船舶阻力與推進課程設(shè)計

1、<p>　　船舶阻力與推進課程設(shè)計說明書</p><p><b>　　課程名稱：船舶原理</b></p><p>　　院 （系）：交通學(xué)院</p><p>　　專 業(yè)：船舶與海洋工程</p><p>　　2013年7月15日</p><p><b>　　目錄</b&

2、gt;</p><p>　　船型主要參數(shù)…………………………………2</p><p>　　主機參數(shù)………………………………………2</p><p>　　推進因子的決定………………………………3</p><p>　　可以達(dá)到最大航速的計算……………………3</p><p>　　空泡校核………………………………………5&l

3、t;/p><p>　　強度校核………………………………………7</p><p>　　螺距校核………………………………………9</p><p>　　敞水特性曲線的確定…………………………10</p><p>　　系柱特性計算…………………………………11</p><p>　　航行特性計算…………………………………12<

4、/p><p>　　螺旋槳計算總結(jié)………………………………14</p><p><b>　　1.船型主要參數(shù)</b></p><p>　　船型：單槳，中機型漁船。</p><p>　　垂線間長 Lpp = 78 m</p><p>　　型 寬

5、 B = 14m</p><p>　　型 深 H = 8.8 m</p><p>　　平均吃水 Tm = 6 m</p><p>　　棱形系數(shù) Cp = 0.735</p><p>　　排水體積

6、 ▽ = 4973m3</p><p>　　排 水 量 △ = 5097t</p><p>　　槳軸線中心距基線高 Zp = 2 m</p><p>　　由模型試驗提供的有效功率數(shù)據(jù)如下表；</p><p><b>　　2.主機參數(shù)</b

7、></p><p><b>　　型號</b></p><p>　　主機功率 MHP = 1618kw(2200hp)</p><p>　　轉(zhuǎn) 速 N = 280 r/min</p><p>　　螺旋槳材料 Cu3鎳鋁青銅</p&

8、gt;<p>　　旋向 右旋</p><p><b>　　3．推進因子的決定</b></p><p>　　根據(jù)船型資料，單槳漁船,伴流分?jǐn)?shù) w=0.77CP-0.28=0.286</p><p>　　根據(jù)經(jīng)驗公式，單槳漁船，推力減額分?jǐn)?shù) t=0.77CP-0.30=0.266&l

9、t;/p><p>　　取相對旋轉(zhuǎn)效率 中機型 ηR=1.0</p><p>　　船身效率 η==1.028</p><p>　　4.可以達(dá)到最大航速的計算</p><p>　　采用MAU 4 葉槳圖譜進行計算，取功率儲備10％。</p><p>　　軸系效率 ηS=0.97</p><p

10、>　　螺旋槳敞水收到的馬力：PD=PSηSηR﹙1-10％﹚</p><p>　　=2200×0.97×1×0.9=1920.6 hp</p><p>　　根據(jù)MAU4-40，MAU4-55，MAU4-70的-δ列下表：</p><p><b>　　表一</b></p><p>　　由

11、上表一的計算結(jié)果可繪制PTE，δ，P/D及ηO對V的曲線如下</p><p>　　從PTE-f(V)曲線與船體滿載有效馬力曲線之交點，可獲得不同盤面比所對應(yīng)的設(shè)計航速及螺旋槳最佳要素P/D，D及η0，數(shù)據(jù)如下</p><p><b>　　表二</b></p><p><b>　　5.空泡校核</b></p>

12、<p>　　按柏利爾空泡校核限界線中漁船下限線，計算不發(fā)生空泡之最小展開面積比。</p><p>　　槳軸深度 hS=T-ZP=6-2=4 m</p><p>　　P0-PV=Pa+rhs-Pv=10330+1025×4－174=14256kgf/m2</p><p>　　計算溫度為15℃ PV = 174 kgf/m2 PD=1920.6h

13、p ρ=104.63kgfs2/m4</p><p><b>　　空泡校核結(jié)果如下</b></p><p><b>　　表三</b></p><p>　　由上表的結(jié)果作圖如下</p><p>　　由上圖可求得不發(fā)生空泡的最小盤面比與所對應(yīng)的最佳螺旋槳要素如下</p><p>

