1、目 錄摘 要4關鍵詞4Abstract5Keywords5前 言61 設計任務書分析71.1 設計任務書提要71.1.1 課題名稱71.1.2 航區、航線、用途7船級71.1.4 船型7主機7航速7續航力與自持力與乘客7性能7消防、救生設備81.2 任務書分析81.3 設計流程81.31 設計思路81.3.2 設計流程圖92 主尺度論證102.1 根據母型船估算排水量10母型船：85客位內河游輪船。102.1.2 排水量估算10確定主機功率102.2 確定主尺度11船型的選取113 型線設計133.1 型線圖133.2 本船型線圖設計繪制134 靜力學計算144.1程序簡要說明14運行程序數據

2、144.2 靜水力數據14靜水力數據計算154.3穩性橫截曲線16靜穩性曲線的繪制164.4邦戎曲線174.41邦戎曲線的繪制174.5橫剖面積曲線175 各種裝載情況浮態及穩性計算185.1滿載出港重量重心計算185.2滿載出港穩性計算185.3自由液面修正205.4滿載穩性計算表205.5 橫搖周期計算215.6干舷校核215.6極限靜傾角，進水角，最小傾覆力臂計算235.7空載到港重量重心計算235.8空載到港穩性計算235.9空載穩性計算表256 螺旋槳設計256.1船型基本資料256.2. 艾亞法估算阻力266.3 螺旋槳基本因素276.31主機型號27推進因子的確定27槳葉數Z的選

3、取27槳型的選取說明28根據估算的AE/A0選取圖譜286.4終結設計28空泡校核29計算與繪制螺旋槳無因次敞水性征曲線306.5系柱推力計算32計算船舶系泊狀態螺旋槳有效推力與保持轉矩不變的轉速32槳轂設計32參考文獻35摘 要本論文是闡述了90客位內河游輪的設計。內河游輪在國內的開發比較快，在內河航道上不僅可以用來發展旅游觀光，促進第三產業的發展，同時可以在旅游淡季充當水上巴士，緩解城市內的交通壓力，并有效的改善城區內的空氣質量。設計階段首先是對設計方案進行論證,方案論證的依據主要是設計任務書、母型船的資料和相關的規范。確定了新船的主尺度之后，接著是進行總布置設計，型線設計，并對其性能作出

4、分析論證。本文從主尺度設計、總布置設計和型線設計三個方面進行論證。確定船舶的長、寬、型深及吃水等；繪制船舶的橫剖面面積曲線、半寬水線圖、橫剖面圖，并由型線圖進行靜水力計算，繪制出邦戎曲線，穩性橫截曲線，靜穩性曲線，動穩性曲線，各種裝載情況浮態及穩性計算。關鍵詞：內河游輪；主尺度；穩性 AbstractThis paper described the design of the 90 class river cruise.The river cruise is relatively fast development in the country, not only in the inland w

5、aterways can be used to develop tourism, and promote the development of tertiary industry in the tourist off-season to act as a water bus to ease the traffic pressure on the city, and effectively improve the urban within the air quality.The design phase first demonstration of the design program, the

6、 demonstration program is mainly based on the book design, the parent ship information and related specifications.After the determine for main dimensions of the new ship, followed by the general layout is profile design, and its performance is an analysis of the argument.From the main scale design,

7、general layout and three aspects of line design and conduct feasibility studies. Determine the ship's length, width, depth and draft; draw the ship's cross section area curve, the half-width waterline Figure transverse section, the hydrostatic calculations by type chart, draw out the curve o

8、f the bonjean, and stability of cross-cut-off curve, the static stability curve, the dynamic stability curve, a variety of loading conditions the floating state and stability calculations.Keywords: river cruise; main scale; stability前 言全文內容包括任務書分析，主尺度及要素的確定，船體型線設計，船舶性能計算，總布置設計，調查報告，英文翻譯等內容。整個設計過程以快速

