螺旋桨设计

螺旋桨 设计 领导形象设计圆作业设计ao工艺污水处理厂设计附属工程施工组织设计清扫机器人结构设计 ?、确定设计船的阻力或有效功率曲线EHP 7.1阻力或有效功率的估算 当主尺度和船型系数确定以后，必须知道自己功率以确保船舶达到规定的航速，或如果主机功率已知，则需估算阻力或有效功率以预报船舶的设计航速，进而可初步 分析 定性数据统计分析pdf销售业绩分析模板建筑结构震害分析销售进度分析表京东商城竞争战略分析 比较各种 方案 气瓶 现场处置方案 .pdf气瓶 现场处置方案 .doc见习基地管理方案.doc关于群访事件的化解方案建筑工地扬尘治理专项方案下载 的优劣。可采用海军系数法，比较估算法(具体公式参照《船舶原理》教材)。 采用艾尔法来估算有效功率曲线，具体方法如下: 依据《船舶原理》 上册 三年级上册必备古诗语文八年级上册教案下载人教社三年级上册数学 pdf四年级上册口算下载三年级数学教材上册pdf 第7章，第2节的经验公式之一的艾尔法公式 7.1.1艾尔法的基本思想 艾尔法首先针对 标准 excel标准偏差excel标准偏差函数exl标准差函数国标检验抽样标准表免费下载红头文件格式标准下载 船型直接估算有效功率，然后根据设计船与标准船之间的差异逐一进行修正，最后得到设计船的有效功率值。 7.1.2根据艾尔法进行列表计算 下面是计算表格: 表7.1 艾尔法计算有效马力 速度v(kn) 8 9 10 11 12 弗洛德数vs/sqrt(gL) 0.15662 0.176196 0.19577 0.215351 0.23493 标准C0查图7-3 440 430 410 390 350 标砖Cbc查图7-5 0.83 0.79 0.76 0.73 0.695 实际Cb(肥或痩)(%) -6.75,肥 -12.15肥 -16.5肥 -21.3肥 -27.4——————————————————————————————————————————————— 肥 Cb修正(%)若肥:Cb肥(%)x3x实际Cb -78.907 -138.889 -180.67 -221.524 -255.67 vs/sqrt(L) 0.49046 0.551769 0.61308 0.674384 0.73569 已修正Cb之C1 361.093 291.1111 229.326 168.4757 94.3348 B/T修正(%)=-10Cb(B/T-2)% -0.3323 -0.33225 -0.3323 -0.33225 -0.3323 B/T修正数量，?2[式(7-23)] -119.97 -96.7217 -76.194 -55.9761 -31.343 已修正B/T之C2 241.12 194.3894 153.132 112.4997 62.9921 标准xc，%L，船中前或后，查表7-5 0.95 0.79 0.55 0.16 -0.6 实际xc，%L，船中前或后 0.862 0.862 0.862 0.862 0.862 相差%L，在标准者前或后 0.125 -0.1022 -0.443 -0.9971 -2.076 xc修正(%),查表7-7(b) 3.7 3.2 2.6 2.1 1.5 (?3)0 8.92143 6.22046 3.9814 2.36249 0.9448 xc修正数量，?3[式(7-25)] 0 0 0 0 0 已修正xc之C3 241.12 194.389 153.13 112.499 62.992 长度修正(%)=(Lwl-1.025Lbp)/Lwl×100% -0.1165 -0.1165 -0.116 -0.1165 -0.116 长度修正数量，?4式[(7-25)] -0.2807 -0.2262 -0.178 -0.1309 -0.073 已修正长度C4 240.839 194.163 152.95 112.368 62.918 V3s 512 729 1000 1331 1728 Pe=?0.64V3s/C4×0.735(kW) 299.052 528.158 919.69 1666.23 3863.3 ——————————————————————————————————————————————— peb(无附体) 276.9 489.035 851.56 1542.80 3577.2 Pe(hp) 406.597 718.094 1250.4 2265.44 5252.7 根据计算结果，可以得到有效马力曲线， 表7.2 有效马力曲线表 V(kn) 8 9 10 11 12 Pe(hp) 406.59 718.094 1250.43 2265.444 5252.72 7.2螺旋桨图谱设计 7.2.1初步确定螺旋桨的最佳转速 7.2.1.1 螺旋桨的叶数 依据《船舶原理》下册第8章的有关内容，螺旋桨的叶数与主机气缸数的比值不能为整数(否则会对船体振动不利)。