推進演示文稿4

第八章螺旋槳圖譜設計§8.1設計問題和設計方法一、螺旋槳的初步設計問題1、已知船速V，有效馬力PE，根據(jù)選定的直徑D，確定最佳轉速n，效率η0，螺距比P/D和主機馬力PS；2、已知船速V，有效馬力PE，根據(jù)選定的轉速n，確定最佳直徑D，效率η0，螺距比P/D和主機馬力PS。二、螺旋槳的終結設計問題已知主機馬力PS，轉速n和有效馬力PE，確定最大船速V，直徑D，螺距比P/D及效率η0；圖譜設計法環(huán)流理論設計法1§8.2B-型螺旋槳設計圖譜及其應用一、AU型螺旋槳設計圖譜及其應用1、B-型設計圖譜的建立針對終結設計問題導出不包含直徑D的系數(shù)由定義收到馬力系數(shù)（功率系數(shù)）為各量單位取為：PD(hp)，VA(m/s)，n(rps)如取為：VA(kn)，N(rpm)，ρ=104.51kgfs2/m4則有2同時定義直徑系數(shù)由敞水曲線繪制圖譜方法1）在同一葉數(shù)和盤面比的敞水曲線上，取一定P/D值，讀取其J～KQ，η0；2）由BP及δ的定義，算出和δ；3）在縱坐標為P/D，橫坐標為的圖上，作P/D的水平線，并在其上標明與值對應的η0和δ值；4）對不同的P/D作上述處理，將η0和δ值相同的點連成曲線，得η0和δ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。342、AU（MAU）型螺旋槳形式

AU～該系列原型，為部分五葉槳和六葉槳

MAU～減小部分切面的前緣高度，適當降低面空泡的裕度，增大葉背的抗空泡性能。

AUW～尾緣有一定翹度，六葉槳MAU為等螺距螺旋槳53、圖譜的應用設計時應先確定1)螺旋槳的初步設計問題（a)已知船速V，PE，選定D，確定最佳轉速N，0，P/D，PS選定槳型，葉數(shù)，盤面比，假設一組轉速N，列表計算67（b)已知船速V，PE，選定N，確定最佳轉速D，0，P/D，PS同樣選定槳型，葉數(shù)，盤面比，假設一組轉速N，列表計算8根據(jù)計算結果作N～PS，PTE，P/D，η0曲線圖。PTE與PE交點即為設計槳的各項參數(shù)根據(jù)計算結果作D～PS，PTE，P/D，η0曲線圖。PTE與PE交點即為設計槳的各項參數(shù)92)螺旋槳的終結設計問題已知PE，PS，轉速N，確定船速V，0，P/D，D，選定槳型，葉數(shù)，盤面比，假設一組船速V，列表計算10根據(jù)計算結果作V～PE，PTE，D，P/D，η0曲線圖。PTE與PE交點即為設計槳的各項參數(shù)11二、B型螺旋槳設計圖譜的新形式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）2）圖譜未換算至海水情況，設計海船時，需用3）圖譜最佳直徑用于船后時需減小2～4％，（1969年前），1969年以后，直接應用122、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，應用多元回歸的方法，繪制了一套新圖譜，包括（1）KT，KQ～J圖譜；（2）BP1～1/J圖譜；（3）BP2～1/J圖譜。BP1和BP2的定義為：PD～(kgm/s)，VA～(m/s)，n～(rps)，Q～(kgf-m）133、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0.6R～1.0R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。14§8.4設計螺旋槳時應考慮的若干問題一、螺旋槳的數(shù)目二、螺旋槳的葉數(shù)三、螺旋槳的直徑四、螺旋槳的轉速五、槳葉外形和葉切面形狀15§8.6螺旋槳圖譜設計舉例一、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

設計水線長：LWL=144.20米垂線間長：LPP=140.00米型寬：B=21.80米型深：H=12.50米設計吃水：T=8.90米方形系數(shù)：CB=0.743排水量：Δ=20800噸槳軸中心距基線：ZP=2.95米有效馬力曲線數(shù)據(jù):16二、主機參數(shù)型號蘇爾士6RLB56柴油機最大持續(xù)功率8460hp轉速155rpm轉向右旋三、推進因子伴流分數(shù)w=0.35推力減額分數(shù)t=0.6w=0.21相對旋轉效率ηR=1.0船身效率ηH=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ηS=0.97，敞水收到馬力為：17采用MAU4-40，MAU4-55，MAU4-70圖譜列表計算18根據(jù)表格計算結果繪制各變量與航速的關系曲線，由PTE與PE曲線的交點，可確定不同盤面比的設計槳的參數(shù)19利用伯利爾空泡限界線進行校核。五、空泡校核2021根據(jù)表格計算結果繪制各變量與盤面比的關系曲線，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)生空泡的最小盤面比，及相應設計槳的參數(shù)。22六、強度校核根據(jù)83年《規(guī)范》，0.25R和0.6R處的切面厚度應不小于下式計算的值2324可見MAU標準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25七、螺距修正取MAU的轂徑比0.18，無需修正設計槳的葉厚度比標準槳大，需進行修正八、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：26九、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27十一、螺旋槳設計總結螺旋槳直徑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ε=8o螺旋槳效率η=0.545設計航速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

28十二、繪制螺旋槳總圖29第九章船模自航試驗及實船性能預報§9.1船模自航試驗可解決的問題：1）預估實船性能，即給出PS，n及V之間的關系，驗證設計是否滿足任務書航速要求；2）判斷船－槳－機間的配合情況一、相似定理阻力試驗：槳模敞水試驗：自航試驗應同時滿足上兩條件：由幾何相似條件：30則：如則由于在船后滿足了進速系數(shù)相等的條件故有考慮到船槳間的影響：如，則從槳的結果看，船體阻力應存在模型與實船間三次方的關系，但在《船舶阻力》中知，時，這種關系不成立。31二、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系，摩擦阻力修正值為：或試驗中，加一拖鞋力FD，槳模推力克服Rm－FD，相當于實槳克服總阻力Rs，如，則：修正的目的是使槳模與實槳的載荷相當，以便由自航試驗結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由阻力儀測得32兩種試驗方法：1、純粹自航法：使Z＝F