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图一
从PTE-f(V)曲线与船体满载有效马力曲线之交点,可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如下表所列。
B4-404-55VMAX(kn)12.4512.43P/D0.7410.7321/J2.162.17δ218.73219.75D1.6251.630η00.5740.572
9.空泡校核,由图解法求出不产生空泡的(AE/A0)MIN及相应的VsMAX、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。
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桨轴沉深hs由船体型线图取2.0m
p0-pv
=(10330+1025*2-174)kgf/m=12206kgf/m2
2
=pa+γhs-pv
计算温度t=15℃, pv=174kgf/m, PDO=365.94kW=490.53hp (English),
ρ=104.63kgf*s2/m4。
序号123456789101112项目AE/A0VMAX2
单位knm/s(m/s)2(m/s)2数值B4-400.4012.454.765512.24534.94279850.4360.168B4-550.5512.434.757515.39538.02281470.4340.16644240.9471.0532.0870.504VA=0.5144*VMAX*(1-ω)(0.7πND/60)2V0.7R2=VA2+(4)1/2ρV0.7R2ζ=(p0-pv)/(1/2ρV0.7R2)ηc(查图5-20)推力T=75*PD*η0/VA需要投射面积AP=T/(ηc*1/2ρV0.7R2)需要展开面积AE=AP/(1.067-0.229*P/D)A0=πD2/4需要的AE/A0kgfm2m2m244320.9451.0542.0740.508
据上述结果作图二,可求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。
AE/A0=0.505,P/D=0.735,D=1.63m,η0=0.573,
VMAX=12.44kn。
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图二
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:
JKTKQη000.2980.10.2790.20.2520.30.2220.40.1860.50.1430.60.1020.0150.5870.70.0560.01010.4020.03310.03180.02950.02660.02350.019600.1720.2990.4180.5140.528
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图三 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,KT=0.298,KQ=0.0331。 计算功率PD=441*0.97=427.77kW=582hp 系柱推力减额分数取t0=1.04, 主机转矩
Q=PD*60*75/(2πN)=582*60*75/(2*3.1416*380)=
1096.91 kgf*m 系柱推力
T=( KT/KQ)*(Q/D)=(0.298/0.0331)*(1096.91/1.63)=
6058.59 kgf
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车叶转速
N0=60*√T/(ρ*D4*KT)=60*
(6058.59/(104.63*
1.634*0.298))0.5= 314.8 rpm 12.桨叶强度校核
按我国1990《钢质海船入级与建造规范》校核t0.25R及t0.6R,
应不小于按下式计算所的之值:
t=√Y/(K-X)(mm)
式中Y=A1*Ne/(Z*b*N),X=A2*G*Ad*N2*D3/(1010*Z*b) 计算功率Ne=441*0.97=427.77kW=582hp
Ad= AE/A0=0.505,P/D=0.735,ε=8o,G=7.6gf/cm,N=380rpm 在
0.6R
处
切
面
弦
长
b0.6=2.1867*
3
AE/A0*D/Z=2.1867*0.505*1.63/4=0.45m
b0.25R=0.7212*b0.6R=0.8182*0.45=0.3682m