计算步骤
1
2
r/R
面积系数Ka
0.2
0.674
0.3
0.674
0.4
0.674
0.5
0.6745
0.6
0.6745
0.7
0.677
0.8
0.683
0.9 1 1、螺旋桨重量
书P100
0.695 0.7
（1）叶片重量（未计及填角料） 每片重量=(1/3*(R/10)*∑
6+0.166*0.02*R)*γ=1388.54kgf 4个叶片重量 =4*1388.54=5554.16kgf
单位 kn m/s
hp hp
hp hp
hp hp
110%超载航行时可达最大航速约 为V=15.224kn,主机马力为 10499.81hp 满载航行，N=158r/min时，可达 最大航速约为V=15.64kn,主机马 力为10345.16hp,与设计要求基本 一致。
12、螺旋桨计算
总结
螺旋桨直径 螺距比 型式 叶数 盘面比 纵倾角 螺旋桨效率 设计航速 縠径比 旋向 材料 重量 惯性矩
D=4.83m P/D=0.7521 MAU 4 AE/A0=0.753 ε=8° η0=0.56 Vmax=15.64kn dh/D=0.186 右旋 铝镍青铜 9736.43kgf 111601.8kgf*cm*s²
13 2655 2351 2921
13 3451.5 3056.3 3797.3
kn
BP=NPD½/VA5/2
BP½
δ
P/D
MAU4-40
η0
PTE=PDηHη0
hp
δ
P/D
MAU4-55
η0
PTE=PDηHη0
hp
δ
P/D
MAU4-70
η0
PTE=PDηHη0
hp
所得图形见autocad图
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
14 3406 3007 3747
14 4427.8 3909.1 4871.1
15 4368 3642 4805
15 5678.4 4734.6 6246.5
16 5533 4369 6086
16 7192.9 5679.7 7911.8
0.97 10627.5528
13 8.45 78.47511309 8.858618012 95.4 0.6 0.48 6200.029283
K5
K6
K7
K8
A2=(D/P)*(K5+K6*ε）+K7*ε+K8
材料系数K
X=A2*G*Ad*N²*D³/(10ˆ10*Zb)
t=(Y/(K-X))½
mm
15.82182 5.290183735 854.9851471 882.9711911 0.351895903
0.175 80640.88792
15 9.75 54.87343956 7.40766087 82.6 0.628 0.525 6781.282028
80 0.7 0.51 6587.531113 79 0.69 0.499 6445.447109
16 10.4 46.69714986 6.833531287 76.5 0.66 0.5375 6942.741124
m²
AE/A0=AE/(π*D²/4)
据表格计算结果作图见autocad
图，求的不发生空泡的最小盘面
比以及所对应的最佳螺旋桨要素
AE/A0=0.581
P/D=0.753
6、强度校核
功率
Ne=10627.5528*0.97*0.735=7576
.914W
Ad=AE/A0=0.581
P/D=0.753
b0.66R=0.226*D*Ad/(0.1*Z)=0.22
9、敞水性征曲 线之确定
由MAU4-55，4-70，P/D=0.753的 敞水性征曲线内插得到MAU458.1,P/D=0.753的敞水性征曲线
J MAU4-55量得KT 0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 设计桨的敞水特性数据表 J KT 10KQ
MAU4-70量得KT 0.33 0.3 0.28 0.25 0.2 0.16 0.12 0.08
1.5797922 1.4732466 1.1672451 0.8818551
3 弦长*最大厚度（b*t)
0.21734939 0.224680032 0.219166301 0.202080262 0.175150166 0.13874209 0.09455886 0.047324785 0.01490776
最佳要素P/D、D及η0见下表
设计计算的最佳要素
MAU
Vmax/kn
P/D
4-40
ห้องสมุดไป่ตู้
15.82182
4-55
15.67946
4-70
15.60822
0.653718 0.7535
0.698169
