1、根据汉克歇尔公式 :伴流分数 =0.77Cp-0.28=0.1974推力减额分数 t=0.77Cp-0.30=0.1774船身效率 ?H=(1-t)/(1- )=1.0254、螺旋桨收到马力计算5、扣除主机拖带 6.5KW发电机一台,其轴带效率为 0.916 ,螺旋桨的收到马力 PD=(MHP-20* 1.36 )*0.97*0.96=553.2HP0.916假定设计航速下有效推进马力计算轴系效率 ?s 取 0.97 ,公制)根据 B4-40,B4-55,B4-70 的 Bp-图谱列表计算序号项目单位数值假定设计航速 VsKn9101112VA=(1-)Vs7.2238.0268.8299.6
2、31BP=NPD0.5 / 0.5VA2.566.2750.9240.1232.288.147.146.335.68591.581.174.267.66P/D0.5970.6210.6510.6777MAU-4000.5020.5340.5550.5948THP=PD?H?0?rHP284.6302.8314.7336.890.180.273.066.3MAU-550.6310.6600.6920.720?0.4800.5140.5470.578272.2291.5309.6327.71389.179.672.065.414MAU-700.6420.6750.7030.739150.4650.
3、4970.5270.55416263.7281.8298.8314.1将假定设计航速下推马力计算结果, 按适当的比例绘制在有效马力曲线图上, 从不同盘面比的 THP曲线与 EHP的曲线交点处,作垂线与横坐标 VS 相交一点,从 而可查处不同面比所对应的各自航速 VS ,如图所示0 9 10 11 12MAU-40: Vs=11.17KnMAU-55: Vs=11.13KnMAU-70: Vs=11.10Kn6、初步确定桨的要素从 THPVs 曲线与船体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,根据不同盘面比所对应的设计航速列表继续查 MAU图谱进行计算,可获得 不同盘面比状态下
4、的螺旋桨要素,即:桨的直径 D,螺距比 P/D,桨的效率 0,如下表所示:MAUVsDO44011.170.65972.911.6340.56145511.130.69572.071.6090.55047011.100.70471.721.5970.5287、拖力计算(拖网航速 Vs=4Kn )序号计算项目MAU4-40MAU4-55MAU4-70直径 D( m)1634VA=0.5145Vs (1- )(m/s)1.65Q=DHP 7560/2 N991假定转速 N1250300360J=60VA / N 1 D0.2420.2020.1680.2460.2050.1710.2480.207
5、0.172K Q=3600Q / N1 2 D50.0450.0310.0230.0510.0350.0240.0530.0360.025J( 查图谱 )0.1850.1870.188K Q0.0260.0280.029K T0.239N=60VA /JD328329330T拖=(P/D) (KT/K Q)(kgf)5575.05455.25370.98、空泡校核按瓦根宁根限界线,计算不发生空泡之最小展开面积比桨轴沉深: hsTZp2.90.502.40 m计算温度: 15时: Pv174kgf/m 224 104.63 kgfS 2/m4PoPvPa hsPv 103301025 2.4 1
6、74 12616 kgf/m 2MAU4 40MAU4 55MAU4 70VSVA0.5145(1)VS(0.7 nD/60) 2573.9556.4548.2V0.7R2VA2(3)576.6559.1550.9(P0PV)/ (0.5 V0.7R2)0.4180.4310.438c0.1690.1750.178TPD075/VAApT/(0.5 V0.7 2c)1.0941.0661.047AE AP/(1.067 0.229P/D)1.1941.1741.156AE/AOAE/( D2/4)0.5690.577Ap0.570.52N(r/min)3250.4 0.55 0.7螺旋桨要素的
7、确定V S=11.14KnN=329r/min9、确定螺旋桨的要素5600 T(kgf) 530011.2VS(Kn)11.10.750.651.7D(m)1.5根据以上表格的计算结果作图,可求得不发生空泡最小盘面比以及所对应的最佳螺旋桨要素,确定如下:A E/A 0=0.578 P/D=0.698 D=1.60610、强度校核:根据 1983 年钢制海船入级与建造规范校核 t 0.25R 及 t 0.6R(见下表),应不小于按下式计算之值:t Y(K X) YA1 Ne XZbneA2GAd N 2D 3A2G10A1d0NZbD计算功率: NePss6000.97582 HPD 1.606
