船舶课程设计徐灵

1、课程设计成果说明书题 目：船舶动力装置原理课程设计 学生姓名： 徐灵 学 号： 140409115 学 院： 船舶与机电工程学院 班 级： A14能动 指导教师： 吴巧瑞 浙江海洋大学教务处2016年 12月 15 日浙江海洋学院课程设计成绩评定表2016 2017学年 第 一 学期学院 船舶与机电工程学院 班级 A14能动 专业 能源与动力工程 学生姓名(学 号) 熊雪娇课程设计名 称船舶动力装置课程设计题 目课程设计指导教师评语指导教师签名： 年 月 日答辩评语及成绩答辩小组教师签名： 年 月 日船舶动力装置原理课程设计指导书一、设计目的1、进一步掌握舰船动力装置的基本概念和基本理论；2、

2、掌握船机浆设计工况选择的理论和方法；3、掌握工况船舶采用双速比齿轮箱速比优先选计算方法；4、掌握主机选型的基本步骤方法；5、初步掌握船机浆工况配合特性的综合分析方法。二、计算与分析内容依据提供的船型资料，完成以下设计任务：1、船体有效功率，并绘制曲线；2、确定推进系数；3、主机选型论证；4、单速比齿轮箱速比优选，桨工况特性分析；5、双速比齿轮箱速比；6、综合评判分析。三、要 求1需要列表计算的部分，可用EXCEL表格进行计算和绘图，将表格和相应的图形粘贴在该WORD中。2按照相关知识，个人独立完成。3设计结果要求输出打印，按规定格式，以A4幅面整理成设计说明书。文本书写工整划一，言语规范，绘图

3、标准。4所有设计相关计算表格及数据、曲线汇总于课程设计电子稿版本中与设计说明书一并提交。个人设计文、图汇总为文件夹“XXX课程设计_姓名”电子稿交给班级学委。四、时 间周（2016-12-12到2016-12-18）五、已知条件(1)船型：单机单桨拖网渔船(2)主尺度序号尺度单位数值1水线长M41.02型宽M7.83型深M3.64平均吃水M3.05排水量T400.06浆心至水面距离M2.5（3）系数名称方形系数Cb菱形系数Cp舯剖面系数数值0.490.620.85（4）海水密度=1.024*103/m32设计航速状态单位数值自航KN10.4拖航KN3.83柴油机航速及主要参数序号型号标定功率（

4、KW）标定转速（r/min）柴油消耗率（g/KW·h）重量（kg）外形尺寸（L×A×H）mm16E150C-116375023825002012×998×132526E150C-122075023832902553×856×144038E150C-A217100022827002065×1069×140548E150C-A289100022835002591×957×140556160A-13164100023839003380×880×15556X6160ZC22

5、0100021837003069×960×151276160A-116075023837003380×880×15558N-855-M1951000175117469NT-855-M267100017912581989×930×151110TBD234V832010002124齿轮箱主要技术参数序号型号额定传递能力KW/（r/min）额定输入转速（r/min）额定扭矩N·m额定推力KN速比13000.184-0.257750-15001756.2-2459.849.02.04,2.5,3,3.53,4.12D3000.184

6、-0.2571000-25001193.64-2459.849.04,4.48,5.05,5.5,5.9,7.633240B0.1841500175630-501.5,2.34SCG30010.16-0.22750-230030-501.5,2.3,2.5,3.55SCG35010.257750-23001.3,2.3,2.5,3.5,46SCG35030.2571000-23004.5,5,5.5,6,6.5,77SCG25030.1841000-23004,4.5,5,6,6.5,78GWC32350.45-1.35-18004283-12858112.72.06,2.54,3.02,3.