14、;　　AE/A0=0.664 P/D=O.616 D=4.78m η0=0.494 Vmax=11.659kn</p><p><b>　　6.強度校核</b></p><p>　　按2001年《規(guī)范》校核t0.25R及t0.6R,應(yīng)不小于按下式計算之值：</p><p>　　t=, Y= ,X=</p><p>　　

15、計算功率Ne=2200×0.97=2134hp</p><p>　　Ad=AE/A0=0.664 P/D=O.616 ε=100 </p><p>　　G=7.6g/kg N=ne=280r/min</p><p>　　葉片最大寬度b0.66R=0.226DAd/(0.1Z)=0.226×2.584×0

16、.664/0.4</p><p><b>　　=0.969 m</b></p><p>　　b0.25R=0.7212b0.66R=0.699m</p><p>　　b0.25R=0.7212b0.66R=0.969m</p><p>　　強度校核計算如下表四</p><p><b>　

17、　表四</b></p><p>　　各半徑出實際槳葉厚度分布如下表五</p><p><b>　　表五</b></p><p><b>　　7.螺距修正</b></p><p>　　根據(jù)尾軸直徑大小，決定轂徑比d/D=0.18,此值與MAU槳標(biāo)準(zhǔn)轂徑比相同，故對此項螺距無需修正。由于實際

18、槳葉厚度大于標(biāo)準(zhǔn)厚度，故需因厚度差異進行螺距修正。</p><p>　　設(shè)計槳 （）0.7R==0.04847</p><p>　　標(biāo)準(zhǔn)槳 （）0.7R==0.04576</p><p>　　1-s====0.5765</p><p>　　取AU4-55為基準(zhǔn)槳</p><p>　　a為基準(zhǔn)螺旋槳展開面積比為0.55

19、</p><p>　　a=﹛1＋1.1[﹙﹚-﹙﹚]﹜×AE/A0</p><p>　　= AE/A0=0.664</p><p>　　Δ（）0.7=［（）0.7設(shè)-（）0.7標(biāo) ×]×0.75</p><p>　　=(0.0487-0.04576×﹚×0.75=0.007925</p&

20、gt;<p>　　Δ﹙﹚=-2﹙﹚﹙1-s﹚Δ﹙﹚</p><p>　　=-2×0.616×0.5765×0.007925=-0.00563</p><p><b>　　修正后的螺距比：</b></p><p>　　=﹙﹚＋Δ﹙﹚=0.616-0.00563=0.610</p><

21、p>　　8.敞水性征曲線之確定</p><p>　　由MAU4-55,MAU4-70,P/D=0.616的敞水性征曲線內(nèi)插得到MAU4-66.4，P/D=0.616的敞水性征曲線。</p><p>　　設(shè)計槳的敞水性征曲線數(shù)據(jù)如下</p><p><b>　　表六</b></p><p>　　由上表的數(shù)據(jù)，繪出設(shè)計

22、槳的敞水性征曲線如下圖</p><p><b>　　9.系柱特性計算</b></p><p>　　由上圖的J=0時，K=0.272，K=0.0276.</p><p>　　計算功率 P=220×0.97=2134hp</p><p>　　系柱推力減額分?jǐn)?shù)取t=0.04</p><p

23、><b>　　主機轉(zhuǎn)矩</b></p><p>　　Q===5919.03kgf·m</p><p><b>　　系柱推力</b></p><p>　　T==﹙0.272/0.0276﹚×﹙5919.03/2.584﹚</p><p>　　=22574.485kgf<

24、/p><p><b>　　螺旋槳轉(zhuǎn)速</b></p><p>　　N= 60=253.083r/min</p><p><b>　　10.航行特性計算</b></p><p>　　取轉(zhuǎn)速為280r/min,270r/min,260r/min進行計算，航行計算如下表7</p><p&g

25、t;　　把上表的計算結(jié)果繪制如下圖</p><p>　　由上圖可求得壓載航行時可達(dá)最大航速約為V=11.934kn,主機馬力為1748.6hp。</p><p>　　110％超載航行時可達(dá)最大航速約為V=11.35kn, 主機馬力為1825.8hp。</p><p>　　滿載航行，N=280r/min時，可達(dá)最大航速為V=11.616kn,主機馬力為1791.2hp