9、性、穩性和經濟性為中心。確保設計的船具有標準的航速，改善設計船的穩定，同時具備良好的經濟性。設計船的主要數據如下：總長LOA=27.5m, 垂線間長LPP=24.5m, 設計水線長Lw=25.8m, 型寬B=5.1m, 型深D=1.5m, 吃水T=0.9m, 排水量=63.2t， 浮心縱向位置Xb=-0.2788m (舯后)，方形系數Cb=0.510, 棱形系數Cm=0.610, 舯剖面系數Cm=0.825，水線面系數CW=0.7975。由于本人水平和經驗有限，文中難免有不當之處。懇請老師批評和指教，提出寶貴的意見，我將不勝感激！ 1 設計任務書分析1.1 設計任務書提要 課題名稱90客位內河

10、游輪總體方案設計及性能研究。 航區、航線、用途適航范圍為武漢東湖至武漢沙湖以及連接兩湖的楚河，屬于內河淺水航道，主要用來發展沿武漢中央文化區的旅游觀光業，同時作為水上巴士，緩解城區的交通擁堵的壓力，并改善城區空氣質量。船級滿足中華人民共和國船舶檢驗局辦法的有關規范。 船型船型是指船舶的主船體特征，包括上層建筑、機艙部分、船艙劃分、甲板層數、甲板間高等。船舶的類型主要由載重型船舶和布置型船舶，本設計船為內河游輪，屬于布置型船舶。設計中要首先考慮各種規范對布置型船舶的要求，通過滿足規范的要求并同時兼顧經濟性來完成主尺度的設計。它除裝備了基本的船用設備外，船內設有航空座椅，保證乘客在乘坐游艇時的舒適

11、性，同時能欣賞到湖面的風光和內河兩岸的楚文化風景。主機雙機雙槳，雙主機最大功率2×120馬力。航速在深海、靜水、風力不超過蒲氏2級、無污底，在設計吃水狀態下，以最大持續功率輸出的情況下，航速為21.7km/h。續航力與自持力與乘客在正常航行狀態下，自持力為10小時，乘客定額90人。性能確定該船擁有當先進的、雙柴油機、固定螺距螺旋槳。具有船速快、機動性高，快速反應能力強等特點。在湖面航行過程中，能保持良好的穩性，橫搖周期控制在保持舒適的范圍，能讓乘客享受到觀光游艇的優勢。消防、救生設備消防：應按建造規范消防設備部分的規定來配置和布置。全船設水滅火系統，客艙上甲板區域設基本泡沫滅火系統，

12、機艙設高壓CO2滅火系統，水滅火系統，手提式泡沫滅火系統，手提式CO2滅火系統。救生：船舶救生設備常用的有救生艇、救生筏、救生浮、救生圈和救生衣等。設計船的救生設備種類與配備數量依船舶類型、航區、人數和船長等因素按內河船舶救生設備規范1.2 任務書分析目前水上旅游行業在國內發展還處于早期，發展水上旅游行業的前景廣闊。任務書要求船舶航線是從武漢東湖經楚河到武漢沙湖，沿途經過武漢磨山風景區，梅園，武漢植物園，楚河漢街。武漢東湖是全國最大的城中湖，沿湖岸的風景區較多，目前武漢城區內公交擁堵，出行交通不便，開發武漢至沙湖的航線，不僅可以開發東湖沿岸的水上旅游行業，同時緩解城區內的交通壓力，并改善城區內

13、空氣質量。在設計過程中，要保證船舶在旅游淡季時可以作為水上巴士，在旅游旺季時作為觀光游輪，要對母型船的木作舾裝做改善，采用動車式的軟座靠椅，并在船舶上設置觀光陽臺。1.3 設計流程1.31 設計思路本船設計采用85客位內河游輪作為母型船，考慮到設計要求中的載重量與母型船相差不大，而母型船本身線型比較光順，屬于優良型船。并且航線所處的環境與設計船舶相似，為了使設計及船舶設計安全可靠。本船在設計時采用母型船線型，在船首尾處增加面積，保證旅客的安全，這樣在不改變排水量的前提下更經濟性。由于船長的變化沒有對總體型線產生較大影響，這樣的對母型船的阻力特性，穩性，浮態及其他方面沒有很大的影響.。在按照母型

