推进演示文稿dw8.ppt

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1、第八章螺旋桨图谱设计在船舶线型初步设计完成后，通过有效马力的估算或船模阻力试验，得出该船的有效马力曲线。在此基础上，我们就可以进行螺旋桨设计了。螺旋桨的设计问题分为两类，即初步设计和终结设计。§8.1设计问题和设计方法一、螺旋桨的初步设计问题目标：设计一个效率最佳的螺旋桨，既能达到预定的航速，又使消耗的主机马力最小。分为两种：1、已知船速V，有效马力PE，根据选定的螺旋桨直径D，确定螺旋桨的最佳转速n，效率η0，螺距比P/D和主机马力PS；2、已知船速V，有效马力PE，根据选定的转速n，确定螺旋桨的最佳直径D，效率η0，螺距比P/D和主机马力PS。二

2、、螺旋桨的终结设计问题目标：主机已选定，要求设计一个在给定主机条件下使船舶能达到最高航速的螺旋桨。具体地讲，就是已知主机马力PS，转速n和有效马力曲线，确定最大船速V，螺旋桨的直径D，螺距比P/D及效率η0。在造船实践中，一般采用标准机型，所以在实际设计中，极大多数是这类设计问题。目前设计船用螺旋桨的方法有两种，即图谱设计法及环流理论设计法。图谱设计法就是根据螺旋桨模型敞水系列试验绘制成专用的各类图谱来进行设计。图谱方法计算方便，易于为人们所掌握，是目前应用较广的一种设计方法。应用图谱设计螺旋桨虽然受到系列组型式的限制，但此类资料很丰富，已能包括一般

3、常用螺旋桨的类型。环流理论设计方法是根据环流理论及各种桨叶切面的试验或理论数据进行螺旋桨设计。用此种方法可以分别选择各半径处最适宜的螺距和切面形状，并能照顾到船后伴流不均匀的影响，因而对于螺旋桨的空泡和振动问题可进行比较正确的考虑。随着计算机的普及和环流理论的成熟，现已得到广泛的应用。在进行螺旋桨设计时，必须针对船舶的特点和要求，根据实践经验，选用合适的螺旋桨图谱。这里主要讨论商船螺旋桨的设计，兼顾高速军舰螺旋桨设计。目前在商船螺旋桨设计中，以荷兰的楚思德B型螺旋桨和日本Au型螺旋桨应用最为广泛。§8.2Bp-型螺旋桨设计图谱及其应用一、AU型螺旋

4、桨设计图谱及其应用如果将AU型5叶，盘面比＝0.50，螺距比分别为：P／D＝0.4，0.6，0.8，1.0，1.2的五个螺旋桨的敞水试验结果绘制在同一图上，则可以得到一个敞水性征曲线组。当知道进速系数J＝VA／(nD)以后，即可得到不同螺距比螺旋桨的性能。在螺旋桨的设计问题中，一般不可能同时给定直径D和转速N，而敞水性征曲线图的横坐标进速系数J却同时包括了D和N两个参数，这给设计螺旋桨带来不便，为此需将这类性征曲线转绘成专用图谱，B—δ型图谱就是目前应用最广的一种图谱形式。1、Bp-型设计图谱的建立针对终结设计问题(已知主机马力和螺旋桨转速)，导出

5、不包含直径D的系数。由定义收到马力系数（功率系数）为各量单位取为：PD(hp)，VA(m/s)，n(rps)如取为：VA(kn)，N(rpm)，ρ=104.51kgfs2/m4则有同时定义直径系数由敞水曲线绘制-δ图谱方法1）确定效率等值线范围，一般η0=0.3-0.7，和间距，一般η=0.012）确定直径系数等值线范围，一般=30–200，和间距，一般δ=23）做效率等值曲线。在敞水曲线上，用每个等值效率，做水平线与各个P/D的效率曲线相·交，并各个交点上读取J和相应的KQ值。然后由下式计算BP：将各个相应的P/D，用光滑曲线相连，得效率等值

6、曲线。4）做等值直径曲线。对每个给定的直径系数δ值，计算其相应的J值：5）将各时效率最高点连成光顺曲线，即为最佳效率曲线。在计算的J，从敞水曲线上读取在各个P/D下的KQ值，并J和KQ计算BP:将各个相对应得P/D，用光滑曲线连接得等值直径系数曲线。2、AU（MAU）型螺旋桨形式AU～该系列原型，为部分五叶桨和六叶桨采用。MAU～减小部分切面的前缘高度，适当降低面空泡的裕度，增大叶背的抗空泡性能。AUW～尾缘有一定翘度，六叶桨采用。MAU为等螺距螺旋桨AU、AUW、MAUW有4、5、6叶桨，根据它们的伸张轮廓尺寸和叶切面尺寸就可以求出螺旋桨的伸张轮廓

7、和各半径处的叶切面形状。3、图谱的应用设计时应先确定1)螺旋桨的初步设计问题（a)已知船速V，PE，选定D，确定最佳转速N，0，P/D，PS选定桨型，叶数，盘面比，假设一组转速N，列表计算。根据计算结果作PS，PTE，P/D，η0～N曲线图。根据已知船速V时的有效马力PE作水平线与PTE曲线相交，由此交点可读出螺旋桨的转速N、要求的主机马力Ps及螺旋桨的螺距比P／D、效率η0。（b)已知船速V，PE，选定N，确定最佳直径D，0，P/D，PS同样选定桨型，叶数，盘面比，假设一组直径D，列表计算。根据计算结果作PS，PTE，P/D，η0～D曲线图。P

8、TE与PE交点即为设计桨的各项参数。2)螺旋桨的终结设计问题已知有效马力曲线PE，主机功率PS，转速N，确定