8、m A dAE/A O 0.578 P/D 0.69810 G 7.6 g/cm 3 N=n e 329r/mint 0.66R0.226DAd/ (0.1Z ) 0.524 mt 0.25R 0.7212b 0.66R0.378 mt 0.6R 0.9911b 0.66R 0.519 mr/R1.00.90.80.70.60.50.40.30.20.110 30 50 70 t (mm)0.25R根据 0.25R、0.6R、1.0R 处的实际桨叶厚度, 按 t 1.0R0.003 D4.8 mm与 t 58.7 mm连成光顺曲线,称之为最大厚度曲线,如上图所示,从图中可以得到各 切面最大厚度
9、为:t 0.2R62 mm t 0.3R 55 mm t 0.4R48 mmt 0.5R41 mm t 0.6R 34 mm t 0.7R26 mm0.8R19 mm t 0.9R 12mm0.6R舷长 b0.3780.519k1634207k2151k31410635k434A1 D/P(k 1 k2D/P0.7R) k3D/P0.7R k42411.2862.4Y1.36A1Ne/Zbne2821.0734.9k58223k6k74165k8380A2( D/P)(k5k6) k7 k81394.61184.9材料系数 K(锰铁黄铜)XA2GAdN2D3/(10 10Zb)0.1820.1
10、12t Y(K X)58728.8MAU标准桨厚度 t 33.220校核结果满足要求实取桨叶厚度592911、螺距修正:根据尾轴直径大小,决定毂径比 dh/D0.18 ,此值与 MAU桨标准毂径比相同, 故对此项螺距无需修正。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 )0.7R0.025/ (0.99640.524 ) 0.05171 b标准桨 ( t )0.7R0.0171D/(0.9964 0.31075D) 0.05523b对于 MAU型螺旋桨,切面的无升力角 :0=57.3k ( t )=57.30.735 0.05523=2.326修正后的
11、螺距角: = +0- 0= +57.3k( t - t)bb= tan -1( P/0.7 D)= tan-1( P/0.7 D) +57.3k( t - t) bb-1 (0.67/0.7 1.48 ) +57.3 0.735 (0.05523-0.05171)= 17.76o修正后的螺距为: P=0.7Dtan=0.7 1.606 tan17.26 o =1.131修正后的螺距比:PP =0.7012、重量及惯性矩计算 :1、桨毂尺寸(1)螺旋桨桨轴的轴径 d t 164 mm(2)螺旋桨的毂径 d h(1.8 2.1)d t1.8150290 mm(3)毂前后两端的直径:毂前: d1/d
12、 h( 1.055 1.15 ) 得 d1310mm 毂后:d2/dh(0.750.90) 得 d2232 mm(4)减轻孔的长度,一般在最大值约为 0.3l 0(l 0为毂长),得 l 10.3l 0122 mm(5)毂部筒圆厚度,最小值约为 0.75t 0.2R,得 0.75t 0.2R25 mm。(6)叶面、叶背与毂连接处的圆弧半径:r 10.033D 53 mmr 20.044D 71mm。(7)桨毂长度, l 02.5dt410 mm(8)轴孔之锥度, K1/10 2、桨毂重量(采用船舶与海洋工程设计研究院公式)Gn (0.88 0.6d0 )L k d2 (0.88 0.6 d0.
13、1529 ) 0.410 7600 (0.29) 20.290147.7kgd 0 =0.045+0.108k =0.045+0.108 PD 3 - KL-N553.2 30.41010 =0.15293、桨叶重量G b10.169Zbmax(0.5t 0.2t 0.6 )(1 d )D0.169760040.524(0.5 0.0620.034)(10.18) 1.606 230.44 kg4、螺旋桨总重量G Gb1 Gn230.44147.7378.14 kg 5、螺旋桨惯性矩I m0.0948Zbmax(0.5t 0.2t 0.6 )D30.09480.062 0.034) 1.606
14、 3406.66 kgf2 cms 1.606 m0.74型盘面比14、螺旋桨计算总结螺旋桨直径 D螺距比 P/D叶数 Z型式 MAUE/A o0.578纵倾角螺旋桨效率00.548设计航速V s 11.14 kn毂径比d h/D 0.18旋向右旋材料锰铁黄铜重量378.14 kg惯性矩406.66 kgfcms215、螺旋桨型值计算伸张轮廓型值表/ R0.660.95辐射基线至随边 (mm)14717520322825126126927425422091辐射基线至导边 (mm)20223225326626826321213271叶片宽度 (mm)349407456494519524522487386291叶片厚度 (mm)6255482619基线最厚处至导边 (mm)112130146161181199210221189