14、船型線繪制完成后，根據設計船舶排水量和吃水的要求，調整浮態和首尾吃水，得到設計船舶的主尺度要素，再通過sta軟件計算船舶靜力學數據，校核計算滿載出港和空載到港的穩性，以及設計船舶快速性。1.3.2 設計流程圖在設計過程中首先優先滿足任務書設計要求，同時進行一定程度的優化，最終結合其它方面的設計計算情況最終確定其它要素.2 主尺度論證2.1 根據母型船估算排水量母型船：85客位內河游輪船。表2-1 85客位內河游輪主尺度總長 Loa 26.9 m舯剖面系數 Cm 0.870水線長 Lw 25.8 m棱形系數 Cp 0.630兩柱間長 Lpp 24.8 m水線面系數 Cwp 0.720型寬 B 5

15、.1m半進水角 ie 20 °型深 D 1.5 m設計吃水 T 0.9 m排水量 59.2 t浮心縱向位置 xb -0.25 m方形系數 Cb 0.547甲板梁拱 f 0.1 m2.1.2 排水量估算按一般游輪的排水量估算排水量，游輪屬于一般布置船，設計船舶載客數為90人，載重量增加，型線與母型船一致，船體內部舾裝件需改造，船舶載重量和船體空船重量改變，根據母型船排水量，修正設計船舶排水量為：排水量 =63.2t。2.1.3確定主機功率用海軍系數法來估算新船的主機功率和航速，選主機：P = 2/3V3 / C 其中P主機功率，kw設計排水量，63.2tV設計航速，為21.5km/hC

16、海軍系數，根據近似型船資料確定。根據母型，計算后所需功率小于母型船主機功率，即沿用母型主機主機，采用兩臺主機，每臺主機所需功率為120hp。2.2 確定主尺度船型的選取本船為鋼制內河客輪，參考相近船舶及，船型為單體排水，考慮快速性方面的要求及船后對螺旋槳直徑的限制，采用雙槳。1) 船長Lbp內河船舶在選擇船長時會受到航道曲率影響，在求得排水量后，從阻力觀點進行校核，使選擇的船長盡可能在阻力的“谷”點，但由于影響客輪船長的因素較多，也可以按照速長比來確定。此次設計中，由于母型船船型優良；根據內河船舶設計手冊7-1圖4，阻力峰值與V/L的關系查的，此時船舶阻力處于阻力“谷”點。即取母型船船長為設計

17、船長Lbp=24.5 m；2）方形型船Cb (3.5)由于設計船舶屬于淺水內河客輪，主尺度受到限制，不得不加大方形系數以保證排水量的要求。由提高運載能力方面考慮，再加上本船對航速的要求，根據母型船方形系數，以及內河船舶設計手冊7-1圖五中，方形系數與速長比的關系，修正初取方形系數CbCb=0.51 3）吃水的選擇由航道的限制，已經目前航道上營運的船舶資料，設計船舶的平均吃水TT=1.0m4）船寬B的確定內河船舶選取船寬時主要從滿足穩性，艙室布置等要求來考慮。內河船舶由于吃水限制上層建筑較高，根據內河船舶設計手冊，為保證船舶的穩性一般B/T值取得較大，多數在4.5以上。根據母型船，已經航道吃水的

