渔船螺旋桨设计Word文档下载推荐.docx
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根据汉克歇尔公式:
伴流分数ω=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-ω）=1.025
4、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=553.2HP
0.916
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-δ图谱列表计算
序
号
项目
单
位
数值
假定设计航速Vs
Kn
9
10
11
12
VA=（1-ω）Vs
7.223
8.026
8.829
9.631
BP=NPD0.5/γ0.5VA2.5
66.27
50.92
40.12
32.28
8.14
7.14
6.33
5.68
5
δ
91.5
81.1
74.2
67.6
6
P/D
0.597
0.621
0.651
0.677
7
MAU-40
η0
0.502
0.534
0.555
0.594
8
THP=PD?
H?
0?
r
HP
284.6
302.8
314.7
336.8
90.1
80.2
73.0
66.3
MAU-55
0.631
0.660
0.692
0.720
η?
0.480
0.514
0.547
0.578
272.2
291.5
309.6
327.7
13
89.1
79.6
72.0
65.4
14
MAU-70
0.642
0.675
0.703
0.739
15
0.465
0.497
0.527
0.554
16
263.7
281.8
298.8
314.1
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
09101112
MAU-40:
Vs=11.17Kn
MAU-55:
Vs=11.13Kn
MAU-70:
Vs=11.10Kn
6、初步确定桨的要素
从THP－Vs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的螺旋桨要素，即：
桨的直径D，螺距比P/D，桨的效率η0，
如下表所示：
MAU
Vs
D
ηO
4—40
11.17
0.659
72.91
1.634
0.561
4—55
11.13
0.695
72.07
1.609
0.550
4—70
11.10
0.704
71.72
1.597
0.528
7、拖力计算（拖网航速Vs=4Kn）
序号
计算项目
MAU4-40
MAU4-55
MAU4-70
直径D（m）
1．634
VA=0.5145·
Vs（1-ω）（m/s）
1.65
Q=DH·
P75·
60/2πN
991
假定转速N1
250
300
360
J=60VA/N1D
0.242
0.202
0.168
0.246
0.205
0.171
0.248
0.207
0.172
KQ=3600Q/ρN12D5
0.045
0.031
0.023
0.051
0.035
0.024
0.053
0.036
0.025
J（查图谱）
0.185
0.187
0.188
KQ
0.026
0.028
0.029
KT
0.239
N=60·
VA/JD
328
329
330
T拖=（P/D）·
（KT/KQ）（kgf）
5575.0
5455.2
5370.9
8、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：
hs＝T－Zp＝2.9－0.50＝2.40m
计算温度：
15℃时：
Pv＝174kgf/m2
24
ρ＝104.63kgfS2/m4
Po－Pv＝Pa＋γhs－Pv＝10330＋1025×
2.4－174
＝12616kgf/m2
MAU－440
MAU－455
MAU－470
VS
VA＝0.5145×
（1－ω）VS
（0.7πnD/60）2
573.9
556.4
548.2
V0.7R2＝VA2＋（3）
576.6
559.1
550.9
σ＝（P0－PV）/（0.5ρV0.7R2）
0.418
0.431
0.438
τc
0.169
0.175
0.178
T＝PD·
η0·
75/VA
Ap＝T/（0.5ρV0.72τc）
1.094
1.066
1.047
AE＝AP/（1.067－0.229P/D）
1.194
1.174
1.156
AE/AO＝AE/（πD2/4）
0.569
0.577
Ap'
0.57
0.52
N（r/min）
325
0.40.550.7
螺旋桨要素的确定
VS=11.14Kn
N=329r/min
9、确定螺旋桨的要素
5600T（kgf）5300
11.2
VS（Kn）
11.1
0.75
0.65
1.7
D（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：
AE/A0=0.578P/D=0.698D=1.606
10、强度校核：
根据1983年《钢制海船入级与建造规范》校核t0.25R及t0.6R（见下表），应不小于
按下式计算之值：
t＝Y（KX）Y
A1NeX
Zbne
A2GAdN2D3
A2G10A1d0NZbD
计算功率：
Ne＝Ps×
ηs＝600×
0.97＝582HP
D＝1.606mAd＝AE/AO＝0.578P/D＝0.698
