集装箱船mau型4叶螺旋桨课程设计
『壹』 MAU4-40标准桨叶厚度怎么来的
MAU桨桨叶轮廓尺寸表有叶片厚度除D,找到后乘D
『贰』 谁有关于船舶螺旋桨的论文啊
发扬“团结拼搏,开拓进取"的精神,沪东-中华造船在世界船舶市场中取得了非常好的成绩。近十年来,作为沪东中华的一个中心任务就是靠先进的造船技术和产品结构的升级换代,在激烈的市场竞争中创造新的优势。围绕这一中心任务,沪东-中华造船以中国沪东型为企业品牌,开发了中国沪东型散货船、油轮、集装箱船系列,获得了大量的订单,取得了显著的经济效益和社会效益。作为提高中国沪东型系列船舶产品在国际船舶市场中的竞争力的对策之一,是根据其船型特征,进行船舶的综合节能研究。高效推进器研究是其中的重要课题之一。 沪东型(HD)螺旋桨是一种新型的叶剖面、中等侧斜、小盘面比的螺旋桨。它具有效率高、振动和噪音低、重量轻等优良性能。 本文首先基于势流理论和定常螺旋桨的升力面理论,以及基于速度势的低阶面元法理论建立了沪东型(HD)螺旋桨和常规MAU图谱桨水动力性能预报的数学模型,并对其进行了数值分析。在计算中,对于升力面理论,本论文考虑了过渡区尾涡收缩和叶梢分离的非线型现象的影响;对于面元法,本论文采用的是计算较为简便的基于扰动速度势的基本公式及双曲面形状的面元,在桨叶随边满足更趋合理的压力Kutta条件,并用Morino导出的解析公式计算面元的影响系数的快速有效的数值预报方法。两种理论预报的沪东型(HD)螺旋桨敞水性能结果与试验值比较表明:面元法计算结果与试验值的吻合良好。两种理论预报的沪东型(HD)螺旋桨和MAU图谱桨的叶切面压力分布比较,结果表明,沪东型(HD)螺旋桨叶切面的压力分布较MAU图谱桨均匀。因此本论文的面元法可应用于工程。 其次,本文通过试验研究的方法,进行了沪东型七万吨级巴拿马油轮的船型研究,沪东型(HD)螺旋桨性能及与船、机的匹配研究。试验项目如下: 1)船舶在压载、满载和超载状态下的阻力试验,根据试验结果进行船型的选型。 2)船舶在吃水T=14.0m时,轴向伴流的测量。 3)沪东型(HD)&MAU图谱桨的敞水试验和自航试验 4)沪东型(HD)螺旋桨的空泡观察与脉动压力测量。 5)实船航行试验。 试验结果表明:沪东型七万吨级巴拿马油轮的综合节能效果显著;沪东型(HD)螺旋桨效率较MAU图谱桨性能优良;沪东型(HD)螺旋桨与船、机匹配,经实船航行试验验证船舶在满载状况下(T=12.5m),主机正常功率带有15%的海上裕度和5%转速裕度时,航速为15.09节,转速100.5 rpm,与设计吻合。
『叁』 螺旋桨课设 MAU桨图谱哪位大神有 最好是CAD的
1、假如把复出图来档环境设源为图1,复入图档环境设为图2;
2、将图1中的图纸全部复制,粘贴到图2中,这时可能两张图纸的尺寸完全不一样;
3、打开图1图纸,随意找一个有代表性的尺寸数据(假如图纸中一个图元尺寸为5mm,到图2中相对应的图元尺寸变成了1mm),在图2命令栏内输入SC按空格确认,光标变成正方形,然后用光标将图2图纸全部框中,再按空格确认;
4、在图纸部份任意找个位置单击一下鼠标,然后在命令栏内输入“R”,再空格确认;
5、在命令栏内输入1,按空格,再输入5,按空格,任务就完成了,看一下整张图纸所有尺寸是不是全部变过来了呢?