18、限制，設計船舶的船寬：B=5.1m5）型深D的確定根據船舶吃水和干舷的要求，設計船舶型深：D=1.5m表2-2 設計船主尺度匯總表船型：單體布置型船垂線間長：24.5m型寬：5.1m總長： 27.5m型深：1.5 m水線長： 25.8m吃水：0.9m方形系數： 0.500浮心距舯：-0.2788m上表即是設計船舶的主尺度要素。根據設計船舶的主尺度安排總布置的設計和螺旋槳設計。3 型線設計3.1 型線圖船舶下蓋外殼的形狀，主要是通過型線圖來表示。船體形狀的表達，具體地說，主要是表示船體外板型表面和甲板型表面的形狀。船舶設計時，通常主要從航行性能、總體布置和結構及工藝上的要求來確定船體下蓋外板型表

19、面的形狀，因此船舶外板型表面通常是形狀復雜的光滑曲面。型線圖是在三個相互垂直的投影面上，以船體型表面的截交線、投影線和外輪廓線表示船體外形形的圖樣。型線圖不僅表示了船舶的形狀和大小，還是計算船舶航行性能，繪制其他船舶圖樣和進行船舶放樣的主要依據。3.2 本船型線圖設計繪制此次畢業設計主要是依靠母型船設計型線，由于母型船本身線型優良，阻力性能良好，并且母型船航行的航道和設計船舶類似，都是在內河和湖泊內航行，并同時為旅游船。在設計過程中，設計船舶的外形基本與母型船一致，在甲板以下的型線是相同的，保證船舶的優良線型，在甲板以上部分，船舶的上層建筑根據現在旅游市場的需要進行改造，保證旅游船的舒適度和現

20、代化。4 靜力學計算4.1程序簡要說明本船使用原華中理工大學船舶系張銘歌副教授編制的“船舶靜水力計算程序”計算。程序可用于計算普通單體船型、雙體船、渦尾、隧道尾等船型。該程序采用辛普森第一方法及梯形法計算擬合曲線下的面積和面積矩。計算程序用Fortran語言編制、數據檢查程序用Basica語言編寫。程序供數十艘實船設計使用，并為本專業學生畢業設計使用。計算結果準確，可信度高。4.1.1運行程序數據通過程序的數據要求用文本文檔的格式編輯，先輸入型值表數據，再根據繪制的型線圖，在橫剖面曲線和半寬水線曲度較大的地方進行插值，并且要在端點修正，使程序運行的圖形光順，閉合。再通過運行的的數據進行計算。4

21、.2 靜水力數據NoTVXbZbAwXfTPCMTC100.083-5.692-0.0292.497-4.3620.025020.38.594-0.3990.19351.5530.370.5160.44930.627.879-0.0160.37775.981-0.0630.760.86940.953.761-0.2030.5697.305-0.8870.9731.49851.284.791-0.460.74109.532-0.931.0951.89661.5119.234-0.5810.917119.241-0.7551.1922.252NoTZmZmlCbCwCmCpCvp100.18818

22、9.15800.0201.093020.35.082133.3910.2290.4130.5810.3950.55630.63.86279.8490.3720.6080.7250.5130.61240.93.3471.6110.4780.7790.8060.5930.61451.22.99257.7610.5660.8770.8560.6610.64561.52.84749.0860.6360.9540.8910.7140.6674.2.1靜水力數據計算根據程序運行的數據，在CAD中繪制靜水力曲線，先根據估算的排水量，曲線中取得相應的吃水。此時吃水T=1.0m。再根據此時的吃水，在曲線上查詢相

23、應的靜水力數據。當設計船舶滿載出港時，排水量為63.2t，此時吃水T=1.0m；方形系數Cb=5.10；橫剖面系數Cm=0.825；水線面系數Cw=0.7975；橫穩性半徑BM=3.12米；浮心縱向坐標Xb=-0.2788；滿載重心高度Zg=1.72m。當設計船舶空載到港時，排水量為53t，此時吃水T=0.88m；方形系數Cb=5.10；橫剖面系數Cm=0.825；水線面系數Cw=0.7975；橫穩性半徑BM=3.22米；浮心縱向坐標Xb=-0.1928；空載重心高度Zg=1.50m。靜水力曲線圖繪制完成。如下圖所示；4.3穩性橫截曲線橫截穩性曲線是繪制靜穩性曲線的基礎，根據船舶在橫傾后的入水

