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船舶动力装置课程设计 苏星

(4)列表计算:
序号
计算项目
1
桨径D(M)
1.9
1.9
1.9
1.9
1.9
2
桨转速n(r/min)
200
225
250
275
300
3
航速VS(kn)
10.4
10.4
10.4
10.4
10.4
4
进速VA(rw)
8.51
8.51
8.51
8.51
8.51
5
直径系数δ=3.28nD/VA
146.5
164.8
183.1
5
SD300
0.18--0.24
750--2500
49.03
,4,4.48,4.6,4.95
四、计算与分析内容
1、船体有效功率,并绘制曲线
2、确定推进系数
3、主机选型论证
4、单速比齿轮箱速比优选,桨工况特性分析
5、双速比齿轮箱速比
6、综合评判分析
五、参考书目
1、《渔船设计》
2、《船舶推进》
3、《船舶概论》
0.184
1500
1756
30--50
1.5,2.3
4
SCG3001
0.16--0.22
750--2300
30--50
1.5,2.3,2.5,3.5
5
SCG3501
0.257
750--2300
1.3,2.3,2.5,3.5,4
6
SCG3503
0.257
1000-2300
4.5,5,5.5,6,6.5,7
(14)综合评价分析:
用单速比齿轮箱传动时,拖航时主机功率不足,油耗大,经济性差,同时主机功率有大量剩余,而桨又吸收不到全部扭矩,航速将降低,在运行工况恶化时甚至造成主机热负荷大大增加,使主机不能正常工作。
用双速比齿轮箱传动时,可以使主机在拖航和自航中都发出全部功率,使主机在两种工况下都能按额定转速运转,使主机处于最佳状态,提高了经济性。渔船在拖网时,螺旋桨的效率相对自由航行时要低的多,但考虑与直接传动定距桨相比,由于桨速可以选配,自由航行时效率可提高,对于高增压中速柴油机更好适宜,同时配合特性曲线图可以看出桨的最低稳定转速。
2553×856×1440
3
8E150C-A
217
1000
228
2700
2065×1069×1405
4
8E150C-A
289
1000
228
3500
2591×957×1405
5
6160A-13
164
1000
238
3900
3380×880×1555
6
X6160ZC
220
1000
218
3700
3069×960×1512
3、书写端正,图线清晰。
三、已知条件
1、船型及主要尺寸
(1)船型:单机单桨拖网渔船
(2)主尺度
序号
尺度
单位
数值
1
水线长
M
41.0
2
型宽
M
7.8
3
型深
M
3.6
4
平均吃水
M
3.0
5
排水量
T
400.0
6
浆心至水面距离
M
2.5
(3)系数
名称
方形系数Cb
菱形系数Cp
舯刻面系数
数值
0.51
0.60
0.895
(4)海水密度ρ=1.024T/M3
3805
3840
3659
④作图确定最佳参数
(10)通过两种盘面比的螺距比确定桨的转速、敞水效率
项目
B4-40
B4-55
D(m)
1.9
1.9
H/D
0.72
0.80
ηp
0.338
0.334
n(r/min)
225
220
相应减速比
4.44
4.54
(11)空泡校核
项目
B4-40
B4-55
VS(kn)
3.8
3.8
1.84
D(M)
1.9
1.9
通过作图确定出此船在自航状态下即航速VS=10.4KN时,桨的最佳转速,从而准确得出自航状态下的减速比。
(7)选择单速比齿轮箱
参数:a、主机输出扭矩Ne=9550·PN/nN=267/1000×9550=2550N·M
b、主机转速n=1000 r·p·m
c、减速比i=4.5
7
SCG2503
0.184
1000-2300
4,4.5,5,6,6.5,7
8
GWC3235
0.45--1.35
--1800
4283--12858
112.7
2.06,2.54,3.02,3.57,4.05,4.95
5、双速比齿轮箱主要技术参数
序号
