.743 0.768
0 0.552 0.573 0.593 0.61
0TEDHPP hp 8365 8683 8986 9243
MAU4-70 70.8 66.5 62.6 58.9
P/D 0.707 0.73 0.759 0.783
0 0.532 0.551 0.567 0.582
0TEDHPP hp 8061 8349 8592 8819
根据上表的计算结果可绘制PTE、、P/D及0对V的曲线，如图4-3. 从P-()TEfV曲线与满载有效马力曲线之交点，可获得不同盘面比所对应的的设计航速及螺旋桨最佳要素P/D，D及0，如表4-4. 表4- 5按图4-3设计计算的最佳要素 MAU Vmax/kn P/D D/m 0
4-40 17.81 0.691 65.2 6.79 0.604 4-55 17.66 0.736 64.2 6.62 0.587 4-70 17.43 0.741 64.8 6.60 0.559
图4- 3MAU4叶桨图谱设计计算结果 1.1.6 空泡校核 螺旋桨在水中工作时，桨叶的叶背压力降低形成吸力面，若某处的压力降至临界值以下时，导致爆发式的汽化，水汽通过界面，进入气核并使之膨胀，形成气泡，成为空泡。 一旦桨叶上出现空泡，或导致桨叶表面材料的剥蚀，或时螺旋桨性能恶化。因此，在设计螺旋桨时，应考虑其是否发生空泡或空泡发展的程度，故需进行空泡现象的预测，以便确定所设计的螺旋桨是否符合要求。 目前常使用螺旋桨模型空泡实验或大量实船资料整理所得的图谱，或由统计数据归纳而成的近似公式进行空泡校核。 本文按波利尔空泡界限中商船上界限，计算不发生空泡的最小展面比： 0.350.400.450.500.550.600.130.140.150.160.170.180.190.20
c=(T/AP)/(0.5V20.7R)
0.7R=p0/(0.5V20.7R) 图4- 4波利尔空泡接线图 浆轴中心距基线 mZP68.3 浆轴沉深 mZThPs14.768.382.10 海水密度 42/6.104mkgs 标准大气压力 2/10330mkgfPa 螺旋桨敞水收到马力 hpPD25.11567 表4- 6空泡校核计算结果
序号 项目 单位 数据 MAU4-40 MAU4-55 MAU4-70 1 E0/AA 0.4 0.55 0.7 2 V kn 17.81 17.66 17.43 3 0aspph 2.kgfm 17648.5 17648.5 17648.5 4 0.515(1)AVV 1.ms 5.47 5.42 5.35
续表4- 7空泡校核计算结果
