船舶螺旋桨设计杂谈——船舶推进设计.pdfVIP

维普资讯 C— Z 1998~年第 1期 武 汉 造 船 № ．1．1998 (总第 118期) WuhanShipbuilding (SerialNo．118) U 6 船舶螺旋桨设计杂谈 — — 船舶推进设计 =堕 (长江船舶设计院) 摘 要 介绍和分析船舶螺旋浆设计中的船体白航因子成因、实质、取值与船舶快速性设计结果的风险 性关系，以及如何由船舶试航测试数据分析白航因子等；又从设计的合理性、科学性出发．提出和解释了船舶 推进系统分析设计的新观念。 关键 堕 !!茎 伴流 推力减额 ， 1 船体 自航因子选取与分析 测得的标称伴流，另一种是安装螺旋桨后测得的实 效伴流．两者问差异较大。显然 ，采用实效伴流来计 实际船舶航行中，船体与螺旋桨的水动力性能相 算螺旋桨进速，设计螺旋桨较为合理。 乞 互影响，难以分割。完整考虑这些相互影响，将使得 由于伴流场的不均匀性及螺旋桨、船体及两者间 船舶快速性设计异常复杂。 20 相互影响，难以准确把握实效伴流，并且在敞水均匀 + b ● 目前船舶快速性设计中，将船体与螺旋桨分别考 速度场中测出的螺旋桨性征曲线并非准确代表其在 虑．其相互影响通过船体 白航因子近似表达。船体 非均匀速度场中的性能(例如，试验表明：非均匀速度 白航因子包括伴流分数、推力减额分数和相对旋转效 场较大地影响了敞水螺旋桨最佳效率点附近的特 率。 性)。造成了同一个数据，因导出方法或途径不同，其 正确选取 白航因子、获得较好的船舶快速性能， 数值具有较大的差异．例如．等推力法得出的实效伴 ， 阱 是船舶设计工作者力图把握的 目标。一般认为具体 流较等转矩法所得者约大4％．较叶轮仪所得的标称 的船舶 白航因子选取在很大程度上取决经验的积累。 伴流约差 1O％一20％。 1．1 推力减额分数 q 如何合理准确地将测得的标称伴流场转换为实 螺旋桨在船后工作时，由于它的抽吸作用，使船 效伴流场是船舶性能工作者的奋斗 目标之一，如何台 尾流体压力降低，水流速度增大．即造成船体压力阻 理准确地将测得的实效伴流场变为推进设计所需的 力(又称势推力减额)与摩擦阻力增大．产生了阻力增 伴流分数是船舶性能工作者另一课题。 额．螺旋桨在克服阻力增额以后的推力才能推动船舶 伴流分数 定义为实效伴流速度与船舶航速的 前进。该阻力增额通常称作推力减额。推力减额的 比值 。 值与螺旋桨总推力之 比值称为推力减额分数，通常用 1．3 相对旋转效率 I表示 。 由于伴流场速度不均匀性的影响，用等推力法确 实际设计中，难 以准确地确定推力减额的精确 定实效伴流时，螺旋桨在船后和敞水中的推力相同而 值，它既包含定义的成份，也包括阻力余度 。 转矩不等，敞水中转矩与船后的转矩之比称为相对旋 1．2 伴漉