24、和出水楔形所形成的體積矩，求得不同排水體積不同橫傾角的浮力作用線至假定重心的距離，然后，再根據穩性橫截曲線求出某一排水體積時假定穩性臂隨橫傾角的變化曲線，再根據重心高度的變化加以修正，繪制該裝載情況下的靜穩性曲線。 4.3.1靜穩性曲線的繪制根據程序計算獲取上述數據，獲得不同橫傾角時的排水體積和靜穩性臂。然后以靜穩性臂為縱坐標，以排水體積為橫坐標繪制下圖所對應不同橫傾角的穩性橫截曲線圖。根據上述穩性橫截曲線圖，可以根據船舶在各種裝載情況下的排水量以及其重心高度，按照公式：l=ls-（ZG-ZS）sin；計算出船舶靜穩性臂當船舶處于滿載出港狀態時，排水量為63.2t，當船舶處于空載到港時，排水量

25、為53t。再根據不同的排水量可以求出對應的靜穩性臂。4.4邦戎曲線根據邦戎曲線圖，可以計算出任意縱傾水線下的排水體積和浮心位置4.41邦戎曲線的繪制 根據計算所得的每個站號所對應的橫剖面面積As和橫剖面面積對基平面的靜矩Moy在不同水線的值，以吃水為縱坐標，以As和Moy為橫坐標。為了縮短圖紙的長度和使用方便，在繪制邦戎曲線圖時，對船長和型深采用不同的比例。邦戎曲線圖繪制完成。如下圖所示；4.5橫剖面積曲線依據繪制好的邦戎曲線，可以求出不同水線時個站號下所對應的橫剖面面積，再以站號為橫坐標，以個橫剖面面積為縱坐標，繪制橫剖面面積曲線。根據船舶在任一水線下的橫剖面面積曲線，可以方便的求出該水線下

26、的排水體積和浮心縱向坐標，是設計新船型型線圖的主要根據之一。橫剖面面積曲線圖以繪制完成。如下圖所示，表示的是在滿載情況下的橫剖面面積曲線；5 各種裝載情況浮態及穩性計算5.1滿載出港重量重心計算滿載出港母型船設計船舶各種裝載情況重量，重心計算重量垂向重量垂向項目tZg(m)tZg(m)空船49.11.5551.41.55旅客行李（第一客艙）2.422.72.2旅客行李（第二客艙）3.9754.34.054.5燃油滑油20.530.5備品與供應品1.3511.6751.7淡水0000船員，行李0.3750.80.3750.859.21.763.21.725.2滿載出港穩性計算根據滿載出港的排水廊

27、，在穩性橫截曲線上求出對應排水量在假定重心高度時，不同橫傾角的靜穩性臂。橫傾角lssinZg-Zssin（Zg-Zs）l0001.7200100.5579640.17361.720.2985920.259372200.9940440.3421.720.588240.405804301.209530.51.720.860.34953401.314040.64271.721.1054440.208596501.344720.7661.721.317520.0272601.3187970.8661.721.48952-0.17072依據上述數據，繪制靜穩性曲線圖繪制完成靜穩性曲線后，通過對面積積分，

28、在CAD中直接用面域求出在不同橫傾角時，靜穩性曲線下的面積，從而計算得出動穩性臂。根據靜穩性曲線和動穩性曲線可查出，船舶最大靜傾角為20.1°，最大靜穩性臂為0.407m。5.3自由液面修正船上設有淡水艙，燃油艙的艙柜，如果艙內液體沒有裝滿，則船舶在傾斜的時候，艙內的液體也將流向傾斜一舷，且液面保持與水面平行，即會產生自由流動的自由液面。當液體流動后，液體的體積的形狀發生變化，他的重心向傾斜的一側移動，會產生一個額外的傾斜力矩，其結果會降低船舶的穩性。根據總布置中在船底艙布置的兩個水艙，和兩個個燃油艙，即需要對自由液面進行修正；此時通過CAD中的面域工具，查詢出水箱的面積以及自由液面