『肆』 船舶螺旋桨中图谱桨的代号含义,比如MAU系列桨的MAU4-55,4代表桨叶数,55代表什么
代表盘面比,55的意思是盘面比为0.55
『伍』 轮船的螺旋桨的构造是怎么样子的
螺旋桨
古代的车轮,即欧洲所谓“桨轮”,配合蒸汽机,将原来桨轮的一列直叶板斜装于一个转毂上。构成了螺旋桨的雏型;
2、古代的风车,随风转动可以输出扭矩,反之,在水中,输入扭矩转动风车,水中风车就有可能推动船运动;
3、在当时,已经使用了好几个世纪的阿基米德螺旋泵,它能在水平或垂直方向提水,螺旋式结构能打水这一事实,作为推进器是重要的启迪。
伟大的英国科学家虎克在1683年成功地采用了风力测速计的原理来计量水流量,于此同时,他提出了新的推进器——虎克螺旋桨(图1)推进船舶,为船舶推进器作出了重大贡献。
1752年,瑞士物理学家白努利第一次提出了螺旋桨比在它以前存在的各种推进器优越的报告,他设计了具有双导程螺旋的推进器,安装在船尾舵的前方。1764年,瑞士数学家欧拉研究了能代替帆的其它推进器,如桨轮(明轮)。喷水,也包括了螺旋桨。
潜水器和潜艇在水面下活动,传统的桨、帆无法应用,笨重庞大的明轮也难适应。于是第一个手动螺旋桨,不是用在船上,而是作为潜水器的推进工具。
蒸汽机问世,为船舶推进器提供了新的良好动力,推进器顺应蒸汽机的发展,成为船舶推进的最新课题。
第一个实验动力驱动螺旋桨的是美国人斯蒂芬,他在1804年建造了一艘7.6米长的小船,用蒸汽机直接驱动,在哈得逊河上做第一次实验航行,实验中发现发动机不行,于是换上瓦特蒸汽机,实验航速是4节,最高航速曾达到8节。
斯蒂芬螺旋桨有4个风车式桨叶(图2),它锻制而成,和普通风车比较它增加了叶片的径向宽度,为在实验中能选择螺距与转速的较好配合,桨叶做成螺距可以调节的结构。在哈得逊河上两个星期的试验航行中,螺旋桨改变了几个螺距值,但是实验的结果都不理想,性能远不及明轮。这次实验使他明白,在蒸汽机这样低速的条件下,明轮的优越性得到了充分发挥,它的推进效率高于螺旋桨是必然的结论。
阿基米德螺旋的引入,最早见于1803年,1829年有英国的阿基米德螺旋桨的专利。并在此基础上于1840- 1841年建造了一些民用的螺旋桨。1843年,英国海军在“雷特勒”号舰上,第一次以螺旋桨代替明轮,随后由斯密士设计了20艘螺旋桨舰,参加了对俄战争,斯密士成为著名人物。
1843年,美国海军建造了第一艘螺旋桨船“浦林西登”号,它是由舰长爱列松设计,在爱列松的积极推广下,美国相续建造了41艘民用螺旋桨船,最大的排水量达2000吨。
尽管英、美等国取得了一些成功,但是螺旋桨用作船舶推进还有很多问题,如在木壳船上可怕的振动,在水线下的螺旋桨轴轴承磨损,桨轴密封,推力轴承等。
随着技术的进步,螺旋桨的上述缺陷,一个一个地克服,以及蒸汽机转速的提高,愈来愈多螺旋桨在船上取代明轮。到1858年,“大东方”号装有当时世界上最大的螺旋桨,它的直径有7.3米,重量达36吨,转速每分种50转,当时,推进器标准不再具有权威性,由于螺旋桨的推进效率接近明轮,而且它却具有许多明轮无法竞争的优点,明轮逐步在海船上消失。
