船舶螺旋桨设计船舶螺旋桨设计 摘 要：螺旋桨是造船行业必备的推动部件，它的设计精度将直接影响船的推动速度，它为船的前进提供的推力。螺旋桨设计是整个船舶设计的一个重要组成部分，它是保证船舶快速性的一个重要方面。一般螺旋桨设计是在初步完成了船舶线型设计，并通过估算或用船模试验的方法确定了船体有效功率之后进行的。影响螺旋桨推动性能的因素很多，在本设计过程中主要对螺旋桨的直径、螺距比、盘面比、桨叶轮廓形状等因素进行讨论，并通过在工作中积累的经验，设计一艘内河 A 级拖船的螺旋桨。 关键词：螺旋桨；直径；螺距比；盘面比；桨叶轮廓形状 引言 船在水面或水中的航行时遭受阻力，为了使船舶能保持一定的速度向前航行，必须供给船舶一定的推力，以克服其所承受的阻力。作用在船上的推力是依靠专门的装置或机构通过吸收主机发出的能量并把它转换成推力而得，而这种专门吸收与转换能量的装置或转换能量的装置或机构统称为推动器。推动器种类很多，例如风帆，民轮，直叶推动器，喷水推动器及螺旋桨等，螺旋桨构造简单，造价低廉，使用方便，效率较高，是目前应用最广的推动器。 一、工作原理 螺旋桨的工作是靠桨叶向后拨水来实现的。它在工作时，一面随主机驱动而旋转，一面随船舶前进而前进，这两种运动的组合即为螺旋运动。 螺旋桨工作时，发出的推力用以克服船的阻力，推船前进。遭受的阻力矩由主机发出的旋转力矩克服之。可见，当螺旋桨以转速n 进行旋转时，必须吸收主机所供给的转矩 Q，才能克服力矩。螺旋桨吸收的功率为 2πnQ。螺旋桨在运动中产生推力 T，且以进速 VA推船前进，其所发挥作用的功率为 TVA。故螺旋桨的效率为 ηo = 推功率/吸收功率=TVA/2πnQ 为了提高螺旋桨的效率，总是力求使螺旋桨所产生的推力增大，而使运动中所遭受的阻力矩减少，从而使主机供给的转矩减小。 二、项目设计过程及结果与分析 船体主尺度及船型系数 这个螺旋桨设计来自于一艘内河 A 级拖船，以下是与该设计有关的船体的主尺度及船型系数： 总 长 23.7 米 水线长 23 米 型 宽 5.30 米 型 深 2.0 米 设计吃水 1.25 米 设计排水量 ～88.7 吨 艏舷高 2.55 米 艉舷高 2.25 米 方形系数 0.578 水线面系数 0.809 中剖面系数 0.917 纵向菱形系数 0.630 浮心纵向位置 -0.651 2.1 螺旋桨要素选取及结果与分析 2.1.1 螺旋桨要素选取 静深水状态下的设计拖带航速： Vs=13km/h...