7、57,4.05,4.955双速比主要技术参数序号型号额定传递能力KW/（r/min）额定输入转速（r/min）额定推力KN速比1GWT36.390.42-1.23400-100098.072-62GWT32.350.52-1.32-1800112.782-63MCG4100.74-1.84400-1200147.01-4.54S3000.18-0.26750-250049.032.23，2.36，2.52，2.565SD3000.18-0.24750-250049.034，4.48，4.6，4.95六、参考书目1、渔船设计2、船舶推进3、船舶动力装置原理与设计4、船舶设计实用手册（设计分册）七

8、、其 他如发现设计数据、图纸存在雷同，设计作废并重新就其他船舶完成相关设计，课程设计成绩计算基准减半。以下为成果说明书基本格式，正文字体：宋体，字号：小四，行间距：18磅。内容见推荐目录。目 录1、 设计任务书及分析1 （一）设计目的1 （二）计算及分析内容12、 设计计算过程及分析1 (一)计算船体有效功率1 (二) 不确定推进系数 2 （三）主机选型论证2 （四）单速比齿轮速比优选，浆工况点配合特性分析2三、综合分析评价9 总结与感想9四、参考书目921一、设计任务书及分析（一）、设计目的1、进一步掌握舰船动力装置的基本概念和基本理论；2、掌握船机浆设计工况选择的理论和方法；3、掌握工况船

9、舶采用双速比齿轮箱速比优先选计算方法；4、掌握主机选型的基本步骤方法；（二）、计算及分析内容依据提供的船型资料，完成以下设计任务：1、船体有效功率，并绘制曲线；2、确定推进系数；3、主机选型论证；4、单速比齿轮箱速比优选，桨工况特性分析；二、设计计算过程及分析1、计算船体有效功率（1）经验公式：EHP=（+E）L 式中：EHP-船体有效马力，-排水量（T）,L-船长（M）。在式中船长为41.0M时，E的修正量极微，可忽略不计。所以式可简化为 EHP=L。根据查渔船设计可知计算如下：船速v=10.4×1.852÷3.6=5.35M/S，L=41.0，=0.62;V/=(400

10、÷1.024)/=5.67；v/gl=5.35/(9.8×41)=0.27；通过查渔船设计可得=0.072.（2）结果：EHP=L=184.412、不确定推进系数（1）公式:P×C=/= ×××式中：有效马力；：主机发出功率；：传动功率；：船射效率；：散水效率；：相对旋转效率。（2）参数估算伴流分数：w=0.77-0.28=0.1974推力减额分数：由渔船设计得t=0.77-0.3=0.1774=(1-t)/(1-w)=(1-0.1774)/(1-0.1974)=1.025取=0.96；=0.6；=1.0(3)结果P×C=/

11、= ×××=0.96×1.025×0.6×1.0=0.59043、主机选型论证（1）根据EHP和P×C选主机主机所需最小功率min=/ P×C=184.41/0.5904=312.35马力=229.73KW参数10%功率储备：min×（1+10%）=252.703KW查柴油机型号及主要参数表选择NT-855-M型柴油机参数：额定转速：1000r/min 额定功率：267KW 燃油消耗量：179g/kw.h（2）设计工况点初选a、取桨径为1.9M，叶数为Z=4，盘面比为0.40和0.55b、确定桨转速范围2

12、25r/min左右4、单速比齿轮速比优选，浆工况点配合特性分析（1）设计思想：按自航工况下设计（2）设计参数及计算：a、螺旋桨收到的马力DHP：DHP=EHP/(××)=184.41/(1.025×0.6×1.0)=299.85马力b、P=(DHP/)= (299.85/1.024)=17.11c、桨径D:D=1.6d、自航航速=10.4KN 托航航速=3.8KNe、进速=(1-w)=10.4×(1-0.1974)=8.35f、估计桨转速：225r/min根据图谱计算（3）具体计算根据桨径D=1.9M，用B4-40和B4-55图谱计算转速为20

13、0r/min，225 r/min，250 r/min，275 r/min，300 r/min，航速为10.4KN时桨的桨距比H/D，敞水效率，并绘制图谱求得最佳和H/D。（4）列表计算：=np/序号计算项目1桨径D(M)1.91.91.91.91.92桨转速n(r/min)2102302552703003航速Vs（kn)10.510.510.510.510.54进速Va（rw)8.408.408.48.408.405直径系数=3.28nD/Va147.6166.7188.2202.3224.56功率系数Bp=np/(Va)2.517.218.720.823.625.5 查B4-40图谱7p0.

