3 D 3.52 m ， 度 t 15 C ， 重度 10 .05 kN / m ， 螺旋桨要素： B－4－55 型式，
P / D 0.9 ， R 1.00 ， 敞水效率 0 0.69 ， 进速 V A 12kn ， 试应用 Burrill
限界线校验推进器上是否产生空泡现象？ 解：
第四章
船舶推进
3 1、 螺旋桨 D 1.35 m ， 在海水中工作， 取 1025 .91kg / m ， 转速 n 600 rpm ，
进 速 V A 20 kn ， 此 时 发 出 推 力 T 56 kN ， 遭 受 旋 转 阻 力 矩 为
Q 13.7kN m ，试求螺旋桨的进速系数 J 、推力系数 K T 、转矩系数 KQ ，敞
kn
V A VS (1 w)
0.5 2.5 BP n桨 PD 0 VA
kn
D VA n桨
MAU4-40
m
3.724 0.765 0.655
P/D 0
EHP单桨 PD0 0 H
hp
689.587
具体计算见 Excel 表格“习题 4-5 单桨海船最佳直径” 最佳螺旋桨的尺寸： MAU 4 40 ， D 3.64 m ， P D 0.884 ， 0 0.712 所能达到的最高航速：
2 3 4 5 6
p 0 p a hs
Pa
142210 6.17
2
VA
V
2 A
m/s
(m / s )
m/s
38.07 29.03 842.74
0.7
n D 60 n (0.7 D) 2 60
(m / s ) 2
1
7 8 9 10 11 12 13 14 15
2 V02 .7 R V A (0.7
VS max 12.38kn
4
EHP(hp) 900.0 850.0 800.0 750.0 700.0 650.0 600.0 550.0 500.0 450.0 400.0 350.0 300.0 8.00 9.00
最佳直径螺旋桨图谱设计 EHP船 EHP桨4-40 100D4-40 500P/D4-40 1000n04-40
n 180 rpm ，轴系传递效率 S 0.96 ，相对旋转效率 R 0.98 ，试选用 MAU 4 55 设计图谱求螺旋桨的最佳要素。
解：
V A VS (1 w) 10 (1 0.20) 8(kn) MHP 147 kW 200 hp PD 0 MHP S R 200 0.96 0.98 188 .16(hp) n 180 rpm
消耗马力：
P 2nQ 2 10 13.7 1000 860.8kW
2、 某 单 桨 船 机 器 功 率 BHP 4623 kW ， 轴 系 传 递 效 率 s 0.97 ， 转 速 ，轴线在基线以上高度 Z S 2.0m ，船之吃水 T 6.2m ，海水温 n 225 rpm
AE A0 0.4 。 试以 AU 设计图谱进行设计， 求取螺旋桨的最佳转速 n ， 螺距比 P / D
及效率 0 ，并确定主机的功率。 解： 螺旋桨的最佳转速 n 101.6rpm ， 主机功率 PS 890 hp 654 .2kW 螺旋桨的螺距比及效率分别为 P D 0.753 ， 0 0.650 具体计算见 Excel 文档“习题 4-6 单桨船初步设计”
需要展开面积
501485.7 7.928 9.209 9.731 0.946
m2
m2
AE AP /(1.067 0.229 P / D)
A0 D 2 / 4
需要盘面比 AE / A0
m2
满足空泡要求的螺旋桨盘面比为 0.946，而设计螺旋桨的盘面比为 0.55，故不 满足要求，该推进器会产生空泡现象。 3、 某海船航速 VS 10 kn ，伴流分数 w 0.2 ，主机功率 MHP 147 kW ，转速
由于 MAU 型海水螺旋桨图谱用于内河船舶，故有：
BP BP 17.39 1.025 17.606
BP 17.606 4.20 nD 250 2.2 41.92 VA 13.12
根据 MAU4-70 图谱，由 BP 4.20 ， 41.92 的交点 查得：
45.5 ， P
2
4、 某 内 河 船 的 螺 旋 桨 收 到 功 率 DHP 1411kW ， 转 速 n 250 rpm ， 航 速
VS 16 kn ，伴流分数 w 0.18 ，相对旋转效率 R 0.98 ，由于船舶吃水限 制，螺旋桨的直径取定为 D 2.2m ，今选定 Z 4 ， AE / A0 0.70 ，试求：