29、對船縱中剖面的慣性矩ix。經查詢可知：單個水箱的自由液面修正值為： -=-0.12m單個燃油艙的自由液面修正值為；-=-0.08m總的自由液面的修正值為；l=-（0.12+0.08）×2=-0.4m5.4滿載穩性計算表經過自由液面修正后，并在靜水力曲線中查值，并填入下表；-1.320.80da=d+(L/2-xf)t/L1.20df=d-(L/2+xf)t/L3.121.721.80065.5 橫搖周期計算1).計算規范根據內河船舶設計手冊，航行于內河航區的船舶，應考慮波浪和陣風對船舶橫搖的影響： 由于設計船舶屬于內河游輪，根據規范，k=071；式中h為修正后初穩性高。計算得：=4.

30、2s5.6干舷校核 根據中華人民共和國海事局于2011 年頒布的船舶與海上設施法定檢驗規則（內河船舶法定檢驗技術規則）進行干舷計算。船舶最小干舷F 按下式計算： F = F0 + f1 + f2 + f3 mm式中： F0船舶的基本干舷，mmf1型深對干舷的修正值，mmf2舷弧對干舷的修正值，mmf3艙口圍板高度及艙室門檻高度對干舷的修正值，mm（一）基本干舷：F0由船長L=27.5m，設計船屬于B型船舶及航區為“C”級，查閱表.1可得該船的基本干舷F0=145mm。（二）型深對干舷的修正值：f1船長與計算型深比L/D=27.5/1.5=18.34>15,則不作干舷修正：f1=0mm（三

31、）舷弧對干舷的修正值： f2由船長L=27.5m，設計船屬于B型船舶及航區為“C”級，查閱表.1可得首弧Ysb=187.5mm，尾弧Ywb=94mm，故f2=Ysb/6+Ywb/6+C(Ysb/6- Ywb/6) =187.5/6+94/6+0.3×（187.5/6-94/6） =51.6mm（四）艙口圍板高度及艙室門檻高度對干舷的修正值：f3由于艙口圍板和艙室及艙棚門檻的實際高度大于表.1 規定，故不作修正；此時f3=0 。故最小干舷F = F0 + f1 + f2 + f3=145+0+51.6+0=196.6mm。 本船型深D=1.5m，設計吃水T=1.0m,實際干舷大于500

32、mm，滿足最小干舷要求5.6極限靜傾角，進水角，最小傾覆力臂計算極限靜傾角，進水角，最小傾覆力臂計算見表5.9；Mqtf.m0.1712注：極限靜傾角v大于10度時，由規范應該取10度；甲板開口進水角j由排水量在進水角曲線中查得；最小傾覆力臂在動穩性曲線中查得5.7空載到港重量重心計算空載到港母型船設計船舶各種裝載情況重量，重心計算重量垂向重量垂向項目tZg(m)tZg(m)空船49.11.5551.11.55旅客（第一客艙）0000旅客（第二客艙）0000燃油滑油備品與供應品1.3510.8250.35淡水0000船員，行李0.3750.80.3750.851.0251.

33、49531.55.8空載到港穩性計算 根據滿載出港的排水廊，在穩性橫截曲線上求出對應排水量在假定重心高度時，不同橫傾角的靜穩性臂。橫傾角lssinZg-Zssin（Zg-Zs）l0001.500100.5695090.17361.50.26040.309109201.0338550.3421.50.5130.520855301.303250.553225401.4294120.64271.50.964050.465362501.4076820.7661.51.1490.258682601.4501460.8661.51.2990.1511466800.961.51.440