本船主机气缸数为6缸，所以取螺旋桨的叶数为5叶。本船的螺旋桨定为AU或MAU 5叶桨。 7.2.1.2 螺旋桨直径D 依据型线图船尾部分的形状来确定出大体的值。桨叶最顶端与船壳的距离(对直径2m<D<5m的船舶)不小于0.11D，桨叶最低端与基线(或舵承)的距离不小于0.03D，取空隙为0.15D。这样就可以大体确定出螺旋桨的直径了。本船桨处高度为3.2m，由1.15D,3.2得桨最大直径为2.78m。 7.2.1.3 计算参数 设计航速取为9kn，减速箱效率 ,轴系传动效率 =0.95,伴流分数ω=0.25,推力减额分数 t=0.3,相对旋转效率 ,船身效率ηH=(1-t)/(1-——————————————————————————————————————————————— ω)=0.923。主机额定转速为830r/min，假定一组螺旋桨转速(r/min): 150、200、250、300。 计算表格如下: 表7.3 最佳转速计算表 名称 单位 数据 螺旋桨直径D m 2.3 2.3 2.3 2.3 ηH=1-t/1-w 0.933333 0.93333 0.933333 0.933333 Va=V(1-w) kn 6.75 6.75 6.75 6.75 Pe给定 718.094 718.094 718.094 718.094 假定一组转速N r/min 150 200 250 300 直径系数δ=ND/Va 51.11111 68.1481 85.18519 102.2222 MAU5-50 P/D 0.85 0.71 0.633 0.588 η0 0.648 0.558 0.486 0.432 Bp1/2 4.41 6.13 7.93 9.91 Pd=Bp2Va5/N2 235.5541 494.653 870.4079 1501.658 主机马力Ps=Pd/ηs*ηr 247.9517 520.688 933.2715 1580.692 有效推马力Pte=Pd*ηo*ηh 142.4631 257.615 402.1653 605.4684 根据图标画出曲线: 图7.1 确定最佳转速 由给定功率和画出图线的交点得最佳转速为236r/min，可以得出 ——————————————————————————————————————————————— 减速箱的减速比i=830/236=3.517。 7.2.2螺旋桨的终结设计 螺旋桨的终结设计问题就是已知主机马力Ps，转速N和有效马 力曲线，确定所能达到的最高航速V及螺旋桨的尺度与效率。对于这 类设计问题，在选定螺旋桨形式、叶数和盘面比后，通常先假定若干 个航速进行计算。 本船已知主机功率Ps=1620kw，螺旋桨转速N=160r/min和有效 功率曲线。假定一组航速(km/h)依次为:8、9、10、11;减速箱 效率 ,轴系传动效率 =0.95,伴流分数ω=0.24,推力减额分数 t=0.3,相 对旋转效率 ,船身效率ηH=(1-t)/(1-ω)=0.921。分别采用AU5-50、 AU5-65、MAU5-80三种形式的螺旋桨进行计算。 计算表格如下: 表7.4 终结设计计算表 假定船速 kn 8 9 10 11 Va=V(1-w) 6 6.75 7.5 8.25 Pd1/2 39.696332 39.6963 39.6963 39.6963 39.6963 Va2.5 88.18163 118.3748 154.047 195.4946 N 236 236 236 236 Bp=N*Pd0.5/Va2.5 106.239 79.14119 60.81474 47.92114 Bp1/2 10.30723 8.896134 7.798381 6.92251 5-50 δ 105.3 85 83.8 74.5 η0 0.417 0.488 0.492 0.528 ——————————————————————————————————————————————— P/D 0.58 0.634 0.638 0.675 D(m) 2.677119 2.431144 2.663136 2.604343 Pte=Pd0η0ηH 613.3009 717.7238 723.6068 776.5536 5-65 P/D 0.631 0.664 0.696 0.731 