船舶阻力与推进课程设计

1、螺旋桨课程设计阻力与推进课程设计 专业：船舶与海洋工程班级： 船舶1202 姓名： 朱恒 学号： 20122815996 日期：2015年7月9日目录1、 船型主要参数 12、 主机与螺旋桨参数 13、 设计工况 14、 可以达到最大航速的计算 15、 空泡校核 46、 强度校核 37、 螺距修正 58、 重量及惯性矩计算 69、 敞水性征曲线之确定 710、 系柱特性计算 811、 航行特性计算 912、 螺旋桨计算总结 101.设计计算书1）原始给定船舶数据船型：单桨钢质散货船 总长 Loa=60.50m 设计水线长 LWL =56.60m 垂线间长 LPP =55.00m 型宽 B=9.

2、70m 型深 D=4.90m 设计吃水 d=4.0m设计排水量 = 1450 t 方形系数 CB=0.635棱型系数 CP = 0.697桨轴距基线高度 ZP =1.2752. 主机与螺旋桨参数台数 l 台最大持续功率 Pmax = 1352 hp额定转速 750 r/min螺旋桨转速 360 r/min螺旋桨型式： MAU系列螺旋桨叶数： 四叶螺旋桨材料： 镍铝青铜螺旋桨构造型式： 整体式旋向 右旋3设计工况设计功率：0.98Pmax （取10%的功率储备），轴系效率0.98。表1：船体有效马力曲线航速V ( kn )l3l4l5l6l7满载PE ( hp )满载50062476091310

3、971.1PE ( hp )满载55068683610041206推进因子：单桨钢质散货船CB=0.635的伴流分数 w=0.2675按经验公式决定推力减额分数 t=0.6w=0.1605取相对旋转效率 R=1.0船身效率 H=(1-t)/(1-w)=1.14614. 可以达到最大航速的计算采用AU3叶桨图谱进行计算。取功率储备10%，轴系效率 S=0.98螺旋桨敞水收到马力： PD=1352kw0.98sR =13520.980.981 =1298.4608kw=649.23(hp)根据MAU4-40、MAU4-55、MAU4-70的图谱列表计算。项目单位数值假定航速Vkn910111213

4、kn6.126.87.488.168.8498.81375.95459.86948.16039.4329.948.7857.7386.9406.279MAU4-40112.3101.591.384.177.5P/D0.5660.5810.5960.6090.6220.4550.5020.5440.5720.602hp778.354815.6438462.5418761.2458964.251MAU4-55110.299.288.881.274.8P/D0.5900.6230.6480.6680.6960.4480.4820.5170.5470.578hp745.245774.154815.42

5、3847.515876.735MAU4-7075.00069.20064.40060.00056.400P/D0.6950.7150.7440.7750.8060.5150.5390.5580.5760.596hp703.842736.642762.609787.209814.543 MAU4叶桨图谱设计计算结果5. 空泡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。桨轴沉深 计算温度 PD=529.7hp 序号项目单位数值AU3-35AU3-501kn9.749.662m/s3.4073.3794（m/s）641.15611.075652.76622.4960.3710

6、.39070.1540.1618kgf571455269m1.0871.05410m1.1721.128110.5000.505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。 P/D=0.594 D=1.706m 6. 强度校核按2009年规范校核及，应不小于按下式计算之值： 计算功率项目单位数值0.25R0.6R弦长bm0.46620.6406K1634207K2 查表7-2250151K31410635K44342728.53955.552870.58731.61K58223K6 3412K74165K838033015001221材料系数K1.1791.1790.3260.237

7、0tmm58.01127.869AU标准桨叶厚度mm65.25537.191校核结果满足要求满足要求实取桨叶厚度mm67.437.4空炮校核计算结果实际桨叶厚度按与连直线决定：7. 螺距修正根据尾轴直径大小。决定毂径比，此值与AU桨标准毂径比相同，故对此项螺距无需修正。由于实际桨叶厚度大于AU桨标准厚度，故需因厚度差异进行螺距修正。取AU3-35为基准桨8.重量及惯性矩计算根据AU桨切面的面积数据用积分方法计算得：材料重量密度=8700kgf/m桨叶重量： 桨毂重量：（取螺旋桨为整体式螺旋桨，则）锥度K=1/15，螺旋桨总重： 螺旋桨惯性矩：9. 敞水特征曲线之确定由AU3-35和AU3-50

8、，P/D=0.594（第一次插值）的敞水曲线经过第二次插值得到AU3-47，P/D=0.594的敞水曲线。第一次插值： 3-J00.10.20.30.40.50.60.735P/D=0.5Kt0.1850.16050.1380.1090.080.0480.008010Kq0.1460.1340.1190.10.080.0590.0260000.20.350.50.610.590.150P/D=0.6Kt0.2280.2020.1770.1460.120.0880.045010Kq0.20.1840.1680.1480.1240.10.070.032000.180.340.490.620.670

9、.630.250P/D=0.5Kt0.1880.1620.1320.10.0660.0280010Kq0.1480.1340.1080.10.0780.050.0080000.20.370.480.540.4300P/D=0.6Kt0.2380.2060.1760.1420.1080.0720.034010Kq0.2040.1880.1680.1480.120.0920.0560.02000.190.350.480.5750.6250.520第二次插值：3-J00.10.20.30.40.50.60.735,P/D=0.594Kt0.2250.2000.1750.1440.1180.0860.

10、0430.00010Kq0.1970.1810.1650.1450.1210.0980.0670.03000.0000.1810.3410.4910.6190.6650.6010.18850,P/D=0.594Kt0.2350.2030.1730.1390.1050.0690.0320.00010Kq0.2010.1850.1640.1450.1170.0890.0530.01900.0000.1910.3510.4800.5730.6130.4890.000Ad=0.477Kt0.2340.2030.1740.1400.1070.0720.0340.00010Kq0.2000.1840.16

11、50.1450.1180.0910.0550.02100.0000.1870.3470.4840.5920.6350.5350.078设计桨的敞水性征曲线10. 系柱特性计算由敞水特性得J=0时。计算功率：主机转矩：系柱推力：螺旋桨转速：11.特性计算取转速为进行计算，结果如下表所示。项目单位数值kn910111213m/s3.0093.3443.6784.0124.347N=4000.2650.2940.3230.3530.3820.1520.1420.1320.1230.1130.01520.01460.01390.01310.0123hp281.252291.943298.522303.

12、456302.017hp581.79558.825532.032501.411470.791N=3750.2820.3140.3450.3760.4080.1460.1350.1250.1150.1040.01480.01410.01330.01240.0115hp237.436243.941248.459249.362244.303hp466.765444.688419.458391.073362.689N=3500.3020.3360.3700.4030.4370.1390.1280.1170.1060.0940.01440.01350.01260.01170.0108hp196.917201.482202.583200.222192.352hp369.24346.163323.085300.008276.93将上述计算结果绘成航行特性曲线图由图中可求的满载航行时可达最大航