34、依據上述數據，繪制靜穩性曲線圖。繪制完成靜穩性曲線后，通過對面積積分，在CAD中直接用面域求出在不同橫傾角時，靜穩性曲線下的面積，從而計算得出動穩性臂5.9空載穩性計算表經過自由液面修正后，并在靜水力曲線中查值，并填入下表-1.390.70da=d+(L/2-xf)t/L1.10df=d-(L/2+xf)t/L3.211.501.8656 螺旋槳設計6.1船型基本資料雙槳、雙舵、橫骨架式設計水線長：LWL=25.8M;垂線間長：LPP=24.5M型寬：B=5.1m;型深：D=1.5m設計吃水：Td=1.0m;方型系數：Cb=0.510排水量：=63.2t;棱型系數：Cp=0.61縱向浮心坐標X

35、b= -0.2788m縱向浮心位置Xc=1.02%LL/1/35.950.64 13.6234寬度吃水比數B/T5.6676.2. 艾亞法估算阻力 艾亞法是分析大量船模和實船實驗的結果，其實用范圍較廣，一般對中，低速商船比較實用，也可用與正常尺度的海洋拖輪，但對于近代高速商船和大型豐滿船型，偏差較大。根據內河船舶設計手冊，艾亞法估算內河船舶的阻力偏大，因此在估算阻力后，會乘上一個系數，確保阻力估算的準確。艾亞法有效功率估算表：速度Vkn10.260110.800111.718112.4201速度V(km/h)192021.723速度V(m/s)5.27785.55566.02786.3889F

36、roude數Vs/gL0.34040.35840.38880.4121標準C0查圖7-3275250200160標準Cbc,查表7-50.51810.48800.43680.3977實際Cb(肥或瘦)(%)0.510.510.510.51Cb修正(%)0.65000-0.06909-0.25643-0.43222Cb修正數量1178.75000-17.27172-51.28587-69.15595已修正Cb之C1453.75000232.72828148.7141390.84405B/T修正%0.036670.036670.036670.03667B/T修正數量，2-91.01540-46.6

37、8178-29.82981-18.22194已修正B/T之C2362.73460186.04650118.8843272.62211長度修正39.930515.093363.254671.98816已修正長度之C3372.66512191.13986122.1389974.61027V31080.066311259.736191609.047331915.90127PE (kW)30.2606768.81376137.55025268.11521修正后PE(KW)22.69551 51.61031103.1626201.0864并根據求得數據繪制有效馬力曲線圖6.3 螺旋槳基本因素6.31主機

38、型號型號：6135CA標定轉速：1500r/min標定功率：Ne=2×120kW推進因子的確定(1)伴流分數本船為雙槳內河客輪，故使用巴普米爾公式估算=0.165Cxb(1/3/D)1/2-=0.165*0.547*(3.8974/0.92)1/2-0.1*(0.3889-0.2)=0.155(2)推力減額分數t使用商赫公式估算：t=0.25+0.14t=0.25+0.14=0.25*0.155+0.14=0.18(3)相對旋轉效率近似地取為R =1.00(4)船身效率H =(1-t)/(1-)=(1-0.18)/(1-0.155)= 0.97槳葉數Z的選取 根據一般情況，雙槳船多用

39、四葉，加之四葉圖譜資料較為詳盡、方便查找，故選用四葉。槳型的選取說明由于本船為內河游輪，能保證多數時間在滿載狀態。MAU型螺旋槳屬于在滿載的時候效率較高，B型是屬于各種狀態效率相對較高。此船本應選擇MAU型較為合適，因而這次仍舊選用MAU型螺旋槳。根據估算的AE/A0選取圖譜選取MAU4-40，MAU4-55，MAU4-70圖譜。6.4終結設計 列表按所選圖譜（考慮功率儲備）進行終結設計得到3組螺旋槳的要素及VsMAX，功率儲備取5%，軸系效率S=0.98，齒輪箱效率G=0.98螺旋槳敞水收到功率PD0=Ps*0.95*0.98*0.98 =120*0.95*0.98*0.98 =109.48

40、hp由圖譜可查得：項目單位假定航速Vkn10.260110.800111.718112.4201VA=VS*(1-)kn8.60829.06139.831510.4204PDOhp109.4800109.4800109.4800109.4800BP=n*(PDO)0.5/VA2.524.388621.453417.495315.1269Bp4.93854.63184.18273.8893AU4-40P/D0.72600.74800.78800.801059.800056.800051.600050.500000.6290.6460.6670.686PTE=PD0*0HRhp66.797068.

