船舶快速性课程设计指导书
设计桨 (t/b)0.7R=0.05006/(0.9964×0.652)=0.0771
标准桨 (t/b)0.7R=(0.0171×2.7828)/(0.9964×0.31075×2.7828)=0.05522 (取MAU4-55为基准桨)
1-s=VA/NP=((1-ω)×30.866)/NP=(0.6965×11.65×30.866)/(200×2.020)=0.6199
Δ(t/b)0.7R={(t/b)0.7设 -(t/b)0.7标×(0.55/0.4147)}×0.75={0.0771-0.05522×(0.55/0.4147)}×0.75=0.00290
Δ(P/D)t=-2(P/D)0(1-s)Δ(t/b)0.7R=-2×0.7258×0.6199×0.00290=-0.00261
修正后的螺距比:
P/D=(P/D)0+Δ(P/D)t=0.7258-0.00261=0.72319
6. 重量及惯性矩计算
按我国船舶及海洋工程设计研究院提出的经验公式计算。
桨叶重 Gbl?0.169γZbmax(0.5t0.2?t0.6)(1?)D=0.169×7400×4×0.652×(0.5×0.11266+0.06258)×(1- 0.18)×2.7828=884.99 (kgf)
桨毂重 K=0.1 LK=2.7828×0.02008/0.25=0.223m
d0=0.045+0.108(P D/N)^1/3-(KLK/2)=0.045+0.108×(1047.6/200)^1/3-((0.1×0.223)/2)=0.221m
d=0.18×2.7828=0.5009m Gn?(0.88?0.6d0)LKγ d2=(0.88-0.6×(0.221/0.5009))×0.223×7400×ddD0.5009^2=254.7 (kgf)
螺旋桨重量 G?Gbl?Gn=884.99+254.7=1139.69(kgf) 螺旋桨惯性矩: 因为d/D=0.18,所以:
Imp?0.0948 γZbma(x0.5t0.2?t0.6)D3=0.0948×7400×4×0.652×(0.5×
0.11266+0.06258)×2.7828=6054.08 (kgf·cm·s2)
7. 敞水性征曲线之确定
23
船舶快速性课程设计指导书
8. 系柱特性与航行特性计算并绘制航行特性曲线图
工况为J = 0时分别计算主机转矩Q、系柱推力T、车叶转速的大小N。 航行特性计算时取3挡转速按下表进行:
项 目 V VA = 0.5144 V (1-ω) J = VA / n D KT N 1 rpm KQ PTE = KTρnD (1- t)V/145.6 PS = KQ2πnρnD /75ηSηR J = VA / n D KT N 2 rpm KQ PTE = KTρnD (1- t)V/145.6 PS = KQ2πnρnD /75ηSηR J = VA / n D KT N 3 rpm KQ PTE = KTρnD (1- t)V/145.6 PS = KQ2πnρnD /75ηSηR 252425242524单位 kn m/s hp hp hp hp hp hp 数 值 9. 计算桨叶外形尺寸及剖面型值
分别按四叶、五叶、六叶模型螺旋桨要素表、AU型螺旋桨桨叶轮廓的尺寸表和AU型叶切面尺寸表选择计算。
10. 绘制螺旋桨总图(参照附图格式)
三.时间安排
在本课程课堂学习计划全部结束后于次周进行。
四.设计工作要求
要求学生上机独立设计制作,计算说明书按学校标准文档格式编排,表格用Excel表格计算,图纸的打印输出要在计算机绘图中完成。
1、编写计算说明书的要求
24
船舶快速性课程设计指导书
说明书中应详细列出所设计计算的过程、步骤、准确内容及相关图表等信息资料。其他小图表在A4纸上插入完成。
2、绘制螺旋桨总图一张(用A2幅面图纸)。桨图的绘制包括侧视图、正视图和伸张轮廓图。
具体制图要求:
1) 伸张面图上取五个剖面即可(一般取r/R = 0.2,0.4,0.6,0.8,0.9); 2) 浆毂仅画外表轮廓(点画线)及包毂线(可见部分画实线)。
五.成绩评定
本课程设计主要考核设计计算数据准确性和图纸完成质量。成绩分为优、良、中、及格、不及格五等。
六.参考资料
教学参考书目:
1.《船舶快速性》 应业炬 主编 人民交通出版社 2007 2.《船舶推进》 王公衡 主编 3.《船舶螺旋桨理论》 董世汤 主编
4.《渔船螺旋桨实用设计》 王海筹 主编 农业出版社
5.《船舶设计实用手册》总体分册 中船总 编 国防工业出版社 1999 6.《中国船用螺旋桨系列试验图谱集》 盛振帮 主编 中国造船编辑部 1983
七.附设计任务书
设计任务书1
1、船型主要参数
船 型: 单机、单桨、单底、单舵、钢质尾机型柴油机拖网渔船。 总 长: LOA = 58.0 m 设计水线长: LWL = 51.0 m 垂线间长: LPP = 50.0 m 型 宽: B = 9.00 m 型 深: D = 4.0 m 设计吃水: d = 3.60 m 设计排水量: Δ =1096 t 型排水体积: ▽ =1070 m3
25
船舶快速性课程设计指导书
方形系数: CB = 0.658 棱形系数: CP = 0.692 螺旋桨数: 1 2、主机与螺旋桨参数
型 号: 6M28BT型柴油机1台 最大持续功率 Ps : 1400hp 转 速: 390rpm 螺旋桨型式: MAU系列 螺旋桨叶数: 四叶
螺旋桨材料: ZQAL 12-8-3-2 (K=1.2) 材料重度: 7.4g/m3 螺旋桨构造型式: 整体式 桨轴中心距基线: ZP =1.3m 旋 向 右 旋 3、设计工况
设计功率:0.85Pmax 船体有效马力曲线如下: 航速V (kn) 12 13 14 15 16 满载Pe (hp) 361 434 541 686 852 1.2 Pe (hp) 433 521 649 823 1022 设计
书2
1、船型主要参数
船型: 单桨、钢质全焊接结构尾机型柴油机鱿鱼钓船。
总 长: LOA = 46.70 m 设计水线长: LWL = 42.0 m 垂线间长: LPP = 40.5 m 型 宽: B = 8.10 m 型 深: D = 3.6 m 设计吃水: d = 3.25 m 设计排水量: Δ = 698 t 型排水体积: ▽ = 681 m3
26
任务
船舶快速性课程设计指导书
方形系数: CB = 0.620 螺旋桨数: 1 桨轴中心距基线高度: ZP =1.35 m
2、主机与螺旋桨参数
型 号: 6PSHTdM-26H,6缸柴油机一台 最大持续Ps : 1000hp 转速 N : 350r/min 旋 向: 右旋 螺旋桨型式: MAU系列 螺旋桨叶数: 四叶
螺旋桨材料: ZQAL 12-8-3-2(K =1.2) 材料重度: 7.4gf/cm3 螺旋桨构造型式: 整体式
3、设计工况
设计功率:0.85Pmax 船体有效马力曲线如下: 航速V 满载Pe 1.1满载Pe
(kn) (hp) (hp) 14.5 425 458 15 458 492 15.5 505 544 16 572 613 16.5 673 705 设计任务书3
1、船型主要参数
船型:单浆、舵、钢质全焊接结构尾机型散货船。
总 长 LOA 60.50m
设计水线长LWL 56.60m 垂线间长LPP 55.00m 型 宽B 9.70m
型 深 D 4.90m 设计吃水 d 4.0m 设计排水量 △ 1450t 方形系数 CB 0.635
27