MAU型螺旋桨设计计算书
1． 船体的主要参数
船体总长 LOA=150m 设计水线长 LWL=144m 垂线间长 LPP=141m 型宽 B=22m 型深 D=11m 设计吃水 T=5.5m 方形系数 Cb=0.84 菱形系数 Cp=0.849 中剖面系数 Cm=0.69 排水量 △=14000t
桨轴中心距基线距离 ZP=2m 船体有效马力曲线数据如下： 航速（kn） 有效马力PE（hp）
10 1141 11 1525 12 2059 13 2893 2． 主机参数
型号 N/A（两台） 额定功率 PS =1714hp 转速 N=775r/min 齿轮箱的减速比 i=5
桨轴处转速 n=155 r/min
轴系传送效率 ηS=0.97（中机型船） 减速装置的效率 ηG=0.97 旋向 双桨外旋
3． 推进因子的决定
伴流分数 ω=0.248 推力减额分数 t =0.196 相对旋转效率 ηR=1.00
4． 船身效率计算
ηH=(1-t)/(1-ω)=1.069
5． 收到马力计算 储备功率取 10%
收到马力 PD =0.9* PS*η
G *ηS*ηR= 0.9*1714*0.97*0.97*1=1451.43hp
6． 假定设计航速有效马力计算
根据MAU4-40，MAU4-55，MAU4-70的Bp-δ图谱列下表计算。 序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 MAU4-70 MAU4-55 MAU4-40 项目 假定设计航速Vs 单位 Kn Kn 数 值 10 8.04 38.079 6.170818 72.5 0.65524 0.572 11 8.844 30.0057 5.477746 65.2 0.692275 0.604 13 9.648 24.13973 4.91322 59.7 0.727967 0.632 14 10.452 19.76183 4.445428 54.6 0.76385 0.655 VA=Vs(1-ω) Bp = NPD/VABp0.5 δ P/D η0 δ P/D η0 δ P/D η0 0.52.5 THP=PDηHηOηr Hp 1775.256 72.5 0.696496 0.555 1874.571 65.2 0.732956 0.588 1961.472 59.7 0.77191 0.617 2032.855 54.6 0.812015 0.642 THP=PDηHηOηr Hp 1722.495 71.2 1824.914 63.9 1914.918 58.2 1992.508 53.2 0.705132 0.535 1660.423 0.746196 0.564 1750.427 0.788796 0.588 1824.914 0.835426 0.609 1890.089 THP=PDηHηOηr Hp
据表中的计算结果可绘制PTE--Vs曲线，如下图1所示。从PTE--Vs曲线PE曲线交点处可获得：
MAU4-40 Vs= 11.83Kn
MAU4-55 Vs= 11.73Kn
MAU4-70 Vs= 11.56Kn
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7． 初步确定桨的要素
MAU 设计航速Vs(kn) 4-40 4-55 4-70 11.83 11.73 11.56 P/D 0.722 0.761 0.77
δ 60.6 59.6 59.9 D(m) 3.48 3.39 3.36 η0 0.628 0.610 0.578 8． 空泡校核
根据柏利尔商船界限线计算 桨轴沉深 h s =T–Z P=3.5m
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计算t=15°C,则Pv=174kgf/m
取水温15度，Pa-大气压为：10330Kgf/m2 P0-Pv= P a–P v+ hsγ= 13743.5kgf/m2
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序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 项目 Vs VA = 0.5144 ( 1－ω)Vs (0.7πND/60)2 V0.7R2 = VA2 + (3) ζ = （Po－Pv） / 0.5ρV0.7R2 ηc ( 查图6-20 ) T =（Q/D）·(K T / K Q) A p= T /（ηc· 0.5ρV0.7R2） AE = A p/ (1.067-0.22P/D) AE/AD = AE ‘/πD2 /4 单位 Kn m/s (m/s)2 (m/s)2 kgf m2 m2 数 值 MAU4-40 MAU4-55 MAU4-70
11.83 11.73 11.56 4.576185 4.537502 4.471741 390.4305 371.2937 364.249 411.372 391.8826 384.2454 0.638611 0.670371 0.683695 0.218 0.225 0.228 14938.75 14634.27 14070.49 3.184174 3.172535 3.070008 3.531449 3.553741 3.446852 0.371686 0.39331 0.388858
9． 确定螺旋桨的要素
据上表计算结果，可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 =0.40； MAU4-40桨；
Vs =11.83Kn ； P / D =0.722 ； D =3.48m ；η0 =0.628 N=155r/min 强度校核
根据2001年《钢制海船入籍建造规范》校核t0.25R及t0.6R应不小于按下式计算
3
之值：
t?YK?X
Y=1.36A1Ne/(ZbN) X=A2GAdN2D3/(1010Zb) 计算功率: Ne=Ps×ηS=1714×0.97=1662.58 HP
D=3.48 m Ad=AE/AO=0.4
P/D=0.722 ε=10o
G=7.5 g/cm3 N=155 r/min b0.66R=0.226DAd/(0.1Z)=0.78648
b0.25R=0.7212b0.66R=0.5672 b0.6R=0.9911b0.66R=0.7795
项 目 弦长 b K1 K2 K3 K4 A1=D/P(K1-K2D/P0.7R)+K3D/P0.7R-K4 Y=A1Ne/ZbN K5 K6 K7 K8 A2=D/P(K5+ K6ε)+ K7ε+ K8 材料系数K（锰铝黄铜） X=A2GAdN2D3/(1010Zb) t=[Y/(K-X)]0.5 MAU标准桨厚度t’ 校核结果 实取桨叶厚度 数 值 0.25R 0.567 634 250 1410 4 2347.4 11101.8 82 34 41 380 1374.5 1．17 0.184 106.1 133.1 满足要求 133.1 0.6R 0.78 207 151 635 34 842.5 2896.5 23 12 65 330 1178 1.17 0.115 52.4 75.9 满足要求 75.9
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