推进演示文稿4

第八章螺旋桨图谱设计§8.1设计问题和设计方法一、螺旋桨的初步设计问题1、已知船速V，有效马力PE，根据选定的直径D，确定最佳转速n，效率η0，螺距比P/D和主机马力PS；2、已知船速V，有效马力PE，根据选定的转速n，确定最佳直径D，效率η0，螺距比P/D和主机马力PS。二、螺旋桨的终结设计问题已知主机马力PS，转速n和有效马力PE，确定最大船速V，直径D，螺距比P/D及效率η0；图谱设计法环流理论设计法1§8.2B-型螺旋桨设计图谱及其应用一、AU型螺旋桨设计图谱及其应用1、B-型设计图谱的建立针对终结设计问题导出不包含直径D的系数由定义收到马力系数（功率系数）为各量单位取为：PD(hp)，VA(m/s)，n(rps)如取为：VA(kn)，N(rpm)，ρ=104.51kgfs2/m4则有2同时定义直径系数由敞水曲线绘制图谱方法1）在同一叶数和盘面比的敞水曲线上，取一定P/D值，读取其J～KQ，η0；2）由BP及δ的定义，算出和δ；3）在纵坐标为P/D，横坐标为的图上，作P/D的水平线，并在其上标明与值对应的η0和δ值；4）对不同的P/D作上述处理，将η0和δ值相同的点连成曲线，得η0和δ值的等值线；5）将各时效率最高点连成光顺曲线，即为最佳效率线。342、AU（MAU）型螺旋桨形式

AU～该系列原型，为部分五叶桨和六叶桨

MAU～减小部分切面的前缘高度，适当降低面空泡的裕度，增大叶背的抗空泡性能。

AUW～尾缘有一定翘度，六叶桨MAU为等螺距螺旋桨53、图谱的应用设计时应先确定1)螺旋桨的初步设计问题（a)已知船速V，PE，选定D，确定最佳转速N，0，P/D，PS选定桨型，叶数，盘面比，假设一组转速N，列表计算67（b)已知船速V，PE，选定N，确定最佳转速D，0，P/D，PS同样选定桨型，叶数，盘面比，假设一组转速N，列表计算8根据计算结果作N～PS，PTE，P/D，η0曲线图。PTE与PE交点即为设计桨的各项参数根据计算结果作D～PS，PTE，P/D，η0曲线图。PTE与PE交点即为设计桨的各项参数92)螺旋桨的终结设计问题已知PE，PS，转速N，确定船速V，0，P/D，D，选定桨型，叶数，盘面比，假设一组船速V，列表计算10根据计算结果作V～PE，PTE，D，P/D，η0曲线图。PTE与PE交点即为设计桨的各项参数11二、B型螺旋桨设计图谱的新形式1969年重新整理发表。1、B型桨图谱与AU图谱的差别：AU型：1）参数均为公制单位；2）图谱已换算至海水情况；3）图谱查出的最佳直径就是船后的最佳直径。B型：1）参数均采用英制单位；PD～（UKhp），VA～（kn），N～（rpm），D～（ft）2）图谱未换算至海水情况，设计海船时，需用3）图谱最佳直径用于船后时需减小2～4％，（1969年前），1969年以后，直接应用122、B型系列桨的新图谱1972年，荷兰船模水池根据以前的资料，应用多元回归的方法，绘制了一套新图谱，包括（1）KT，KQ～J图谱；（2）BP1～1/J图谱；（3）BP2～1/J图谱。BP1和BP2的定义为：PD～(kgm/s)，VA～(m/s)，n～(rps)，Q～(kgf-m）133、B型系列桨型式根部切面为机翼型，稍部切面为弓形，后倾角为15o，四叶桨0.6R～1.0R为等螺距，0.6R至叶根逐渐减少，至叶根减少20％，其它叶数桨为等螺距桨。14§8.4设计螺旋桨时应考虑的若干问题一、螺旋桨的数目二、螺旋桨的叶数三、螺旋桨的直径四、螺旋桨的转速五、桨叶外形和叶切面形状15§8.6螺旋桨图谱设计举例一、船舶的主要参数

船型：单桨，球首，球尾，流线型挂舵，中机型多用途远洋货船

设计水线长：LWL=144.20米垂线间长：LPP=140.00米型宽：B=21.80米型深：H=12.50米设计吃水：T=8.90米方形系数：CB=0.743排水量：Δ=20800吨桨轴中心距基线：ZP=2.95米有效马力曲线数据:16二、主机参数型号苏尔士6RLB56柴油机最大持续功率8460hp转速155rpm转向右旋三、推进因子伴流分数w=0.35推力减额分数t=0.6w=0.21相对旋转效率ηR=1.0船身效率ηH=1.215四、最大航速的计算选用MAU4叶桨，取10％功率储备，轴系效率为ηS=0.97，敞水收到马力为：17采用MAU4-40，MAU4-55，MAU4-70图谱列表计算18根据表格计算结果绘制各变量与航速的关系曲线，由PTE与PE曲线的交点，可确定不同盘面比的设计桨的参数19利用伯利尔空泡限界线进行校核。五、空泡校核2021根据表格计算结果绘制各变量与盘面比的关系曲线，并绘出盘面比曲线，由需要的盘面比

与盘面比曲线的交点，可确定不发生空泡的最小盘面比，及相应设计桨的参数。22六、强度校核根据83年《规范》，0.25R和0.6R处的切面厚度应不小于下式计算的值2324可见MAU标准桨叶厚度不满足强度要求，实际取的连线，确定桨叶厚度分布25七、螺距修正取MAU的毂径比0.18，无需修正设计桨的叶厚度比标准桨大，需进行修正八、重量及惯性矩计算根据剖面形状，用近似积分计算：桨叶重量：桨毂重量：螺旋桨总重量：桨叶惯性矩：桨毂惯性矩：螺旋桨总惯性矩：26九、敞水性征曲线

由图谱敞水性征曲线内插求得十、系柱特性27十一、螺旋桨设计总结螺旋桨直径D=4.78米螺距比P/D=0.6825桨型MAU叶数Z=4盘面比AE/A0=0.544纵倾角ε=8o螺旋桨效率η=0.545设计航速Vmax=15.48节毂径比dh/D=0.18旋向右旋材料铝镍青铜重量8406.75公斤惯性矩97893.4公斤厘米秒2

28十二、绘制螺旋桨总图29第九章船模自航试验及实船性能预报§9.1船模自航试验可解决的问题：1）预估实船性能，即给出PS，n及V之间的关系，验证设计是否满足任务书航速要求；2）判断船－桨－机间的配合情况一、相似定理阻力试验：桨模敞水试验：自航试验应同时满足上两条件：由几何相似条件：30则：如则由于在船后满足了进速系数相等的条件故有考虑到船桨间的影响：如，则从桨的结果看，船体阻力应存在模型与实船间三次方的关系，但在《船舶阻力》中知，时，这种关系不成立。31二、摩擦阻力的修正自航试验中只有阻力中的摩擦阻力部分不满足三次方关系，摩擦阻力修正值为：或试验中，加一拖鞋力FD，桨模推力克服Rm－FD，相当于实桨克服总阻力Rs，如，则：修正的目的是使桨模与实桨的载荷相当，以便由自航试验结果估算实船推进性能。三、自航试验概述试验中，对Vm，Rm已由阻力试验测得，nm，Tm，QB由动力仪测得，强制力Z由阻力仪测得32两种试验方法：1、纯粹自航法：使Z＝F