在科学技术发展过程中,许多机械装置的性能在人们还不太清楚的时候,就已经广泛使用了。但是人们在不完全理解它的物理规律和没有完整的理论分析以前,这些装置很难达到它的最任性能。螺旋桨也不例外,直到1860年,虽然它在海船上已经成为一枝独秀,但是它的成就全都是依靠多年积累的经验。螺旋桨的进步,只依靠专家们的直观推理,已经不能满足船舶技术的发展需要,它有待科学家对其流体动力特性做出完整的解释,这就促使螺旋桨理论的发展。
螺旋桨的理论研究,在船舶技术发展过程中,它比任何一个专业领域都做得多,从经验方法过渡到数字化设计,再进而应用计算机技术进行螺旋桨最佳化的设什。一个好的螺旋桨其设计是非常重要的,模型试验也起着主要的作用。
近代螺旋桨的发展,由于我国自19世纪中叶沦为半殖民地,很少有贡献。解放后,我国造船事业得到新发展,对螺旋桨技术也进行了大量设计、研究工作,为各类舰船配上了大量自己设计制造的螺旋桨。最值得骄做的是“关刀桨”的问世,它是我国在螺旋桨技术发展中的一大创造。那是在60年代,广州文冲船厂有一位师傅,名叫周挺,他根据自己几十年制做螺旋桨的经验,把螺旋桨的桨叶轮廓做成三国演义中关公的82斤重大刀的式样,他形象地叫它“关刀桨”(图4)。
“关刀桨”曾在一些船上试验航行,提高了船的航速,更奇的是螺旋的振动却大大地减弱了。在当时的长江2000马力拖轮和华字登陆艇上使用,都取得了良好的效果,这一成就,吸引了许多造船界人士。1973年,在上海首先做了“关刀桨”敞水试验研究,同时还提供了设计图谱。有趣的是,在世界著名造船国家今天开发的“大侧斜”螺旋桨,如(图5)最新舰用大侧斜螺旋桨,直径6.3米,轴功率35660千瓦,舰航速达32.8节;图6所示是最新在客渡船上采用的大侧斜螺旋桨,该桨直径5.1米,轴功率15640干瓦,船航速为23.2节。图7所示是最新化学品船上采用的大侧斜螺旋桨,该桨直径6.2米,轴功率10400千瓦,船航速16.7节。它们和“关刀桨”非常相似,其重要特征是振动,噪声小,这也是“关刀桨”所具有的特点。
『陆』 为什么船没有2个叶片的螺旋桨设计
从受力的均衡性和做功的效率上考虑,2个叶片的船螺旋桨设计是不科学的。
『柒』 螺旋桨怎么设计好
螺旋桨负责把引擎的功率转变为向前的推力,重要性不言而喻,螺旋桨推进飞机的原理与火箭、导风扇飞机、喷射机不同,也与船用螺旋桨不同,火箭等前进是因为动量守恒的关系,如果飞机也是靠动量守恒的原理前进,那螺旋桨就要把空气尽量快尽量多往后吹去,那螺旋桨的形状就应该像电扇叶片一样宽且短,而不是像现在我们看的细细长长的,导风扇扇叶形状类似船用螺旋桨,效率却很差,因为导风扇引擎、加速管及支撑等物件挡住了不少气流,而且导风扇后送的空气速度不够快,质量更不够多。
我们应该把桨叶看成一片小型的机翼,引擎转动的速度加上飞机前进的速度,使桨叶对空气产生相对的速度,桨叶的截面本来就是一个翼型,然后因伯努利定律产生升力,只是此时的升力是向前的,称为推力,使飞机向前,历史上有名的竞速机GeeBee,得过很多次世界冠军,也有不少模型像真机,请读者注意其螺旋桨与机身的比例,它螺旋桨向后的气流三分之二以上被引擎及机身偏折,根本没往正后方吹,使人不禁怀疑它怎麼飞,可是它还是世界竞速冠军呢,所以记得螺旋桨的风大不大与推力毫无关系。
螺旋桨可依不同方式分类,我们真正有兴趣的是直径与螺距,将於下节讨论,其余分类如下:
依桨叶数:
单桨:竞速机常用,可避免吃到前叶的尾流,效率最佳,但另一端要配平。
