螺旋槳課程設計

螺旋槳圖譜課程設計天津大學仁愛學院 姓 名： 陳旭東 學 號： 6010207038 專 業(yè)： 船舶與海洋工程 班 級： 2班 日 期： 2013.6.30螺旋槳圖譜課程設計一已知船體的主要參數船 型：雙機雙槳多用途船總 長: L=150.00m 設計水線長: =144.00m 垂線 間長: =141.00m 型 深: H=11.00m設計 吃水: T=5.50m 型 寬: B=22.00m方形 系數: =0.84 菱形 系數: =0.849橫剖面系數: =0.69 排水 量: =14000.00t尾軸距基線距離: =2.00m二主機參數額定功率: MCR=1714h 額定轉速: n=775r/min 齒輪箱減速比: i=5 旋向: 右旋 齒輪箱效率: =0.97三推進因子的確定伴流分數 =0.248 ;推力減額分數 ; t=0.196相對旋轉效率 =1.00 ;船身效率 ;=1.0691四可以達到最大航速的計算采用MAU四葉槳圖譜進行計算。取功率儲備為10% ，軸系效率=0.97 ，螺旋槳轉速N=n/i=155r/min螺旋槳敞水收到馬力：= 1714 * 0.9 * * =1714 * 0.9 * 0.97*1.00*0.97 =1451.43 (hp)根據MAU4-40、MAU4-55、MAU4-70的圖譜列表計算如下：項目單位數值假定航速Vkn111213=(1-)Vkn8.279.029.7830.02424.16619.7425.4794.9164.443MAU4-4065.459.73254.377P/D0.6920.7280.7640.6130.6320.66=2hp1902.41961.382048.28MAU4-556458.253.535P/D0.7380.7780.800.5880.6140.642=2hp1824.831905.611992.41MAU4-7063.357.452.8P/D0.7510.7960.8420.5650.5820.607=2hp1753.451806.211883.79根據上表中的計算結果可以繪制、P/D及對V的曲線，如圖1所示。 從-(V)曲線與船體滿載有效馬力曲線之交點，可獲得不同盤面比所對應的設計航速及螺旋槳最佳要素P/D、D及如下表所列。MAUP/DD4-4011.790.72159.83.4280.6264-5511.680.76859.13.3960.6014-7011.470.77559.63.3550.558五空泡校核按柏利爾空泡界限線中商船上界限，計算不發(fā)生空泡之最小展開面積比。槳軸沉深 =5.50-2.00=3.50m =10330+10253.50-174=13743.5計算溫度t=15,=174,=1451.43hp,=104.63序號項目單位MAU4-40MAU4-55MAU4-701kn11.7911.6811.472m/s4.5614.5184.4373378.877371.836362.9124399.677392.250382.59850.5350.5450.5596(查圖6-20)0.2110.2150.218714941.68814480.05413690.18683.3873.2823.13793.7553.6833.527100.4070.4130.399根據上述計算結果作圖2，可求得不發(fā)生空泡的最小盤面比以及所對應的最佳螺旋槳要素。0.406，0.778，=3.412m ，0.624，11.525kn 六強度校核按1983年規(guī)范校核及，應不小于按下式計算之值： ，計算功率1714=17140.970.97=1612.703hp0.406，0.778，G=7.6,N=155r/min0.2263.4120.406/0.4=0.7827m0.5645m0.7758mP=2.655m項目單位數 值0.25R0.6R弦長bm0.56450.775863420725015114106354342209.91798.6910182.922677.888223341241653803301332.321163.77材料系數K（鋁鎳青銅）1.1791.1790.1740.111mm100.64650.061MAU標準槳葉厚度mm131.1274.73校核結果滿足要求滿足要求實取槳葉厚度mm132.0076.00實際槳葉厚度按12.00mm與132.00mm連直線決定：140.00mm，124.00mm108.00mm，92.00mm76.00mm，60.00mm44.00mm，28.00mm七螺距修正根據尾軸直徑大小，決定轂徑比0.181，此值與MAU槳標準轂徑比相同，對此項螺距無須修正。 由于實際槳葉厚度大于MAU槳標準厚度，故需因厚度差異進行螺距修正。 設計槳 標準槳 （取MAU4-40為基準槳） -20.7780.65010.0024=-0.00243 修正后的螺距比： 0.723-0.00243 =0.7206八重量及慣性矩計算根據MAU槳切面的面積數據用經驗公式計算得：槳葉重量 1904.503槳轂重量 1746.871 螺旋槳總重 3651.374螺旋槳總慣性矩 15296.879九敞水特性曲線之確定由MAU4-40，MAU4-55，P/D=0.778的敞水性征曲線內插得到MAU4-40.7，P/D=0.778的敞水性征曲線（見下圖）。其數據如下表：J00.10.20.30.40.50.60.70.3030.2820.2550.2250.1910.1500.1100.06000.03290.03150.02890.02610.02290.01930.01550.0112十系柱特性計算由圖3得J=0時，=0.303，=0.0329。計算功率=1451.43 0.970.97=1365.6505hp系柱推力減額分數0.196主機轉矩系柱推力螺旋槳轉速十一航行特性計算取轉速為155r/min,145r/min,135r/min進行計算,結果 如下表：項目單位數值kn111213m/s4.2554.6425.029N=155r/min0.4800.5240.5680.1570.1400.1230.02030.01870.0170hp1839.0661789.0161702.760hp2992.6392756.7662506.151N=145r/min0.5140.5600.6070.1440.1260.1070.01910.01730.0155hp1476.1581409.0601296.298hp2305.1572087.9171870.677N=135r/min0.5520.6020.6520.1290.1090.08750.01760.01570.0138hp1146.2821056.615918.884hp1714.2621529.1991344.137模型試驗提供的有效功率航速（Kn）111213有效功率（滿載）hp152520592893 將上述計算結果繪成下圖： 滿載航行，N=155r/min 時， 可達最大航速約為V=11.59 Kn，主機馬力為1605 hp, 與設計要求基本一致。十二螺旋槳計算匯總：螺旋槳直徑 D=3.412m