单螺旋桨渔船:
(3-7)
双螺旋桨标准型商船:
(3-8)
总体来说,伴流与推力减额主要是反映了船体与螺旋桨之间的相互作用关系。一般来说,对于大型海船,伴流分数采取泰洛公式,而对于中小型船舶或者游艇,以及内河船来说,伴流分数和推力减额分数一般都采取汉克歇尔公式进行计算。
3。2。3 船体推进系数的主要影响因素
在电力传动中,推进电机发出的功率一般不能完全用于推进船行进,还有一部分需要克服阻力做功,所以船行进的有效功率与推进电机发出的功率的比值,被称为推进系数,以P。C表示。在没有减速器的情况下,P。C一般以下式进行估算:文献综述
(3-9)
在式3-9中,分别代表不同的含义:
1。传送效率ηs
推进电机发出的功率通过轴系传递给螺旋桨,中间有功率损失,设螺旋桨受到功率为PD,则:
(3-10)
一般来说,ηs有其固定的取值中机型船和尾机型船有不同的取值:
中机型船:ηs=0。97;
尾机型船:ηs=0。98;
2。螺旋桨效率η0ηR
螺旋桨在收到功率PD后,对船体产生推力,这时候螺旋桨所作的功为推功,功率为推功率,以PT表示,螺旋桨效率即为PT与的PD比值:
(3-11)
其中η0为螺旋桨的敞水效率,由下面螺旋桨设计得到;
ηR为螺旋桨的相对旋转效率,在缺少数据时,一般取1。0;
3。船身效率ηH
船身效率表示的是伴流与推力减额的合并作用,ηH是有效马力与螺旋桨推功率的比值,即:
(3-12)
总体来说,上述是对船体螺旋桨之间的相互关系以及各系数的估算方法作了解释,下面是本论文对D29游艇的螺旋桨和推进电机做的选型计算。
3。2。4 螺旋桨选择
1。螺旋桨类型的选择
螺旋桨主要有B型、AU型以及日本新改进的MAU型螺旋桨。我这里选择的是MAU型定距螺旋桨,相较于其他螺旋桨,MAU型螺旋桨对原AU桨在叶切面的前缘形状做了改动,进行了局部修正,它减低叶切面前缘的高度,可以适当增加空泡裕度,增加了整个螺旋桨叶背的抗空泡性能[15]。
2。螺旋桨材料的选择
由于是小型游艇,要在满足强度的条件下尽量满足重量轻的特点,所以这里我选择奥氏体不锈钢。首先,这种材料的螺旋桨主要是重量轻,而且相对于其他的不锈钢或者铝合金,价格也相对低廉;第二,可以防止尾轴管的磨损,减少桨的转动惯量;第三,不锈钢螺旋桨的疲劳强度是其他铜合金的几倍甚至十几倍;第四,本论文采用常规桨推进,桨浸入水中,需要保证螺旋桨的耐腐蚀性能比较好。
3。螺旋桨数目的选择
因为此游艇吃水较深,而且通过查阅《船舶动力装置》书籍,得知船舶使用单机单桨,整个船舶的推进效率较高,这里为了保证游艇的推进效率,所以我这里选择单机单桨直接传动。
4。螺旋桨叶数的选择
螺旋桨一般分为3-6叶螺旋桨,查阅《船舶原理》的书,螺旋桨叶数少者,可以有效避免空泡,叶数多者,可以有效减小振动。相对来说,螺旋桨叶数较多者推进效率较高,而小型游艇螺旋桨转速较快,为了保证螺旋桨不会因为转速过高而产生空泡,叶数应以3-4叶为宜,而单桨船大多数使用4叶螺旋桨,且四叶螺旋桨的图谱比较齐全,所以本论文使用4叶螺旋桨。