0.196
0.200
0.204
T=PD•ηo•75/VA
kgf
45130
43979
42497
AP=T/0.5ρV0.7R²•τc
m2
7.189
7.171
6.985
AE=AP/(1.067-0.229P/D)
m2
7.889
7.958
7.788
AE/Ao=AE/(πD²/4)
0.426
0.449
0.452
172.7916
mm
t0.7
82.3046
mm
t0.4
150.1698
mm
t0.8
59.6829
mm
t0.5
127.5481
mm
t0.9
37.0611
mm
3.5 螺距修正
毂径比不同对螺距的修正：参阅教材157页图8-40。
因为， ， ， 查得桨轴直径 。毂径 。取 ,则毂径比 ,此值与MAU桨标准毂径比不同，故需对此进行修正。则所需的螺距比修正量
3843.52
4868.63
6174.44
压载
1565.39
2068.71
2645.94
3204.69
3844.40
4607.29
115%满载
1970.16
2570.26
3297.08
4228.05
5355.23
6792.15
阻力R/KN
满载
217
262
312
373
443Βιβλιοθήκη 529图1.2 满载阻力曲线
4.683
3.3 空泡校核
按柏利尔空泡限界线中的商船上限线（参阅教材79页图6-22），计算不发生空泡的最小展开面积比。
桨轴沉深
计算温度 ,
表3.4 空泡校核计算结果
项目
单位
数值
MAU4-40
MAU4-55
MAU4-70
Vmax
kn
14.52
14.38
14.19
VA=0.5144Vmax(1-ω)
m/s
6
直径系数δ=ND/VA
63.0
65.4
67.8
70.2
7
查MAU4-55图谱，由δ等值线与最佳效率曲线的交点得到
P/D
0.74288
0.72644
0.7088
0.70321
η0
0.59227
0.57976
0.56977
0.55783
√BP
5.39538
5.65807
5.87391
6.12463
8
PD=BP2VA5/N2
δ
78.7813
72.7552
67.223
62.4339
P/D
0.67208
0.69226
0.71272
0.74596
η0
0.51759
0.54642
0.57217
0.59495
PTE=PDηHη0
hp
3139
3314
3470
3608
MAU4-70
δ
78.4561
71.8886
66.2174
61.9048
2.2 主机功率的确定
由图3.1.1插值可得在最佳转速下，Ps=4645.395hp,取10%裕度，得到最大持续功率M.C.R==5161.55hp。查MAN B&W主机大全，先将主机功率换算成3739.74kW,根据转速和主机马力进行选择，最终选择如图2.2所示。
图2.2主机选择
选择的主机主要参数如表2.2所示。
大连理工大学
船舶阻力与推进课程设计
设计航速：13.84kn
排水量：18640t
学院（系）：
专业：
班级：
学号：
学生姓名：
2015年7月
设计任务书
1 课程设计题目
试航速度13.84kn、排水量18640t的某船阻力估算与螺旋桨设计。
2 课程设计的性质、任务和基本要求
本课程设计的任务是：使学生能够根据船型主要要素确定有效功率曲线，选定主机功率及转速，根据螺旋桨设计图谱来设计螺旋桨，完成螺旋桨设计计算说明书，绘制螺旋桨总图。通过课程设计能够加深学生对螺旋桨图谱和结构的理解，培养理论联系实际的能力，为将来走上工作岗位打下一定的基础。
r/R
t(mm)
b/bmax
b(m)
t×b(m²)
0.2
195.4132945
0.6654
0.823504533
0.160923734
0.3
172.7915585
0.777
0.961621614
0.166160097
0.4
150.1698224
0.8708
1.077709268
0.161839409
表2.2 主机选择
型号
MAN B&W 4S42MC
最大持续功率hp
5878
最大持续功率kw
4320
转速(r/min)
136
旋向
右旋
3 螺旋桨图谱终结设计
3.1 推进因子的确定
估算伴流分数，选用泰洛公式（适用于海上运输船舶）
对于单螺旋桨船
估算推力减额分数，选用商赫公式
对于单桨船t=kω
式中：k为系数取0.6
P/D
0.67731
0.71056
0.73892
0.76042
η0
0.50113
0.52542
0.54991
0.5694
PTE=PDηHη0
hp
3039
3187
3335
3454
根据表3.2结果，可绘制对 、 、 及 对V的曲线，如图3.1所示。
从 曲线与船体满载有效马力曲线的交点，可获得不同盘面比所对应的设计航速及螺旋桨最佳要素 、 及 ，统计于表3.3。
7.061
6.389
5.824
5.343
MAU4-40
δ
80.8872
74.7642
68.9892
63.6114
P/D
0.62564
0.64159
0.66565
0.6931
η0
0.53701
0.56307
0.58853
0.61368
PTE=PDηHη0
hp
3257
3415
3570
3722
MAU4-55
0.5
127.5480863
0.9434
1.167559628
0.148919996
0.6
104.9263503
0.9911
1.226593541
母型船
航速
V/kn
12
13
14
15
16
17
有效功率Pe/hp
满载
2036
2655
3406
4368
5533
7017
压载
1779
2351
3007
3642
4369
5236
110%满载
2239
2921
3747
4805
6086
7719
设计船
航速
V/kn
11.78
12.76
13.75
14.73
15.71
16.69
根据表3.4中的计算结果，可画出空泡校核结果图3.2，从图中可得不发生空泡的最小盘面比以及其所对应的最佳螺旋桨要素，如表3.5所示。
图3.2 空泡校核计算结果
表3.5 最佳螺旋桨要素
AE/A0
P/D
D/m
η0
Vmax/kn
0.455
0.698
4.813
0.595
14.472
P=(P/D)*D=
3.36
表3.1 推进因子的确定
据型船资料确定伴流分数
泰洛公式
0.313
按经验公式推力减额分数t
商赫公式t=kω(k=0.6)
0.188
相对旋转效率ηR
1.0
船身效率ηH
ηH=(1-t)/(1-ω)
1.1820
3.2 可达到最大航速的计算
采用MAU 4叶桨图谱进行计算。
取功率储备10%，轴系效率 。
螺旋桨敞水收到马力：
叶厚比不同对螺距的修正：由于实桨厚度大于标准桨厚度，故需对厚度差异进行螺距修正。
取MAU4-55为基准螺旋桨，故 。
设计桨
标准桨
修正后的螺距比
3.6 重量及惯性矩计算
计算步骤如表3.8和表3.9所示。各半径处的最大厚度参阅表3.7，弦长根据叶片最大宽度算出，见表3.8。
叶片最大宽度
表3.8 b×t的计算
m
3.4 强度校核
按2001年《规范》校核t0.25R及t0.6R,见表3.6，应不小于按下式计算之值：
计算功率
盘面比 螺距比 纵斜角 密度
螺旋桨转速
0.66R处弦长
0.25R处弦长
0.6R处弦长
项目
单 位
数值
0.25R
0.60R
弦长b
m
0.8926
1.2266
K1
查书上表7-2
634
207
K2
250
，而标准浆在相应半径处切面的厚度为 大于《规范》要求。若采用标准浆的厚度及其分布，则可以满足强度的要求，且略有裕度。由此可确定0.6R处的桨叶厚度和其他半径处的桨叶厚度，如表3.7所示。
表3.7 各半径处桨叶厚度
厚度