（1）按 MAU 螺旋桨系列的 BP 图谱计算所需的螺距和螺旋桨效率； （2）如果螺旋桨的直径不受吃水限制，其最佳效率和螺距应为多少？ 解： （1） V A VS (1 w) 16 (1 0.18) 13.12(kn)
DHP 1411kW 1920 hp PD 0 DHP R 1920 0.98 1881 .6(hp) n 250 rpm 限制直径： D 2.2m 0.5 nPD 250 1881 .6 0.5 0 BP 2 17.39 V A .5 13.12 2.5
5 、已知某单螺旋桨海船的主要尺度为：船长 L 54 .8m ，船宽 B 9.2m ，吃水
50 ， P
d 4.38 m ，排水体积 1271m3 ，伴流分数 w 0.18 ，推力减额分数 t 0.11 ， 相对旋转效率 R 1.0 ，主机轴马力 PS 735 kW ，转速 n 120 rpm ，轴系效率
0.5 nPD 180 188 .16 0.5 0 BP 2.5 13.64 VA 8 2.5
BP 13.64 3.70
由 BP 3.70 查 MAU4-55 图谱的最佳效率线，有：
0.92 ， 0 0.681 D V 8 45.5 2.02m 直径： D A n 180 螺距： P P D 0.92 2.02 1.858 m D 效率： 0 0.681
EHP单桨 PD0 0 H
hp
663.267
具体计算见 Excel 表格“习题 4-5 单桨海船限制直径” 螺旋桨的各要素： MAU 4 40 ， D 3.30 m ， P D 1.084 ， 0 0.695 所能达到的航速：
VS 12 .32 kn
5
EHP(hp) 1000.0 900.0 800.0 700.0 600.0 500.0 400.0 300.0 10.0 11.0
kn
kn
10.000 8.200 4.406 48.293 1.000 0.630
11.000 9.020 3.911 43.902 1.040 0.660 694.851
V A VS (1 w)
0.5 2.5 BP n桨 PD 0 VA
D n VA
P/D
MAU4-40
0
3 3 t 15 C （海水） ， 1025 .91kg / m ， P V 1.7 10 Pa
Pa 10 5 Pa ， hs 10.05 (6.2 2) 42.21 10 3 Pa ， R 1.00 A0 D 2 9.731m 2 ， PD BHP S 4623 0.97 4484 .3kW 4 设计盘面比 AE / A0 1 0.55

P
D
1.27 ， 0 0.580
螺距： P P
D 1.27 2.2 2.79m D 效率： 0 0.580
（2）当直径不受限制时，由 有：
BP 4.20 查 MAU4-70 图谱的最佳效率线，
0.86 ， 0 0.620 D V 13.12 50 D A 2.624 m n 250 螺距： P P D 0.86 2.624 2.257 m D 效率： 0 0.620
3
为 s 0.97 。该船在不同航速时的有效马力数值如下表： 船速 V S ( k n) 有效马力 PE (hp) 10 350 11 468 12 638 13 970
现初步选定叶数 Z 4 ，盘面比 AE A0 0.40 ，利用 AU 设计图谱。 （1）求该船最佳螺旋桨的尺寸及所能达到的最高航速。 （2）假定螺旋桨直径受到限制取 D 3.30 m ，求该船所能达到的航速及螺旋 桨的各要素。 解： （1）最佳直径螺旋桨图谱设计 项 假定航速 V S 目 单位 数 10.000 8.200 4.406 54.500 11.000 9.020 3.911 49.000 3.683 0.810 0.679 714.855 值 12.000 9.840 3.508 44.500 3.649 0.860 0.704 741.175 13.000 10.660 3.174 40.800 3.624 0.920 0.726 764.336
n D) 2 60
(m / s ) 2
880.81 451815.9
1 V02 .7 R 2
0.7 R ( p 0 ( p v )) / V02 .7 R
查图4-4-4得 推力 T
1 2
0.315(0.311) 0.140
c
N
PE P ( D R 0 ) (1 t )V A VA 1 2 需要投射面积 AP T /( c V0.7 R ) 2
水效率 0 以及所消耗的功率（ P 2nQ ）为多少？ 解：