ε＝10°
G＝7.6g/cm3N=ne＝329r/min
t0.66R＝0.226DAd/（0.1Z）＝0.524m
t0.25R＝0.7212b0.66R＝0.378m
t0.6R＝0.9911b0.66R＝0.519m
r/R
1.0
0.9
0.8
0.7
0.6
0.5
0.4
0.3
0.2
0.1
10305070t（mm）
0.25R
根据0.25R、0.6R、1.0R处的实际桨叶厚度，按t1.0R＝0.003D＝4.8mm与t＝58.7mm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为：
t0.2R＝62mmt0.3R＝55mmt0.4R＝48mm
t0.5R＝41mmt0.6R＝34mmt0.7R＝26mm
0.8R＝19mmt0.9R＝12mm
0.6R
舷长b
0.378
0.519
k1
634
207
k2
151
k3
1410
635
k4
34
A1＝D/P（k1－k2D/P0.7R）＋k3D/P0.7R－k4
2411.2
862.4
Y＝1.36A1Ne/Zbne
2821.0
734.9
k5
82
23
k6
k7
41
65
k8
380
A2＝（D/P）（k5＋k6ε）＋k7ε＋k8
1394.6
1184.9
材料系数K（锰铁黄铜）
X＝A2GAdN2D3/（1010Zb）
0.182
0.112
t＝Y（KX）
58．7
28.8
MAU标准桨厚度t'
33.220
校核结果
满足要求
实取桨叶厚度
59
29
11、螺距修正：
根据尾轴直径大小，决定毂径比dh/D＝0.18，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）0.7R＝0.025/（0.9964×
0.524）＝0.05171b
标准桨（t）0.7R＝0.0171D/（0.9964×
0.31075D）＝0.05523
b
对于MAU型螺旋桨，切面的无升力角:
α0=57.3k（t）=57.3×
0.735×
0.05523=2.326
修正后的螺距角：
θ`=θ+α0-α0`=θ+57.3k（t-t`）
bb
=tan-1（P`/0.7πD）
=tan
-1（P/0.7πD）+57.3k（t-t`）bb
-1（0.67/0.7π×
1.48）+57.3×
0.735×
（0.05523-0.05171）=17.76
o
修正后的螺距为：
P`=0.7
πDtanθ`=0.7π×
1.606×
tan17.26o=1.131
修正后的螺距比：
P
P=0.70
12、重量及惯性矩计算:
1、桨毂尺寸
（1）螺旋桨桨轴的轴径dt＝164mm
（2）螺旋桨的毂径dh＝（1.8～2.1）dt＝1.8×
150＝290mm
（3）毂前后两端的直径：
毂前：
d1/dh＝（1.055～1.15）得d1＝310mm毂后：
d2/dh＝（0.75～0.90）得d2＝232mm
（4）减轻孔的长度，一般在最大值约为0.3l0（l0为毂长），得l1＝0.3l0＝122mm
（5）毂部筒圆厚度，最小值约为0.75t0.2R，得δ＝0.75t0.2R＝25mm。
（6）叶面、叶背与毂连接处的圆弧半径：
r1＝0.033D＝53mm
r2＝0.044D＝71mm。
（7）桨毂长度，l0＝2.5dt＝410mm
（8）轴孔之锥度，K＝1/102、桨毂重量（采用船舶与海洋工程设计研究院公式）
Gn＝（0.88－0.6
d0）Lkγd2＝（0.88－0.6×
d
0.1529）×
0.410×
7600×
（0.29）2＝
0..290
147.7kg
d0=0.045+0.108
k=0.045+0.108×
PD3-KL
-
N
553.23
0.410
10=0.1529
3、桨叶重量
Gb1＝0.169γZbmax（0.5t0.2＋t0.6）（1－d）D
＝0.169×
7600×
4×
0.524×
（0.5×
0.062＋0.034）×
（1－0.18）×
1.606＝230.44kg
4、螺旋桨总重量
G＝Gb1＋Gn＝230.44＋147.7＝378.14kg5、螺旋桨惯性矩
Im＝0.0948γZbmax（0.5t0.2＋t0.6）D3
＝0.0948×
0.062＋0.034）×
1.6063
＝406.66kgf
2cm·
s
＝1.606m
＝0.7
＝4
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MAU
E/Ao＝0.578
纵倾角
螺旋桨效率
η0＝0.548
设计航速
Vs＝11.14kn
毂径比
dh/D＝0.18
旋向
右旋
材料
锰铁黄铜
重量
378.14kg
惯性矩
406.66kgf·
cm·
s2
15、螺旋桨型值计算
伸张轮廓型值表
γ/R
0.66
0.95
辐射基线至随边（mm）
147
175
203
228
251
261
269
274
254
220
91
辐射基线至导边（mm）
202
232
253
266
268
263
212
132
71
叶片宽度（mm）
349
407
456
494
519
524
522
487
386
291
叶片厚度（mm）
62
55
48
26
19
基线最厚处至导边（mm）
112
130
146
161
181
199
210
221
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