14、6480.6570.6450.6260.5898H/D1.060.8620.740.6390.5439H(M)1.981.681.421.190.95 查B4-55图谱10p0.6370.6430.630.6030.56611H/D1.0650.8820.7410.6420.57 12H(M)1.98 1.681.421.231.064(5)作图确定桨各项最佳参数：B4-40B4-55（6）通过作图确定桨的各相应参数：项目B4-40B4-55桨速r/min230230p0.6530.643H/D0.8620.882H(M)1.641.68D(M)1.91.9通过作图确定出此船在自航状态下即航速

15、=10.4KN时，桨的最佳转速，从而准确得出自航状态下的减速比。（7）选择单速比齿轮箱参数：a、主机输出扭矩Ne=9550/=267/1000×9550=2550NM b、主机转速n=1000rpm c、减速比i=4.5根据以上参数选择：齿轮箱型号：SCG3503 外形尺寸854×880×1312 传递能力：0.257kw/r/min（8）分析自航状态下的机桨配合特性图中A点为船自航状态下的设计配合点，即额定工况点，此时主机在设计负荷下工作，主机可发出额定功率，螺旋桨亦可发出设计推力，使船在自航设计航速即10.4KN航行。（9）双速比齿轮箱速比优选、桨工况配合分析

16、设计思想：根据托航工况选择减速比，由上面自航时的两种盘面比对应的参数求出拖网时再吸收全部主机功率情况下具有的最大推力的螺旋桨的转速及减速比。设计参数：托航航速： =3.8KN进速：=(1-w)=1.57m/s具体计算（查船舶原理与推进P186）J= = = T= Te=T(1-t) p 序号计算项目1桨径D(M）1.91.91.91.91.92桨转速2102302552703003航速Vs（kn)10.410.410.410.410.44进速VA（rw)1.571.571.571.571.575J=(60Va)/(nD)0.250.220.20 0.18 0.176Q_M=(DHP×

17、75×60)/2n1074.3954.9859.4781.3716.27K_M=(3600Q_M)/(n2 D5 )0.03810.02680.01950.01470.0113 查B4-40图谱8H/D0.870.720.630.530.4349Kr0.2950.240.1960.1650.0910p0.3360.3380.3410.3450.3511T=(K_r Q_M)/(K_MD) 4376450645684638452312Te=T(1-t)36673776382838873700 查B4-55图谱13H/D0.850.70.620.5250.4314Kr0.2930.236

18、0.1920.1630.08915p0.3330.3350.3380.340.34616T=(K_r Q_M)/(K_MD) 4346443145414582447317Te=T(1-t)36423713380538403659作图确定最佳参数：B4-40 B4-55 （10）通过两种盘面比的螺距比确定桨的转速、敞水效率项目B4-40B4-55D（m）1.91.9H/D0.720.80 p0.3380.334n(r/min)225220相应的减速比4.444.54（11）空泡校核 =+ 0.5 P-Pv = = =(1.07-0.23)项目B4-40B4-55Vs(kn)3.83.8Va=0.515Vs(1-w)1.571.57D(m)1.91.9H/D0.720.80 p 0.3380.334 246.5241=+248.96243.460.512746.7512465.2 P-Pv 1651116581=1.2951.330.250.258T(kg)45064414=1.4141.37=(1.07-0.23)1.031.38按表中的数据绘制成曲线图根据上图可得出螺旋桨设计参数自航与托航的减速比盘面比0.62螺距比0.7自航航速10.4kn螺旋桨直径1.9m自航p0.622托航p0.336自航时减速比4.4拖航时