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hs=T-ZP=8.92.95=5.98m
KQ
PTE=KTρn²D4(1-t)V/145.6
Ps=KQ2πnρn²D5/75ηsηR
J=VA/ND
KT
N=138r/min
KQ
PTE=KTρn²D4(1-t)V/145.6
Ps=KQ2πnρn²D5/75ηsηR
将上述计算结果绘成图见autocad 图 由图中可求得压载航行时可达最 大航速约为V=16.843kn,主机马力 为9849.1hp
(2)桨縠重量,由螺旋桨绘图完成 后进行 縠重量=4182.27kgf
（3）整个螺旋桨重量 =5554.16+4182.27=9736.43kgf 2、转动惯性矩
（1）每叶片体积惯性矩=1/3* （R/10)*∑
10+0.166*0.02R*(0.19R)² =0.3314m5 (2)每叶片质量惯性矩=γ
(m/s)²
V0.7R²=VA²+（0.7*π*N*D/60)² (m/s)²
σ=(p0-pv)/½ρV0.7R²
τc
T=PD*η0*75/VA
kgf
计算温度 t=15℃ pv=174kgf/m
² PD=7385.58hp ρ
=104.63kgf*s²/m4
m²
AE=Ap/(1.067-0.229P/D)
11、航行特性计
算
取转速
158r/min,148r/min,138r/min进
行计算，结果如表格：
项目
V
VA=0.5144(1-ω）V
J=VA/ND
KT
N=158r/min
KQ
PTE=KTρn²D4(1-t)V/145.6
Ps=KQ2πnρn²D5/75ηsηR
J=VA/ND
KT
N=148r/min
10、系柱特性计 算
由图得J=0时， KT=0.3462,KQ=0.03641 计算功率 PD=10627.5528*0.97=10308.73hp 系柱推力减额分数取 t0=0.04 主机转矩 Q=PD*60*75/(2*π*N） =10308.73*60*75/(2*π *158)=46728.38kgf*m 系柱推力 T= （KT/KQ)*(Q/D)=(0.3462/0.0364 1)* （46728.38/4.83)=91989.86kgf 螺旋桨转速N=60（T/ρD4KT)½ =129.6r/min
/g*(1)=257kgf*m*s² （3）4个叶片质量惯性矩
=4*257=1028kgf*m*s² (4)桨縠转动惯性矩 =88.018kgf*m*s²
（5)整个螺旋桨的惯性矩 =1028+88.018=1116.018kgf*m*s²
=111601.8kgf*cm*s²
1.2319335 1.3806534 1.4957607 1.57138905
1、船体主要参
数
船型：单桨，球首，球尾，流线 型挂舵，中机型多用途远洋货船 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 由模型试验提供的船体有效功率 曲线数据如表 模型船有效功率PE/hp
设计船有效功率PE/hp
2、主机参数
LWL=144.20m LPP=140.00m B=21.80m H=12.50m T=8.90m CB=0.743 Δ=31000t ZP=2.95m
8、重量及惯性 0.001501=0.7521
矩计算
r/R
0.2
系数 0.6654
184.7475 不满足要求
194.2
弦长b 1.0549917
0.3 0.4 0.5 0.6
0.7 0.8 0.9 0.95
0.777 0.8708 0.9434 0.9911
0.9964 0.9292 0.7362 0.5562
7、螺距修正 根据尾轴直径大小，决定縠径比
dΔh/（D=P0/.D1)8B=6(，1/与10M)A*U(桨(d标h/准D)縠'-径比 dh/D））=0.0006 由于实际桨叶厚度大于MAU桨标准 厚度，故需因厚度差异进行螺距 修正 设计桨（t/b)0.7R= （0.0853/0.9964/1.4692)=0.058 27 标准桨 （t/b)0.7R=0.0171*D/0.9964/0.3 1075/D=0.05523 1-s=VA/N/P=(1-ω） *V*30.866/N/P=0.5467 Δ(t/b)0.7=((t/b)0.7设（t/b)0.7标 Δ（P/D)=-2*(P/D)0(1-s)Δ (t/b)0.7R=2*0.753*0.5467*0.001823=0.001501 修正的螺距比P/D=(P/D)0+Δ （P/D)B+Δ （P/D)t=0.753+0.0006-