某沿海单桨散货船螺旋桨设计计算说明书
姓名： XXX
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日期：XXX
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 C B = 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
船身效率 0777.111=--=w
t
H η
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 = 4762.8
根据MAU4-40、MAU4-55、MAU4-70的Bp --δ图谱列表计算：
对V的曲线，如下图所示。

据上表的计算结果可绘制PT E、δ、P/D及η
O
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η15012O 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/m 2
计算温度t = 15°C ,Pv = 174kgf/ m 2 , P D = 4762.8hp, ρ= 104.63kgfs 2/m 4
序号 项目 单位 数值
MAU Vmax P/D δ
D ηO
4-40 15.12 0.695 64.2 4.241 0.600 4-55 15.03 0.739 63.3 4.157 0.589 4-70
14.80
0.745
63.5
4.106
0.558
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 / A O = 0.535 P/D=0.730 D= 4.160 ηo= 0.588 Vmax= 15.03
6.强度校核
按1983年<<规范>>校核t 0.25R 及t 0.6r ,应不小于按下式计算之值:
t=
X
K Y -,
ZbN
N A Y e
1=
, X=A 2GA d N 2D 3/1010Zb
计算功率Ne=5400×0.98=5292hp
A D = A E / A O =0.535, P/D= 0.730 , ︒=8ε，G=7.6gf/cm 3 ,N=165rpm
b 0.66R =0.226D ·A E / A O/0.1Z=1.2575 b 0.25R =0.7212b 0.66R = 0.9069 b 0.6R =0.9911b 0.66R = 1.2463
实取桨叶厚度按t1.0R=0.0035D=14.56 与t0.25R=160连直线决定: t0.2R = 169.68 t0.3R = 150.30
t0.4R = 130.88 t0.5R = 111.52
t0.6R = 92.13 t0.7R = 72.72
t0.8R = 53.34 t0.9R = 33.95
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。

设计桨 )(b t
0.7R =0.05805
标准桨 )(b
t
0.7R = 0.05522
1－s = NP V A =NP V 866
.30)-1(⨯ω=(1-0.279)*15.03*30.866/(165*3.0368)=0.6675
△)(b t 0.7R =〔)(b t 0.7R 设－)(b t 0.7R 标×51.055.0〕×0.75=-0.001126
△)(D P t =－2)(D P 0(1－s) △)(b t
0.7R =2*0.730*0.6675*0.001126=0.00109
修正后的螺距比： D P =)(D P 0＋△)(D P
t =0.730+0.00109=0.731
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 3681.5.5kgf 桨毂重量 1896.2 kgf 螺旋桨重量 5577.7 kgf
桨叶惯性矩 443.5 kgf.m.s^2 桨毂惯性矩 ` 30.9 kgf.m.s^2 螺旋桨总惯性矩 474.4 kgf.m.s^2
57
23
66 84 0.6 0.6745 0.1148199
0.07744
60 2 0.15489
20 1.248
1.557504
0.193305249 0.2412449
51 0.7 0.677 0.09113624
0.06169
92 4 0.24679
69 1.456
2.119936
0.359336358 0.5231937
37 0.8 0.683 0.06233081
0.04257
19 2 0.08514
391.872 1.664
2.768896
0.141679428 0.2357545
68 0.9 0.695 0.03143179
0.02184
51
4 0.08738
2.0804 1.872
3.504384
0.163576085 0.3062144
31
1
0.7
0 0
1
0 2.08 4.3264
∑(6)=
1.6160287
∑(9)= 1.676765852
∑(10)= 1.9969698
07
9.敞水特性曲线
由MAU4-40,MAU4-55,P/D= 0.731 的敞水特性曲线内插得到MAU4- 53.5 ,P/D= 0.731 的敞水特性曲线，其数据如下：
10.螺旋桨计算总结
螺旋桨直径 4.160
螺距比 0.731
型式 MAU
叶数 Z=4
盘面比A E / A O=0.535
ε
纵倾角︒
=8
螺旋桨效率ηo= 0.588 设计航速 Vmax= 15.03
毂径比d h/D=0.18
旋向右旋
材料铝镍青铜
重量 5577.7kgf
惯性矩 474.4 kgf.m.s^2
11.附录
螺旋桨制图数据。