船舶阻力与推进设计说明书.docx

船舶阻力与推进课程设计班 级: 12级 船舶与海洋工程 课 程姓 名学 号成 绩指导教师： 华南理工大学 土木与交通学院船舶阻力与推进课程设计任务书（船舶与海洋工程2012级） 课程设计目的课程设计是船舶快速性课程重要的实践性教学环节，是培养学生掌握螺旋桨设计能力的技术基础。螺旋桨设计是船舶设计过程中有关船舶快速性性能设计的重要组成部分。它在既定的条件下，依据螺旋桨相关图谱，设计出既能满足相应条件而性能又达到优良的螺旋桨，即具备效率高、强度足够、无空泡现象以及振动小、噪音低等优良的技术性能指标。本次课程设计属于螺旋桨设计的“终结设计”类型，即已具备船舶主机的相关要素，而要求设计出船舶达到的最高航速与性能优异的螺旋桨参数。课程设计的主要目的是：1、通过课程设计使学生综合运用船舶快速性课程及有关先修课程的知识，起到巩固、深化、融会贯通及扩展有关船舶设计方面知识的作用，树立正确的设计思想。2、通过课程设计的实践，培养学生分析和解决工程实际问题的能力，使学生掌握螺旋桨的一般设计方法和步骤，并正确绘制螺旋桨工艺总图。3、提高学生的有关设计能力，如计算能力、绘图能力以及计算机辅助设计（CAD）能力等，使学生熟悉设计资料（手册、图册等）的使用，掌握经验估算等船舶设计的基本技能。设计内容、任务根据业主要求的船型和主机参数设计螺旋桨，使设计船达到最大航速（终结设计）。业主给定的船型、螺旋桨参数业主要求的船型及主机参数：陶德系列60、单桨船船长（L）、船长宽度比（L/B）、型宽吃水比（B/T）、方形系数（Cb）、舯剖面系数（Cm）、主机额定功率（hp）、主机额定转速（rpm）、型宽（B）：根据L/B确定吃水（T）：根据B/T确定排水量：按船型系数计算（每位设计者要求采用的具体船型及主机参数见附表）螺旋桨设计要求：螺旋桨限制直径：D=0.5T（即最佳直径小于此值可按最佳直径设计，大于此值，按限制直径设计。按限制直径设计时，以限制直径值计算直径系数，然后在设计图谱中通过直径系数等值线与收到马力系数等值线的交点来确定螺旋桨的设计参数。这时候所设计出来的螺旋桨为满足限制直径要求、同时能全部吸收主机功率的螺旋桨，但不是最佳效率的螺旋桨。）桨轴沉深：0.25T+主机资料提供的主机分为直接传动和减速推进两种对于减速推进：单机，齿轮箱转速比：（每位设计者要求的具体传动方式和采用的齿轮箱转速比见附表，经减速换算后螺旋桨转速精确到个位数。）主机马力、主机转速：（每位设计者要求采用的主机参数见附表）轴系传送效率和减速箱效率：（每位设计者要求采用的轴系传送效率和减速箱效率见附表）对于直接传动：单机主机马力、主机转速：（每位设计者要求采用的主机参数见附表）要求完成项目：船体有效马力与航速关系计算按陶德系列60的阻力回归公式计算（“船舶原理”上册p277－279）。需要计算满载、压载和超载三种工况（超载、压载系数=1.10、0.6）。利用该回归公式计算时，水线长Lwl采用设计者自己的设计数据。船、桨相互作用系数的确定按船型及经验公式确定船、桨相互作用系数。确定设计航速和螺旋桨主要要素按选定的功率储备值，计算螺旋桨敞水收到马力，在表格计算中列出PD、、、N等栏目，利用螺旋桨图谱进行设计计算。通过选定螺旋桨图谱，进行主要参数的比较性计算，计算可以达到最大航速。空泡校核校核按柏利尔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，根据计算结果作图，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。强度校核按2001年《规范》校核t0.25R及t0.6R，应不小于计算之值：强度校核按课本表述步骤列表计算。螺旋桨材料： ZQAL 12-8-3-2 （K=1.2）材料重度： 螺旋桨构造型式： 整体式螺距修正根据尾轴直径大小，决定毂径比此值若与设计桨标准毂径比不相同时，对此项螺距需修正。实际桨叶厚度与设计桨标准厚度不同，也需因厚度差异进行螺距修正。修正方法参照课本内容进行。重量及惯性距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。桨毂长度中央处轴径计算中，所需要的轴毂配合锥度K和毂长Lk由课本p156“5.桨毂形状及尺度”一节介绍的方法确定，设计螺旋桨的敞水性征曲线计算、敞水性征曲线图绘制按课本介绍方法计算、作图。系柱特性与航行特性计算并绘制航行特性曲线图进速系数J = 0时分别计算主机转矩Q、系柱推力T、螺旋桨转速的大小N。航行特性计算时取3挡转速（额定转速、97%额定转速、95%额定转速）列表进行。船机桨配合分析按课本介绍方法计算、作图和分析。螺旋桨设计总结表表中参数包括：螺旋桨直径、螺距比、螺旋桨型式、叶数、盘面比、纵倾角、螺旋桨效率、毂径比、旋向、材料、重量