推進演示文稿4PPT課件

1、8.2 B-8.2 B- 型螺旋槳型螺旋槳設(shè)計圖譜及其應(yīng)用設(shè)計圖譜及其應(yīng)用一、AU型螺旋槳設(shè)計圖譜及其應(yīng)用1、 B-B- 型設(shè)計圖譜的建立 針對終結(jié)設(shè)計問題導(dǎo)出不包含直徑 D D 的系數(shù) 由 nPDnKQDQ27552nJVDAnPnJVnKDAQ275)(52定義收到馬力系數(shù)（功率系數(shù)）為5 . 2215752ADQPVnPJKB各量單位取為：PD (hp)，VA (m/s)，n (rps)如取為：VA (kn)，N (rpm)，=104.51 kgfs2/m4則有5 . 25 . 030.33JKBQP第1頁/共33頁同時定義直徑系數(shù)JVNDA86.30由敞水曲線繪制圖譜方法1）在同一葉數(shù)

2、和盤面比的敞水曲線上，取一定 P/D 值，讀取其 JKQ，0；2）由 BP 及 的定義，算出 和；3）在縱坐標(biāo)為P/D ，橫坐標(biāo)為 的圖上，作P/D 的水平線，并在其上標(biāo)明與 值對應(yīng)的 0 和 值；4）對不同的P/D 作上述處理，將 0 和 值相同的點連成曲線，得 0 和 值的等值線；5）將各 時效率最高點連成光順曲線，即為最佳效率線。PBPBPBconstBP第2頁/共33頁第3頁/共33頁2、 AUAU（MAUMAU）型螺旋槳形式 AUAU該系列原型，為部分五葉槳和六葉槳 MAUMAU減小部分切面的前緣高度，適當(dāng)降低面空泡的裕度，增大葉背的抗空泡性能。 AUAUW W尾緣有一定翹度，六葉槳

3、MAU為等螺距螺旋槳第4頁/共33頁3、圖譜的應(yīng)用 設(shè)計時應(yīng)先確定 1) 1) 螺旋槳的初步設(shè)計問題 （a)a)已知船速 V，PE，選定 D，確定最佳轉(zhuǎn)速 N， 0，P/D，PS 選定槳型，葉數(shù)，盤面比，假設(shè)一組轉(zhuǎn)速N，列表計算SRtw,第5頁/共33頁第6頁/共33頁 （b)b)已知船速 V，PE，選定 N ，確定最佳轉(zhuǎn)速 D， 0，P/D，PS 同樣選定槳型，葉數(shù)，盤面比，假設(shè)一組轉(zhuǎn)速N，列表計算第7頁/共33頁根據(jù)計算結(jié)果作 NPS，PTE，P/D，0 曲線圖。PTE與PE 交點即為設(shè)計槳的各項參數(shù)根據(jù)計算結(jié)果作 DPS，PTE，P/D，0 曲線圖。PTE與PE 交點即為設(shè)計槳的各項參數(shù)

4、第8頁/共33頁2) 2) 螺旋槳的終結(jié)設(shè)計問題 已知 PE， PS，轉(zhuǎn)速 N，確定船速 V， 0，P/D，D， 選定槳型，葉數(shù)，盤面比，假設(shè)一組船速V，列表計算第9頁/共33頁根據(jù)計算結(jié)果作 VPE，PTE，D，P/D，0 曲線圖。PTE與PE 交點即為設(shè)計槳的各項參數(shù)第10頁/共33頁二、B型螺旋槳設(shè)計圖譜的新形式1969年重新整理發(fā)表。1、B型槳圖譜與AU圖譜的差別： AU型：1）參數(shù)均為公制單位； 2）圖譜已換算至海水情況； 3）圖譜查出的最佳直徑就是船后的最佳直徑。 B型：1）參數(shù)均采用英制單位； PD（UKhp），VA（kn），N（rpm），D（ft）55 . 22108.33JK

