1145 DWT油污水接收船螺旋桨设计书指导老师：专业班级：学生姓名：学号：邮箱：完成日期：2013/4/24目录1．船型............................. 错误!未定义书签。
2．主机参数. (4)3．推进因子的确定 (4)4．桨叶数Z的选取 (4)5．AE/A0的估算 (4)6．桨型的选取说明 (5)7．根据估算的AE/A0选取2～3张图谱 (5)8．列表按所选图谱（考虑功率储备）进行终结设计 (5)9．空泡校核 (6)10．计算与绘制螺旋桨无因次敞水性征曲线 (8)11. 船舶系泊状态螺旋桨计算 (9)12．桨叶强度校核 (9)13．桨叶轮廓及各半径切面的型值计算 (10)14．桨毂设计 (10)15．螺旋桨总图绘制 (11)16．螺旋桨重量及转动惯量计算 (11)17．螺旋桨设计总结 (12)18．课程设计总结 (12)1. 船型单甲板，流线型平衡舵，柴油机驱动，适于油污水接收的中机型单桨船。
1.1艾亚法有效功率估算表：（按《船舶原理（上）》P285实例计算）（可以自主选定一种合适的估算方法，例如泰勒法。
）2．主机参数（设计航速约11kn ） 型号：6L350PN 标定功率： P S2 = 650kw 标定转速： 362 r/min3．推进因子的确定 (1)伴流分数w 本船为单桨内河船，故使用巴甫米尔公式估算=0.165*C B xx=1=0.1×(Fr-0.2)=0.1*(0.228-0.2)=0.0028 ω=0.185(2)推力减额分数t本船为有流线型舵使用商赫公式t=k =0.111 k=0.6(3)相对旋转效率： 近似地取为ηR =1.00(4)船身效率ηH =w-1t-1=1.0914．桨叶数Z 的选取根据一般情况，单桨船多用四叶，加之四叶图谱资料较为详尽、方便查找，故选用四叶。
5．A E /A 0的估算按公式A E /A 0 = (1.3+0.3×Z)×T / (p 0-p v )D 2 + k 进行估算， 其中：T =P E /(1-t)V= 346/((1-0.111)*11*0.515)=68.7028kN水温15℃时汽化压力p v =174 kgf/m 2=174×9.8 N/m 2=1.705 kN/m 2 静压力p 0=p a +γh s =(10330+1000×2.5)×9.8 N/m 2=125.734kN/m 2k取0.2D允许=0.7×T=0.7×4=2.8m （单桨船）AE /A=(1.3+0.3×Z)×[T/ (p-pv)D2 ]+ k=（1.3+0.3×4）×68.7/[(125.734-1.705)×2.82]+0.2 =0.3776．桨型的选取说明目前在商船螺旋桨设计中，以荷兰的楚思德B型和日本AU型（包括其改进型MAU型）螺旋桨应用最为广泛。
由于本船为近海运输船，教科书例子为MAU型，且其图谱资料较齐全，故选用MAU型更方便设计出螺旋桨。
7．根据估算的A E/A0选取2~3张图谱根据A E/A0=0.377选取MAU4-40, MAU4-55两张图谱。
8．按所选图谱（考虑功率储备）进行终结设计得到2组螺旋桨的要素及V sMAX 功率储备取10%，轴系效率ηS=0.98，齿轮箱效率ηG=0.96，螺旋桨敞水收到功率：P DO = Ps×(1-0.10)×ηR×ηS×ηG=650×0.9×1×0.98×0.96= 550.368kw = 748.804 hp 螺旋桨转速n=j n=362/2=181rpm据 1.1中艾亚法估算的有效功率及上表计算结果可绘制P TE、δ、P/D、D 及η对V的曲线，如图一所示：图一从P TE-f(V)曲线与船体满载有效马力曲线之交点，可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η0如下表所列。
MAU VMAX (kn) P/D δD(m) η4-40 11.45 0.755 52.65 2.715 0.663 4-55 11.41 0.835 51.82 2.665 0.6509．空泡校核由图解法求出不产生空泡的（A E/A0）MIN及相应的V sMAX、P/D、η0、D……按柏努利空泡限界线中渔船下限线，计算不发生空泡之最小展开面积比。
桨轴沉深h s由船体型线图取2.5mp0-pv= pa+γhs-pv=(10330+1000×2.5-174) kgf/m2 = 12656 kgf/m2计算温度t =15℃, pv = 174 kgf/m2 PDO= 544.75 kw = 741.16 hp2 4据上述结果作图二，可求得不发生空泡的最小盘面比及对应的最佳螺旋桨要素:图二由上图得最佳要素为：AE /A=0.453，P/D=0.785，D=2.683m，η=0.655，VMAX=11.43kn10．