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1、船舶阻力与推进课程设计说明书 鲁东大学 船舶阻力与推进课程设计说明书 课程名称：船舶原理 院（系）：交通学院 专业：船舶与海洋工程 班级：船舶1002班 学号：20222814325 学生姓名：宋淑臣 1、船体主要参数： 单桨、中机型渔船 垂线间长Lpp=78m 型宽B=14m 型深H=8.8m 平均吃水Tm=6m 菱形系数Cp=0.735 排水体积=4973m3 排水量= 5097t 浆轴线中心线距基线高Zp=2m 模型试验提供的有效功率数据： 2、主机参数： 型号 主机功率MHP = 1618kw(2200hp) 转速N = 280 r/min 螺旋桨材料Cu3镍铝青铜 旋向右旋 3船桨相
2、互作用系数： （1）伴流分数： 根据汉克歇尔公式，对于单桨渔船 =0.77Cp-0.28=0.770.735-0.28=0.28595 （2）推力减额分数： 根据汉克歇尔公式，对于单桨渔船 t=0.77Cp-0.30=0.770.735-0.30=0.26595 （3）转身效率： h=（1-t）（1-）=（1-0.26595）（1-0.28595）=1.028 （4）相对转身效率： R=1.0 （5）轴系效率： S=0.97 4、 （1）船体有效马力与航速关系计算： 采用MAU 4桨叶图谱进行计算 取功率储备10，轴系效率S=0.97 螺旋桨敞水收到马力： Pd=MHP0.9SR=22000.
3、90.971.0=1920.60 hp 图谱计算公式V A=V（1-）BP=NPD0.5V A2.5 根据表计算结果可绘制PTE、PD及0对V的曲线，如图所示： 从PTEf（V）曲线与船体满载有效马力曲线，可获得不同盘面比所对应的设计航速及螺旋桨最佳设计要素PD、D及0，如图所示： MAU Vmax/kn P/D D/m O 4-40 11.94 0.589 92.5 2.643 0.496 4-55 11.83 0.624 92 2.604 0.474 4-70 11.76 0.638 90.5 2.547 0.462 （2）、空泡校核： 按柏利尔空界限中渔船上限线，计算不发生空泡之最小展开
4、面积比。浆轴沉深： h s=T-Z p=6-2=4 m P0-pv=pa+hs-pv=10330+1025*4-174=14256kgf/m2 计算t=15pv=174kgf/m2 PD=1920.6hp =104.63kgf/m2 空泡校核计算结果： 7 T=PD*0*75/V A m2 17362.00 16746.190 16419.392 8 Ap=T/0.5V0.7R2* c m2 2.903 2.847 2.789 9 AE=Ap/(1.067-0.229P/D ) m2 2.721 2.668 2.613 10 AE/A0=AE/(0.25D2) 0.496 0.501 0.51
5、3 图 2 空泡校核计算结果 据表计算结果作图如下，可求得不发生空泡的最小盘面比以及所对应的最佳螺旋桨要素。 A E/A O= 0.54 P/D= 0.624 D= 2.61m o=0.474 V max= 11.83kn （3）、强度校核： 按2022年规范校核t0.25R及t0.6R,应不小于按下式计算之值：t=Y/(K-X) Y=1.36A1*Ne/(Z*b*ne) X=A2*G*Ad*N2*D3/(1010Zb) 计算功率 Ne=2200*0.97=2134hp Ad= AE/AO=0.54 P/D=0.624 =8 G=7.6 g/cm2（表 7-1 材料系数可得） N=ne=280
6、r/min b0.66R=0.226DaE/(0.1Z)=(0.226*2.61*0.54)/0.4=0.7963. b0.25R=0.7212b0.66R=0.7212*0.7963=0.5743. b0.6R=0.9911b0.66R=0.9911*0.7963=0.7892. 强度校核计算表 实际螺旋桨厚度计算按公式： 1.0 0.0045 R t D =0.0045*2.61=11.745与 0.25 110.6 R t=连直线决定： t0.2= 115.5mm t0.3= 106mm t0.4 =98.5mm t0.5= 85.9mm t0.6= 76mm t0.7 = 66.1mm
7、 t0.8=56.2mm t0.9=46.3mm （4）、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t0.7 = 66.1mm ，b0.66R=1.4692m,叶片宽度比1中查表8-4 可得0.9964. (t/b)0.7R=0.0661/(0.9964*1.4692)=0.04515. 标准桨t0.7R=0.01771*D=0.0171*2,61=0.044631.（0.0171由表查得）. (t/b)0.7R=0.044631/(0.964*0.79
8、6311)=0.05625. (取MAU4-55为基准桨) 1-s=V A/NP=(1-w)V30.866/(NP) =(1-0.33)11.8330.866/(2801.62864) =0.5365. (t/b)0.7=(t/b)0.7设-(t/b)0.7标0.55/0.540.75= =0.04515-0.056250.55/0.54 0.75 =-0.00911。 (P/D)t=-2(P/D)o(1-s)(t/b)0.7R =-20.6240.5365（-0.00911） =0.0061. 修正后的螺距比 P/D=(P/D)o+(P/D)t=0.624+0.0061=0.6301. （5）、设计螺旋桨的敞水性能性征曲线计算与绘制： 由MAU4-40，MAU4-55，P/D=0.624，的敞水性征曲线内插得到MAU4-54， P/D=0.624的敞水性征曲线（如下图），数据见下表。 设计桨的敞水特性数据表 J 0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 KT 0.279 0.245 0.219 0.180 0.140 0.17 0.056 0.012 10KQ 0.271 0.252 0.227 0.201 0.167 0.13 0.157 0.050 敞水性能性征曲线：