螺旋桨设计计算说明书
某沿海单桨散货船螺旋桨设计计算说明书
姓名：胡建学
班级：20120115
学号：2012011503
日期：2014年12月8日
1. 已知船体的主要参数
船长 L = 118.00 米
型宽 B = 9.70 米
设计吃水 T = 7.20 米
排水量 △ = 5558.2 吨
方型系数 CB = 0.658
桨轴中心距基线高度 Zp = 3.00 米
由模型试验提供的船体有效马力曲线数据如下：
2. 主机参数
型号 6ESDZ58/100 柴油机 额定功率 Ps = 5400 hp
额定转速 N = 165 rpm
转向 右旋
传递效率 ηs=0.98
3. 相关推进因子
伴流分数 w = 0.279
推力减额分数 t = 0.223
相对旋转效率 ηR = 1.0
1-t =1. 0777 船身效率 ηH =1-w
4. 可以达到最大航速的计算
采用MAU 四叶桨图谱进行计算。
取功率储备10%，轴系效率ηs = 0.98
螺旋桨敞水收到马力：
P D = 5400×0.9×0.98×1.0=4762.8hp
根据MAU4-40、MAU4-55、MAU4-70的Bp --δ图谱列表计算：
据上表的计算结果可绘制PT E 、δ、P/D及ηO 对V 的曲线，如下图所示。
从PTE —f(V)曲线与船体满载有效马力曲线之交点，可获得不同盘面比所对应的设计航速及螺旋桨最佳要素P/D、D 及ηO 如下表所列。
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 hf =T－Zp=7.2－3.00=4.2m
p 0－p v = pa + γhs －pv = 10300+1025×4.2-174
= 14461kgf/m2
计算温度t = 15°C ,Pv = 174kgf/ m2 , PD = 4762.8hp, ρ= 104.63kgfs2/m4
按上述结果作图, 可求得不发生空泡的最小盘面比以及对应的最佳螺旋桨要素
A E / AO =0.418 P/D=0.710 D=4.41m ηo=0.593 Vmax=15.06kn
6. 强度校核
按1983年>校核t 0.25R 及t 0.6r , 应不小于按下式计算之值: t=Y
K -X , Y =A 1N e , X=A2GA d N 2D 3/1010Zb ZbN
计算功率Ne=5400×0.98=5292hp
A D = A E / AO =0.418, P/D=0.710 , ε=8︒，G=7.6gf/cm3 ,N=165rpm
b 0.66R =0.226D·A E / AO/0.1Z=1.0415m
b 0.25R =0.7212b 0.66R =0.7511m
b 0.6R =0.9911b 0.66R =1.0322m
实取桨叶厚度按t 1.0R =0.0035D=15.43mm 与t 0.25R =170.0mm 连直线决定:
t 0.2R =180.23mm t0.3R =159.63mm
t 0.4R =139.03mm t0.5R =118.43mm
t 0.6R = 97.83mm t0.7R = 77.23mm
t 0.8R = 56.63mm t0.9R = 36.03mm
7. 螺距修正
根据尾轴直径大小，决定毂径比d h /D=0.18，此值与MAU 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MAU 桨标准厚度，故需因厚度差异进行螺距修正。
t 设计桨 () 0.7R =0.074 b
t 标准桨 () 0.7R =0.073 b
V A (1-ω) V ⨯30. 8661－s = ==0.649 NP NP
t t t 0. 55△() 0.7R =〔() 0.7R 设－() 0.7R 标×〕×0.75=-0.0035 b b b 0. 51
P P t △() t =－2() 0(1－s) △() 0.7R =0.0032 D D b
修正后的螺距比：
P P P =() 0＋△() t =0.7132 D D D
8. 重量及惯性矩计算
根据MAU 桨切面的面积数据用积分方法计算得：
桨叶重量 Gb=3830.4kgf
桨毂重量 Gh=
螺旋桨重量 G=
桨叶惯性矩 Ib=507.8kgf·m ·s 2
桨毂惯性矩 Ih=
螺旋桨总惯性矩 I=
9. 敞水特性曲线
由MAU4-40,MAU4-55,P/D=0.710的敞水特性曲线内插得到MAU4-？？,P/D= 的敞水特性曲10. 螺旋桨计算总结
螺旋桨直径
螺距比
型式 MAU
叶数 Z=4
盘面比
纵倾角 ε=8︒
螺旋桨效率
设计航速
毂径比 d h /D=0.18 旋向 右旋 材料 铝镍青铜 重量 惯性矩
11. 附录
螺旋桨制图数据。