计算与绘制螺旋桨无因次敞水性征曲线由MAU4-40，MAU4-55，P/D=0.785的敞水性征曲线内插得到MAU 4-45.3、P/D=0.785的螺旋桨无因次敞水性征曲线如图三所示，其数据如下：J 0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 0.9 0.96 KT 0.35 0.30 0.28 0.25 0.21 0.18 0.14 0.1 0.05 010KQ 0.39 0.36 0.34 0.33 0.28 0.25 0.21 0.18 0.10 0.06 0η0 0 0.15 0.27 0.40 0.50 0.60 0.67 0.7 0.66 0图三螺旋桨无因次敞水性征曲线11. 计算船舶系泊状态（t0=0.04），螺旋桨有效推力与保持转矩不变的转速N0由敞水性征曲线得J=0时，KT =0.34, KQ=0.038计算功率PD = Ps×ηS=650×0.97=630.5kw=463.42hp系柱推力减额分数取t=0.04,主机转矩Q=PD×60×75/(2πN)= 1834.63 kgf.m系柱推力T=(KT /KQ)×(Q/D)=(0.34/0.038)×(1834.63/2.683)=6118.19 kgf系柱推力T0=T×（1- t）=6118.19×（1- 0.04）=5873.46 kgf车叶转速N0=60×√T/(ρ×D4×KT)=60×(5873.46/(101.87×2.6834×0.34))0.5=108.54 rpm12．桨叶强度校核按我国1990《钢质海船入级与建造规范》校核t0.25R及t0.6R，应不小于按下式计算所的之值：t=√Y/(K-X) (mm)式中Y=A1×N e/(Z×b×N),X=A2×G×A d×N2×D3/(1010×Z×b) 计算功率Ne==650 kWAd =AE/A=0.453，P/D=0.785,D=2.683 m,ε=10º， ne=N=181 rpm,Z=4 b0.66R=0.226DA d/(0.1Z)=0.226×2.683×0.453/(0.1×4)=0.687 m在0.25R、0.6R处剖面的桨叶宽度bb0.25R=0.7212b0.66R=0.7212×0.687=0.495 m13．桨叶轮廓及各半径切面的型值计算轴线处最大厚度= 0.05D=0.05×2.683×1000=134.15 mm实际桨叶厚度MAU型4叶螺旋桨尺度表列表计算如下：（单位：如表示）14．桨毂设计按《船舶原理（下）》P156桨毂形状及尺度的相应公式计算最大连续功率PD0=463.42 hp，此时N=181 rpm(PD/N)1/3= (463.42/181) 1/3=1.368根据《船舶原理（下）》P157图8-40可查得螺旋桨桨轴直径d t=187 mm采用整体式螺旋桨，则螺旋桨的毂径dh =1.8dt=1.8×187=336.6 mm毂前后两端的直径d2=0.88×dh=0.88×336.24=295.9 mmd1=1.10×dh=1.10×336.24=369.9 mm桨毂长度l0=dh=336.2 mm减轻孔的长度l1=0.3×l=0.3×336.24=100.9mm轴孔锥度取K=0.1毂部筒圆厚度δ=0.75×t0.2R=0.75×108.93=81.7mm叶面、叶背与毂连接处的圆弧半径:r1=0.033D=0.033×2.683×1000=88.5 mm，r2=0.044D=0.044×2.683×1000=118.1 mm15．螺旋桨总图绘制（附A3图纸的螺旋桨设计总图与计算书一起装订成册）16．螺旋桨重量及转动惯量计算(按《船舶原理（下）》P101（7-49）-(7-53)式计算）铝青铜材料重量密度γ=8410kgf/m3 ，0.66R处叶切面的弦长(即最大弦长）b0.66=0.59m，螺旋桨直径D=2.68 m，t0.2R =0.11 m，t0.6R=0.06 m最大连续功率PD=463.4 hp，此时N=181 rpm毂径d=1.8×dt =1.8×0.187=0.34 m，毂长LK=0.34 m桨毂长度中央处轴径d0 =0.05+0.11(PD/N)1/3-KLK/2=0.05+0.108×(463.4/18)1/3-0.1×0.34/2=0.18 md/D=0.34/2.68=0.13则根据我国船舶及海洋工程设计研究院（708所）提出的公式：桨叶重G bl=0.169γZb max(0.5t0.2R+t0.6R)(1-d/D)D(kgf)=0.169×8410×4×0.685×(0.5×0.109+0.058)×(1-0.125)×2.683 =1028.5 kgf桨毂重Gn=(0.88-0.6d0/d)L Kγd2(kgf)=(0.88-0.6×0.176/0.336)×0.336×8410×0.3362=180.5 kgf螺旋桨重量G= G bl +Gn=1209 kgf螺旋桨惯性矩I mp=0.0948γZb max(0.5t0.2+t0.6)D3=4746.46 kgf·m·s217．螺旋桨设计总结18．课程设计总结首先，必须强调这一次课程设计对于我对船舶推进这门课的学习以及其中知识的认识理解有着十分重要的帮助。