某沿海单桨散货船螺旋桨设计计算说明书
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1. 已知船体的主要参数
2. 主机参数
3. 相关推进因子
4.可以达到最大航速的计算
采用MAC 四叶桨图谱进行计算。
取功率储备10%轴系效率n s = 0.98 螺旋桨敞水收到马力：
P D = 4762.8
根据
的 图谱列表计算:
船长 型宽 设计吃水 排水量
方型系数 桨轴中心距基线高度
L = 118.00 B = 9.70 T = 7.20 C
Zp = 3.00
米
米 米
△ = 5558.2 吨 B
= 0.658
米
额定功率 额定转速 转向 传递效率
6ESDZ58/100 Ps = 5400 hp N = 165 rpm
柴油机
右旋
n s=0.98
伴流分数 推力减额分数 相对旋转效率 w = 0.279 t = 0.223
船身效率
n R = 1.0
1 t H
1 w
1.0777
据上表的计算结果可绘制PTE、S、P/D及n。
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n 15012O 如下表所列。
MAU
Vmax P/D
D n °
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
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 o — p v = pa + 丫 hs — pv = 10300+1025 X 4.2-174 =14461kgf/m 2
2D 4序号 项目
单位 数值
xf
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 n o= 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=、丫，Y A1N^, X=A2GA d N2D3/1010Zb
.K X ZbN
计算功率Ne=5400X 0.98=5292hp
3
A D = A E / A O =0.535, P/D= 0.730 , 8 ，G=7.6gf/cm ,N=165rpm
b0.66R =0.226D • A E / A O/0.1Z=1.2575
b0.25R=0.7212b0.66R = 0.9069
b0.6R =0.9911 b0.66R = 1.2463
t 0.2R : =169.68 t 0.3R :
=150.30 t 0.4R = =130.88 t 0.5R =
=111.52 t
0.6R
二
=92.13
t 0.7R :
=72.72 t 0.8R = =53.34
t
0.9R =
=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MAL 桨标准毂径比相同，故对此项螺距
连直线决定:
与 t 0.25R = 160
实取桨叶厚度按t i.0R =0.0035D=14.56
无需修正。
由于实际桨叶厚度大于MAI 桨标准厚度，故需因厚度差异进行螺距修正。
设计桨(丄) 0.7R =0.05805
b
标准桨 (E) 0.7R = 0.05522
b
1 — s = 也=
(1- )V
30866
=(1-0.279)*15.03*30.866心65*3.0368)=0.6675 NP NP
△ (-) 0.7R =〔 (-) 0.7R 设-(-)0.7R 标 X
055
: X
0.75=-0.001126
b b b 0.51 P P t
△ (—)t = — 2( )0(1 — s) △ (—)0.7R =2*0.730*0.6675*0.001126=0.00109
D D b
修正后的螺距比：
(-P) t =0.730+0.00109=0.731
8. 重量及惯性矩计算
根据MAL 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 A
2
桨毂惯性矩 '
30.9 kgf.m.sA2 螺旋桨总惯性矩
474.4 kgf.m.sA2
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：
设计桨的敞水特性数据表
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 /
AOO.535
纵倾角8
螺旋桨效率n o= 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A
11.附录
螺旋桨制图数据。