5、VNPBQADPJVNDA33.1012）圖譜未換算至海水情況，設(shè)計海船時，需用3）圖譜最佳直徑用于船后時需減小 24， （1969年前），1969年以后，直接應(yīng)用5 . 221ADPVNPB第11頁/共33頁2、B型系列槳的新圖譜 1972年，荷蘭船模水池根據(jù)以前的資料，應(yīng)用多元回歸的方法，繪制了一套新圖譜，包括（1）KT，KQJ 圖譜；（2）BP11/J 圖譜；（3）BP21/J 圖譜。BP1 和 BP2 的定義為：5 . 2211ADPVNPB5 . 1212ADPDVPB41534541AQVQnJK23241324341ADAQVDPVDQnJKPD(kgm/s)，VA(m/s)，n

6、(rps)，Q(kgf-m）第12頁/共33頁3、B型系列槳型式 根部切面為機翼型，稍部切面為弓形，后傾角為15o，四葉槳0.6R1.0R為等螺距，0.6R至葉根逐漸減少，至葉根減少20，其它葉數(shù)槳為等螺距槳。第13頁/共33頁8.4 8.4 設(shè)計螺旋槳時應(yīng)考慮的若干問題設(shè)計螺旋槳時應(yīng)考慮的若干問題一、螺旋槳的數(shù)目二、螺旋槳的葉數(shù)三、螺旋槳的直徑四、螺旋槳的轉(zhuǎn)速五、槳葉外形和葉切面形狀第14頁/共33頁8.6 8.6 螺旋槳圖譜設(shè)計舉例螺旋槳圖譜設(shè)計舉例一、船舶的主要參數(shù) 船型：單槳，球首，球尾，流線型掛舵，中機型多用途遠洋貨船 設(shè)計水線長： LWL=144.20 米垂線間長： LPP=140

7、.00 米型寬： B=21.80 米型深： H=12.50 米設(shè)計吃水： T=8.90 米方形系數(shù)： CB=0.743排水量： =20800 噸槳軸中心距基線：ZP=2.95 米有效馬力曲線數(shù)據(jù):第15頁/共33頁二、主機參數(shù)型號 蘇爾士6RLB56 柴油機最大持續(xù)功率 8460 hp轉(zhuǎn)速 155 rpm轉(zhuǎn)向 右旋三、推進因子伴流分?jǐn)?shù) w=0.35推力減額分?jǐn)?shù) t=0.6w=0.21相對旋轉(zhuǎn)效率 R=1.0船身效率 H=1.215四、最大航速的計算選用MAU4葉槳，取10功率儲備，軸系效率為S=0.97，敞水收到馬力為：hpPPRsSD58.73850 . 197. 09 . 084609 .

8、 0第16頁/共33頁采用MAU4-40，MAU4-55，MAU4-70圖譜列表計算第17頁/共33頁根據(jù)表格計算結(jié)果繪制各變量與航速的關(guān)系曲線，由 PTE 與 PE曲線的交點，可確定不同盤面比的設(shè)計槳的參數(shù)第18頁/共33頁利用伯利爾空泡限界線進行校核。五、空泡校核20/1625517495. 51025330. 195. 595. 29 . 8mkgfphpppmZThvsavps4220/63.104,/174,15mskgfmkgfpCtv第19頁/共33頁第20頁/共33頁根據(jù)表格計算結(jié)果繪制各變量與盤面比的關(guān)系曲線，并繪出盤面比曲線，由 需要的盤面比 與盤面比曲線的交點，可確定不發(fā)

9、生空泡的最小盤面比，及相應(yīng)設(shè)計槳的參數(shù)。knVmDDPAAE48.15545. 078. 4684. 0/544. 0/max00第21頁/共33頁六、強度校核根據(jù) 83年規(guī)范，0.25R 和 0.6R 處的切面厚度應(yīng)不小于下式計算的值)(mmXKYtZbNNAYe1ZbDNGAAXd1032210mbbmbbmZAADbcmgfGrpmNhpNRRRRERoe4561. 19911. 00596. 17212. 04692. 14 . 0/554. 078. 4226. 01 . 0/226. 0/6 . 7,8155,2 .820697. 0846066. 06 . 066. 025. 0

