螺旋桨制图
Y t KX AN Y 1 e ZbN
(m m)
A2GAd N 2 D 3 X 1010 Zb
8o , G 7.6 gf / cm3
b0.66 R 0.226D b0.25 R
公式中各项的含义可参考第七章第一节。其中b 值可由表8-4计算得到。其中叶片最大宽度可由 公式(1)得到,表8-4 中0.25R处的叶片宽度值 可由0.2R和0.3R的平均值得到。 0.25R和0.6R 切面处的叶片宽度按公式(2)和(3)计算。 下表中MAU标准桨叶的厚度 t 按表8-4 和最佳 螺旋桨直径计算。
船体的有效马力:
船桨相关因子 伴流分数 w = 0.279 推力减额 t = 0.223 相对旋转效率 ηR = 1.0 主机型号 6ESDZ58/100 型柴油机 额定功率 Ps = 5400 马力 额定转速 N = 165 转/分 旋向 右旋 传递效率 ηs=0.98 试为该船设计MAU四叶螺旋桨,主机功率储备取10%。
很明显 MAU标准桨的厚度不能满足强度的要求,实际桨叶的厚度按
t 0.0035D 16.73 mm和t
1.0 R
0.25 R
188.2 mm
连直线决定:t
0.2 R
199.6 m m,
t0.3 R 176.8 m m t0.5 R 131.0 m m t0.7 R 185.3 m m t0.9 R 39.6 m m
PD 0.9PSsR 8460 0.9 0.971.0 7385 .58 hp
根据 MAU4-40、MAU4-55、MAU4-70的 图谱列表计算: 查表方法:查 P267-P268附录 图7-9,从 与最佳效率线的 交点(即 直 线与 曲线相 切的点 )得
由上表计算结果画右图(可用 AUTOCAD或坐标纸画),从 PTE 曲线 与满载有效马力曲线PE 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 P/D、D及 如下表所列。
T 127 .6 rpm D 4 KT
n 60
11、航行特性计算(不做要求) 12、螺旋桨计算总结
Diameter Pitch ratio Type Blade number Area ratio Rake angle Efficiency Designed velocity Hub ratio Rotating direction Material Wight Inertia D=4.78 m P/D=0.6825 MAU Z=4 AE/A0=0.544 ε=8o η=0.545 Vmax =15.48 kn dh/D=0.18 right ZQAL12-8-3-2 8406.75 kg 97893.4 kg cm s2
2、主机参数
型号 最大持续功率 转速 旋向 6RLB56 diesel engine 8460 hp 155 rpm right
3、推进因子的决定
w=0.35 t=0.6w=0.21 ηR=1.0 ηH=1.215
4、可以达到最大航速的计算
采用 MAU 四叶桨图谱进行计算 取功率储备 10%,轴系效率 ηS=0.97, 螺旋桨敞水收到马力:
交图时间
以班级为单位,全班的图纸和计算说明书 (电子版)收齐后由班长和学习委员统一 交给老师。 图纸和计算说明书应于11月29日前交到船 海楼1005房间,最迟不得晚于当日上午11 点。
13、螺旋桨总图的绘制
在计算说明书中需给出实际绘图所用的桨叶轮廓尺寸表和叶切面尺寸表。
某沿海单桨散货船螺旋桨设计任 务书
ห้องสมุดไป่ตู้
船舶主尺度: 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 米 B = 9.70 米 T = 7.20 米 △ = 5558.2 吨 CB = 0.658 Zp = 3.00 米
Gb 5532 .75 kgf Gh 2874kgf
G 8406 .75 kgf
Ib 89453 .4 kgf cm s 2
I h 8440kgf cm s 2
I 97893 .4 kgf cm s 2
9、敞水性征曲线之确定
10、系柱特性计算(不做要求)
根据上述计算结果做右图,由计 算得到的盘面比曲线与系列桨的 盘面比曲线的交点可得不发生空 泡的最佳螺旋桨要素,各值如下 所示。
AE / A0 0.544 P / D 0.684 D 4.78 m
0 0.545
Vmax 15.48 kn
6、强度校核
按1983年 《规范》 校核 0.25R和0.6R 切面处的桨叶厚度不小于 按下式计算之值:
/
N e 8460 0.97 8206.2 hp, N 155 rpm
AE / A0 0.226 4.78 0.554/ 0.4 1.4692m.....( 1) 0.1Z 0.7212b0.66 R 1.0596m......(2)
b0.6 R 0.9911 b0.66 R 1.4561m.......( 3)
8、重量及惯性矩计算
根据MAU桨切面的面积数据用积分方法计算得,算法可参考第七章第五节 : Wight of blades: Wight of hub: Wight of whole propeller: Inertia of blades: Inertia of hub: Inertia of whole propeller:
§8.6 螺旋桨图谱设计举例
1、已知船体的主要参数
船型:单桨、球首、球尾、流线型挂舵、中机型多用途远洋货轮 设计水线长: 垂线间长: 型宽: 型深: 设计吃水: 方形系数: 排水量: 桨轴中心距基线: 有效马力: LWL=144.20 m LPP=140.00 m B=21.80 m H=12.50 m T=8.90 m CB=0.743 Δ=20800 t ZP=2.95 m
t0.4 R 153.9 m m, t0.6 R 108.2 m m, t0.8 R 62.4 m m,
7、螺距修正
由于毂径比和标准桨相同 0.18,故对此项螺距不需修正。 但是实际桨叶厚度大于标准桨叶厚度,故需因厚度差异进行螺距修正。 修正方法可参考第七章第四节。
P P P ( ) 0 ( ) 0.684 0.0015 0.6825 D D D
设计计算及绘图要求
– – – – – –
要求应用B-δ型MAU图谱进行设计计算; 提交格式规范、内容完整的设计计算说明书; 设计计算内容应包括以下部分:
最大航速的计算 空泡校核计算 强度校核计算 螺距修正 重量及惯性矩计算 敞水性征曲线绘制
提交用1号图纸(尺寸:841mm×594mm,也 可通过0号图纸对折获得)手工绘制设计螺 旋桨的总图。图中应包括正视图、侧视图和 桨毂轮廓,除投影轮廓线外还应在正视图上 绘出伸张轮廓和五个桨叶剖面,在侧视图上 绘出厚度分布线; 要求图面整洁,曲线光顺,标注齐全、规范 (图中不同的线条应有明显的区别,比如细 点划线、细实线、粗实线的区别)。 总学时数:6学时
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。
t 150 C,
pv 174 kgf / m2 , 104.63 kgf s 2 / m4
hs T Z p 8.9 2.95 5.95 m p0 pv pa hs pv 1.330 1025 5.95 174 16255kgf / m 2
J 0 KT 0.295, KQ 0.0321
Q PD 60 75 8206 .2 60 75 37917 .8 kgf m 2N 2 155
T
KT Q 0.295 37917 .8 72900kgf KQ D 0.0321 4.78