船舶螺旋桨课程设计 ck.doc

——————————————————————————————————————————————— 船舶螺旋桨课程设计--ck 1500吨载运煤船螺旋桨 设计书 指导老师：dyz 学生姓名：ck 学 号： ************ 完成日期：********** 给定资料 艾亚法有效功率估算表： 1．推进因子的确定 (1)伴流分数ω 本船为单桨海上运输船，故使用泰勒公式估算 ω=0.5×CB-0.05=0.5×0.807-0.05=0.354 (2)推力减额分数t 使用汉克歇尔公式 t=0.50×CP-0.12=0.50×0.811-0.12=0.0.286 R =1.0 (3)相对旋转效率 近似地取为η (4)船身效率 ηH =(1-t)/(1-ω)=(1-0.286)/(1-0.354)=1.105 2．桨叶数Z的选取论证 根据一般情况，参考母型船，单桨船多采用四叶，加之四叶图谱资料较为详尽、方便查找，故选用四叶。 3．AE/A0的估算 按公式AE/A0 = (1.3+0.3×Z)×T / (p0-pv)D2 + k进行估算， 其中：T=PE/(1-t)V=1911/((1-0.286)×12×0.515)=433kN 水温15℃时汽化压力pv=174 kgf/ m2=174×9.8 N/m2=1.705 kN/m2 静压力p0=pa+γhs=(10330+1025×3.5)×9.8 N/m2=136.39 kN/m2 k取0.2 D允许=0.7×T=0.7×8.50=5.95m AE/A0 = (1.3+0.3×Z)×T / (p0-pv)D2 + k =（1.3+0.3×4）×433/((136.39-1.705)×5.952)+0.2 = 0.427 4. MAU桨型的选取说明 该船为海洋运输船，MAU型图谱刚好适用于海水情况。MAU型浆性能较好，实际应用广泛，故采用MAU型浆。 5. 在估算的AE/A0左右选取2～3张Bp－δ图谱 根据AE/A0=0.427，选取MAU4-40和MAU4-55两张图谱。 6. 列表按所选的2个AE/A0图谱考虑功率储备进行螺旋桨终结设计，得到2组螺旋桨的要素及Vsmax。 功率储备取10%，轴系效率ηS=0.97（中机型），齿轮箱效率ηG=0.96 螺旋桨敞水收到功率： PDO = Ps×0.9×ηS×ηG×ηR = 4101hp×0.9×0.97×0.96×1.0 = 3437 hp 由图谱可查得： 0据上表结果可绘制PE、PTE、δ、P/D及η对V的曲线，如图一所示： 图一 从PTE-f(V)曲线与船体满载有效马力曲线之交点，可得不同盘面比所对应的设计航速及螺旋桨最佳要素P/D、D及η0如下表所列。 7．空泡校核，由图解法求出不产生空泡的（AE/A0）MIN及相应的VsMAX、P/D、η0、D. 按柏努利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。 桨轴沉深hs=8.5-5.0=3.5m 计算温度t =15℃, pv = 174 kgf/m2 , ρ=104.63 kgf×s2/m4 p0-pv = pa+γhs-pv =(10330+1025×3.5-174) kgf/m2 = 13743.5 kgf/m2 PDO = 3437 hp 据上述结果作图二，可求得不发生空泡的最小盘面比及对应的最佳螺旋桨要素: AE/A0=0.546， P/D=0.614， D=3.765m， η0=0.469， Vsmax =11.78kn 图二 空泡校核曲线 8．计算与绘制螺旋桨无因次敞水性征曲线 由MAU4-40,MAU4-55,P/D=0.614的敞水性征曲线内插得到MAU4-54.6, P/D=0.614的敞水性征曲线，其数据如下： 图三 螺旋桨无因次敞水性征曲线 9. 计算船舶系泊状态螺旋桨有效推力与保持转矩不变的转速N0 由敞水性征曲线得J=0时，KT=0.267, KQ=0.0275 计算功率 PD=4101×0.97=3978hp 系柱推力减额分数取 t0=0.04, 主机转矩： Q=PD×60×75/(2πN)=3978×60×75/(2×3.1416×196)= 14535.88 kgf.m 系柱推力： T=(KT