η0 0.407 0.445 0.483 0.515 δ 104.4 92.2 82.4 74.3 D(m) 2.654237 2.637076 2.618644 2.597352 Pte=Pd0η0ηH 598.5934 654.4817 710.3701 757.4339 5-80 P/D 0.648 0.675 0.707 0.736 η0 0.405 0.442 0.474 0.501 δ 102.1 91.7 82.5 74.4 D(m) 2.595763 2.622775 2.621822 2.600847 Pte=Pd0η0ηH 595.6517 650.0693 697.1331 736.8432 据表中的计算结果可绘制PTE、δ、P/D及η0对V的曲线，如 下图所示。 图7.2 根据上图可以得到每种桨的船速: 桨型 Vmax(kn) AU5-50 8.999 AU5-65 8.829 MAU5-80 8.77 图7.3敞水率效图 ——————————————————————————————————————————————— 根据上图可以得到每种桨的敞水率效: 桨型 Vmax/kn ηo AU5-50 8.999 0.489 AU5-65 8.829 0.439 MAU5-80 8.77 0.434 图7.4 P/D图 图7.5直径系数图 根据图 7.4 图7.5可以得到每种桨的设计计算的最佳要素: 表7.5设计计算的最佳要素 MAU V P/D D η0 Pte 5-50 8.999 0.634 2.451 0.489 717.65 5-65 8.829 0.644 2.642 0.439 658.56 5-80 8.77 0.637 2.616 0.434 637.84 7.2.3空泡校核 照柏利尔空泡限界线图，计算不发生空泡之最小展开面积比。 浆轴沉深 hs=T-Zp=1.8 m Po-Pv=Pa+ρ*hs-Pv=12001 kgf/m2 计算温度 t=150C Pv=174 kgf/m2 PD=829.37 hp ρ=102.04 kgf*s2/m4 列表进行空泡校核计算: 表7.6空泡校核计算结果 项目 5-50 5-65 5-80 ——————————————————————————————————————————————— 1 Vmax(kn) 8.999 8.829 8.77 2 Va=Vmax(1-ω)0.5144(m/s) 3.4718142 3.4062282 3.383466 3 (0.7πND/60)2 449.4733412 522.2554038 512.0269204 4 (V0.7R)2=Va2+(0.7πND/60)2 461.526835 533.8577943 523.4747625 5 ?=(P0-Pv)/(1/2ρ(3)) 0.420705698 0.363705413 0.370919447 6 7 8 9 10 τc(查伯利尔限界线) 0.1675 0.156 0.1575 T=75Pd0η0/Va(kg) 16610.42392 15536.24678 15148.66762 Ap=T/(1/2ρ(3) τc) 4.217312052 3.645124284 3.590664714 Ae=Ap/(1.067-0.229P/D)(m2) 4.575014105 3.964142626 3.89812123 Ae/A0=Ae/(πD2/4) 0.969652097 0.723092357 0.725253758 根据表计算结果作图: 图7.6 空泡校核结果 由图可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，如下表所示: 表7.7螺旋桨最终计算结果 空泡校核后最终的参数 AE/AO P/D D ηo Vmax ——————————————————————————————————————————————— 0.626 0.643 2.62 0.445 8.907 此即是螺旋桨所求参数。 结合尾部型线，可知螺旋桨处的中剖线到基线距离3.22 m 。根据《船舶设计手册》取桨的上下间隙分别为b=0.12D,0.3144 m实取b =0.3 m，a,0.045D,0.1048 m,实取a =0.10 m。D,2.62 m，则桨轴中心线到基线距离f=D/2+a=1.41m，尾部机舱双层底高1.0 m,满足配合要求。则a+b+D=3.22 m。 ———————————————————————————————————————————————