型号
额定传递能力kw/(r/min)
额定输入转速(r/min)
d、自航航速vs=10.4KN
拖航航速vs`=3.8KN
e、进速va=vs(1-w)=10.4×(1-0.182)=8.51
f、估计桨转速:225r/min
根据图谱计算
(3)具体计算
根据桨径D=1.9M,用B4-40和B4-55图谱计算转速为200r/min,225r/min,250r/min,275r/min,300r/min,航速为10.4KN时桨的螺距比H/D,敞水效率ηp,并绘制图谱求得最佳ηp和H/D。
船舶动力装置课程设计
一、设计目的
1、进一步掌握舰船动力装置的基本概念和基本理论;
2、掌握船机浆设计工况选择的理论和方法;
3、掌握工况船舶采用双速比齿轮箱速比优先选计算方法;
4、掌握主机选型的基本步骤方法;
5、初步掌握船机浆工况配合特性的综合分析方法。
二、基本要求
1、独立思考,独立完成本设计;
2、方法合适,步骤清晰,计算正确;
4、单速比齿轮速比优选,桨工况点配合特性分析
(1)设计思想:按自航工况下设计
(2)设计参数及计算:
a、螺旋桨收到的马力DHP:
DHP=EHP/(ηs×ηp×ηr)=184.41/(1.02×0.6×1.0)=301.3马力
b、√P=√(DHP/ρ)=√(301.3/1.024)=17.15
c、桨径D:D=1.6
201.4
219.7
6
功率系数Bp=n√p/VA2.5
16.2
18.3
20.3
22.3
24.4
查B4-40图谱
7
ηp
0.608
0.626
0.615
0.599
0.581
8
H/D
1.07
0.99
0.81
0.76
0.64
9
H(M)
2.03
1.88
1.54
1.44
1.22
查B4-55图谱
10
ηp
0.605
0.621
按表中的数据绘制成曲线图APMIN
根据上图可得出螺旋桨设计参数自航与拖航的减速比:
盘面比
0.62
螺距比
0.7
自航航速
10.4kn
螺旋桨直径
1.9m
自航ηp
0.622
拖航ηp
0.336
自航时减速比
4.4
拖网时减速比
4.49
(12)选择双速比齿轮箱
型号:GTW32.35
额定输入转速:-1800(r/min)
额定推力KN
速比
1
GWT36.39
0.42--1.23
400--1000
98.07
2--6
2
GWT32.35
0.52--1.32
--1800
112.78
2--6
3
MCG410
0.74--1.84
400--1200
147.0
1--4.5
4
S300
0.18--0.26
750--2500
49.03
2.23,2.36,2.52,2.56
根据以上参数选择:
齿轮箱型号:SCG3503
外形尺寸:854×880×1312
传递能力:0.257kw/r/min
(8)分析自航状态下的机桨配合特性
图中A点为船自航状态下的设计配合点,即额定工况点,此时主机在设计负荷下工作,主机可发出额定功率,螺旋桨亦可发出设计推力,使船在自航设计航速即10.4KN航行。
2、不确定推进系数
(1)公式P×C=PE/PS=ηc×ηs×ηp×ηr
式中PE:有效马力;PS:主机发出功率;ηc:传动功率;ηs:船射效率;ηp:散水效率;ηr:相对旋转效率。
(2)参数估算
伴流分数:w=0.77Cp-0.28=0.182
推力减额分数:由《渔船设计》得t=0.77Cp-0.3=0.162
4、《船舶设计实用手册》(设计分册)
六、设计计算过程与分析
1、计算船体有效功率
(1)经验公式:EHP=(E0+△E)△√L①
式中:EHP------船体有效马力,△------排水量(T),L------船长(M)。在式①中船长为41.0M时,△E的修正量极微,可忽略不计。所以式①可简化为EHP=E0△√L。根据查《渔船设计》
va=0.515vs(1-w)
1.6
1.6
D(m)
1.9
1.9
H/D
0.72
0.80
ηp
0.338
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