41、602470.832572.8502D0.94720.94700.93340.9683AU4-55P/D0.77600.80200.84600.879058.500055.300050.600047.400000.61500.63200.65600.6740PTE=PD0*0HRhp65.310367.115669.664371.5758D0.92660.92200.91530.9088AU4-70P/D0.79200.82100.85700.921057.80054.90050.10046.70000.5770.6010.63200.6370PTE=PD0*0HRhp61.27563.824

42、67.11667.647D0.9150.9150.9060.895 據上表結果可繪制PTE、P/D及0對V的曲線。通過CAD軟件，繪制每個漿型的推進功率與估算有效馬力曲線的交點，并通過交點作垂線，查出垂線與之對應的、P/D、0以及V。在繪制過程中，由于設計船舶為雙槳船，即螺旋槳推進功率乘以二，繪制出與有效馬力曲線的交點。保證與螺旋槳的推進效率曲線有交點。從PTE-f(V)曲線與船體滿載有效馬力曲線之交點，以此點位橫坐標，可得不同盤面比所對應的設計航速及螺旋槳最佳要素P/D、D、Vs及0如下表所列。PTEDP/D0VSMAU4-4070.949051.500550.93387660.789232

43、40.668098911.763692MAU4-5569.718150.5055450.91518470.84695120.65650511.738146MAU4-7066.028650.405580.90716180.85200650.621806811.657164空泡校核由圖解法求出不產生空泡的最小盤面比及相應的Vs、MAX、P/D、0、D.按柏努利空泡限界線中商船(設計船舶為內河客輪，運行狀態與商船類似，處于滿載狀態居多）上限線，計算不發生空泡之最小展開面積比。槳軸沉深hs由船體型線圖取0.8mp0-pv=pa +hs -pv =(10330+1000*0.8-174)kgf/m2 =

44、10956kgf/m2計算溫度t=15, pv=174kgf/m2, PDO=109.48hp=100.00kgf*s2/m4。序號項目單位數值AU4-40AU4-55AU4-701AE/A00.400.550.72VMAXkn11.76369211.73814611.6571643VA=0.5144*VMAX*(1-)m/s5.0775.0665.0314(0.7ND/60)2(m/s)2335.84335.84335.845V0.7R2=VA2+(4)(m/s)2361.62361.51361.1561/2V0.7R21841318408183907=(p0-pv)/(1/2V0.7R2)

45、0.595000.595190.595778c(查圖5-20）0.2050.2050.2059推力T=75*PD*0/VAkgf10801064101510需要投射面積AP=T/(c*1/2V0.7R2)m20.2860.2820.26911需要展開面積 AE=AP/(1.067-0.229*P/D)m20.3230.3230.30912A0=D2/4m20.6850.6580.64613需要的AE/A00.4710.4910.478據上述結果作下圖，可求得不發生空泡的最小盤面比以及所對應的最佳螺旋槳要素通過CAD繪制上圖后，再查出合適的盤變比如下：AE/A0=0.468,P/D=0.8274,D=0.9221m,0=0.664,VMAX=11.7544kn。計算與繪制螺旋槳無因次敞水性征曲線由MAU4-70，MAU4-55，P/D=0.828的敞水性征曲線內插得到MAU4-468，P/D=0.8274，原始插值如下，其數據為：J0.80.91MAU4-5510KQ0.4200.3800.3100.2700.2300.1800.1400.1000.060KT0.3300.3000.2300.1900.1500.1100.0700.0300.001KQ0.0420.0380.0310.0270.023