10、066. 03第22頁/共33頁第23頁/共33頁可見MAU標(biāo)準(zhǔn)槳葉厚度不滿足強度要求，實際取的連線，確定槳葉厚度分布mmtmmDtRR2 .18873.160035. 025. 00 . 1mmtmmtmmtmmtmmtmmtmmtmmtRRRRRRRR6 .39,4 .623 .185,2 .1080 .131,9 .1538 .176,6 .1999 . 08 . 07 . 06 . 05 . 04 . 03 . 02 . 0第24頁/共33頁七、螺距修正取 MAU 的轂徑比 0.18，無需修正設(shè)計槳的葉厚度比標(biāo)準(zhǔn)槳大，需進行修正6825. 00015. 0684. 0)()(0DPDP

11、DP八、重量及慣性矩計算根據(jù)剖面形狀，用近似積分計算：槳葉重量：槳轂重量：螺旋槳總重量：槳葉慣性矩：槳轂慣性矩：螺旋槳總慣性矩：kgfGb75.5532kgfGh2874kgfG75.840624 .89453scmkgfIb28440scmkgfIh24 .97893scmkgfI第25頁/共33頁九、敞水性征曲線 由圖譜敞水性征曲線內(nèi)插求得十、系柱特性0321. 0,295. 00QTKKJmkgfNPQD8 .37917155275602 .820627560kgfDKQKTQT7290078. 40321. 08 .37917295. 0rpmKDTnT6 .127604第26頁/共3

12、3頁十一、螺旋槳設(shè)計總結(jié)螺旋槳直徑 D=4.78米螺距比 P/D=0.6825槳型 MAU葉數(shù) Z=4盤面比 AE/A0=0.544縱傾角 =8o螺旋槳效率 =0.545設(shè)計航速 Vmax =15.48節(jié)轂徑比 dh/D=0.18旋向 右旋材料 鋁鎳青銅重量 8406.75 公斤慣性矩 97893.4 公斤厘米秒2 第27頁/共33頁十二、繪制螺旋槳總圖第28頁/共33頁第九章第九章 船模自航試驗及實船性能預(yù)報船模自航試驗及實船性能預(yù)報9.1 9.1 船模自航試驗船模自航試驗可解決的問題：可解決的問題：1 1）預(yù)估實船性能，即給出）預(yù)估實船性能，即給出PS，n 及及V 之間的關(guān)之間的關(guān) 系，驗

13、證設(shè)計是否滿足任務(wù)書航速要求；系，驗證設(shè)計是否滿足任務(wù)書航速要求； 2 2）判斷船槳機間的配合情況）判斷船槳機間的配合情況一、相似定理阻力試驗：nmnsFFmmssgLVgLV槳模敞水試驗：msJJ ssAsmmAmDnVDnV自航試驗應(yīng)同時滿足上兩條件：由幾何相似條件：msmsDDLL第29頁/共33頁則：smVV mAmsAsnVnV)11(smsmwwnn如 則由于在船后滿足了進速系數(shù)相等的條件故有smww smnn 5 . 343msDmDsmsmsmsmsPPQQTT考慮到船槳間的影響：mmmsssRtTRtT)1 ()1 (如 ，則從槳的結(jié)果看，船體阻力應(yīng)存在模型與實船間三次方的關(guān)系，但在船舶阻力中知， 時，這種關(guān)系不成立。 smtt nmnsFF第30頁/共33頁二、摩擦阻力的修正自航試驗中只有阻力中的摩擦阻力部分不滿足三次方關(guān)系，摩擦阻力修正值為：3ssmmDRRF)(3DmmssFRR或試驗中，加一拖鞋力 FD，槳模推力克服RmFD，相當(dāng)于實槳克服總阻力Rs，如 ，則：smtt 3msmsTT 修正的目的是使槳模與實槳的載荷相當(dāng)，以便由自航試驗結(jié)果估算實船推進性能。三、自航試驗概述試驗中，對Vm，Rm已由阻力試驗測得，nm，Tm，QB由動力儀測得，強制力Z