螺旋桨课程设计
(华中科技大学船舶与海洋工程学院)
一、参考《船舶原理》书p141举例及螺旋桨课程设计模本。 二、自选题目,一人一题。要求完成下列16项内容: 1. 推进因子ω、t、ηR、ηH的确定 2. 桨叶数的选取论证 3. AE/A0的估算 4. MAU桨型的选取说明
5. 在估算的AE/A0左右选取2~3张Bp-δ图谱(p267~268附录图7~9) 6. 列表按所选的2~3个AE/A0图谱考虑功率储备进行螺旋桨终结设计,得到2~3组螺旋桨的要素及Vsmax。 D允许=0.70~0.80T(单桨) D允许=0.60~0.70T(双桨)
7. 对2~3组螺旋桨要素进行空泡校核,由图解法求得不发生空泡的(AE/A0)min及相应的Vsmax、P/D、η0、D、……
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8. 计算与绘制该螺旋桨的无因次敞水特性曲线,(对P/D、AE/A0
先后两次插值,求KT、KQ,光顺后求η0)p147
9. 计算船舶系泊状态(t0=0.04),螺旋桨有效推力与保持转矩不变的转速N0
10. 桨叶强度校核(海船、内河船)
11. 桨叶轮廓及各半径切面型值计算 (p110表8-4,p113表8-6) 12. 桨毂设计(参考p108图8-5(a))
13. 螺旋桨总图绘制:伸张轮廓、切面形状、投射轮廓、侧投影轮廓、最大厚度线、包毂线、桨毂、标题栏、主要要素、型值表、尺寸标注。
14. 螺旋桨重量及惯性矩计算 15. 螺旋桨设计总结 16. 课程设计体会
练习题(为螺旋桨课程设计、毕业设计作准备)
举 例: 某海船尺度如下: LWL=78.0m, B=13.6m, T=3.8m, Cp=0.647, △=2162t, S′=1165.7m2。 试按Taylor法估算船速Vs=14,15,16,17kn时的有效马力EHP(hp)和有效功率PE(kw)的值。
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注:估算船舶阻力R和有效马力EHP(PE)的常用方法索引
△ 1.Taylor(泰勒)法
对中、低速商船,内河船均可适用。详见中、英文教材 △ 2.爱尔法(Ayre,又称艾亚法)
对中、低速商船,内河船均可适用。详见《内河船舶设计手册》等文献 △ 3.Guldhammer & Harvald 图谱估算阻力与有效功率
适用范围很广。详见原著或译著:《船舶阻力与推进》,大连理工大学出版社 △ 4.长江客货船裸体阻力估算法
适用于内河船。详见标准出版社出版的《内河船舶设计手册》等文献 △ 5.平头蜗尾船型裸体阻力估算法
适用于内河平头蜗尾船,详见我校制作的平头蜗尾船型小系列图谱 △ 6.海军系数法
推进效率成分的构成及其粗估:
推进效率: Q.P.C =ηD =ηRη0ηH 推进系数: P.C = η =ηjηSηRη0ηH
通常,可约取:
ηS = 0.97(中机型),0.98(尾机型)。 η η
G = 0.96 R =1.00
ηD = 0.56(常规双桨船),0.60(常规单桨船),0.625(双球尾船), 0.65(单球尾、双尾鳍船),0.68(双尾船),0.72(蜗尾船)。
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螺旋桨直径D的估算公式:
D = 1.04〔SHP∕﹙N∕100﹚〕
渔船船速VS估算公式:
30.2
VS=4.69L
0.21
B
-0.206
d
-0.135
CB
-0.245
CP
-0.157
PD
0.208
N
-0.016
z
-0.038
(其它船舶仅供参考,式中:SHP(hp),L=(LWL+LBP)/2 (m),d:吃水(m), N:螺旋桨转速(rpm),z:螺旋桨叶数,PD :收到功率(kw) )
附:螺旋桨课程设计题目(1~25)
题目1:198吨拖网渔船螺旋桨设计书
1. 船 型
单桨单舵单甲板,前倾首柱,巡洋舰尾,柴油机驱动,尾机型拖网渔船。 设计水线长: LWL=34.35m 型宽: B=7.30m 设计吃水: Td=2.80m 排水量: Δ=366.8t 纵向浮心坐标 Xb= -0.96m 1/3L/Δ 宽度吃水比B/T 2.607 2.主机参数(设计航速约10.5kn) 型号: 标定转速: 6260ZC 400 r/min 垂线间长: 型深: 方型系数: 棱型系数: 纵向浮心位置 Δ0.64 LBP=32.00m D=3.70m CB=0.544 CP=0.610 xc=3.31% 标定功率: 减速比: PS2 = 368kw i = 1.28
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题目2:265总吨围网渔船螺旋桨设计书
1. 船 型
单桨流线型平衡舵,前倾首柱,巡洋舰尾,柴油机驱动,尾机型围网渔船。 设计水线长: LWL=39.50m 型宽: B=7.60m 设计吃水: Td=2.90m 排水量: Δ=463.3t 纵向浮心坐标 Xb= -1.08m 1/3L/Δ 4.78 宽度吃水比B/T 2.62 2.主机参数(设计航速约11.5kn) 型号: 标定转速: 6300ZC 400 r/min 垂线间长: 型深: 方型系数: 棱型系数: 纵向浮心位置 Δ0.64 LBP=37.00m D=3.80m CB=0.554 CP=0.620 xc=3.46% 50.83 标定功率: 减速比: PS2 = 441kw i = 1.6
题目3:1145 DWT油污水接收船螺旋桨设计书
1. 船 型
单甲板,流线型平衡舵,柴油机驱动,适于油污水接收的中机型单桨船。 设计水线长: LWL=63.00m 型宽: B=10.00m 设计吃水: Td=4.00m 排水量: Δ=1780t 纵向浮心坐标 Xb= 0.3m 1/3L/Δ 4.95 宽度吃水比B/T 2.62 2.主机参数(设计航速约11kn) 型号: 标定转速: 6L350PN 362 r/min 垂线间长: 型深: 方型系数: 棱型系数: 纵向浮心位置 Δ0.64 减速比: LBP=60.00m D=4.55m CB=0.698 CP=0.756 xc=0.5% 120 i = 2 标定功率: PS2 = 650kw