双桨:最常见的型式,合理的效率,容易平衡。
三桨以上:像真机或桨叶长度受限时使用,效率稍差。
依推力方向:
拉力桨:即正桨,从飞机前面产生拉力使飞机向前。
推力桨:即反桨,从飞机后面产生推力使飞机向前,少数引擎可逆转,双引擎飞机其中一个引擎逆转用反桨以抵销反扭力。
依材值:
木桨:刚性好,重量轻,但易损坏。
塑胶桨:便宜,选择性多,较不易损坏。
碳纤桨:最好,最贵。
第二节螺旋桨的选择
我们仔细看一支螺旋桨
上面除了公司的标志外如:[APC],另外还有一组数字12x9,这是选择螺旋桨最重要的一组数字,12代表这支螺旋桨直径是12英寸,9代表螺距是9英寸,另一组数字305x227是公制,单位是mm,代表意义完全一样,直径的意思大家都了解,螺距的意思是螺旋桨旋转一圈,依螺旋桨的角度,理论上螺旋桨前进的距离,当螺旋桨旋转时桨上的点因距离轴心的不同,行走的距离也不同[=2 x 3.1416 x r],现在的螺旋桨都是定螺距桨,就是旋转一圈桨上每一点的螺距都一样,所以越靠近轴心,桨叶角越大,桨尖部分角度就比较小,当然还有一种定螺角桨,这种桨桨上每一点角度都一样,当旋转一圈桨上每一点的螺距都不一样,越靠桨尖越大,最常见的就是竹蜻蜓,相信大家都玩过,另外也常见於初级橡皮筋动力飞机,因为制作非常简单。
你买一个新引擎,引擎的说明书会建议你,试车时用多大的桨,像真机用多大的桨,特技机又用多大的桨,弄得你迷迷糊糊,在这里说明一下,试车时用的桨一般都比较大,是防止万一不小心转数过高,使新引擎烧毁,没其他意思,像真机及特技机用的桨不同,最主要是因为飞机速度不同的关系,特技机一般飞行速度比较快,希望螺旋桨在高速飞行时比较有效率,像真机一般来说翼面负载大,希望螺旋桨在低速时比较有效率,起飞、降落时才不会出差错,没人会管它极速快不快,我们假设引擎输出的最大功率是一定值,输出功率在螺旋桨到达恒定转速时要克服的是螺旋桨的阻力,我们前面说过应该把桨叶看成一片小型的机翼,螺距越大就是桨叶角越大,相当於机翼攻角越大,当然阻力就越大,螺旋桨越长,面积及桨端切线速度也越大,阻力也越大,既然最大功率是一定值,我们只好在直径与螺距上作妥协。
特技机希望螺旋桨在高速飞行时比较有效率,像真机希望螺旋桨在低速时比较有效率,我们再提醒一次应该把桨叶看成一片小型的机翼,既然是机翼,同样就会有攻角、失速问题,甚至诱导阻力情形也一样,为了找出最佳攻角,请参看,合成的气流速度等於螺旋桨的切线速度加上飞机前进的速度[假如你对向量不熟悉的话,因为是相对运动,你可以假设你是一只蚂蚁趴在螺旋桨前缘,你不动,让气流来吹你,想像一下因螺旋桨旋转加上飞机前进,你脸上吹的是那方向来的风],螺距太大而飞行速度不够快,则攻角太大而失速,这种情形在这里叫螺旋桨打滑,螺距太小而飞行速度太快,则攻角太小,效率则很差,所以结论是高速飞机用小桨大螺距,低速飞机用大桨小螺距。以前在莱特兄弟时代,飞机做好以后要拉一个绑在树上磅秤来测拉力,现在飞行场上偶而也有人这麼做,现在我们知道这是多余的,测得的拉力因没有飞机前进的速度,所以只有在飞机静止时有效,飞机有了速度后就不准了。
螺距最好的解决办法当然是使用变距螺旋桨,可依飞行速度不同改变螺距,二次大战后大部分的螺旋桨飞机都已使用变距螺旋桨,可依飞行速度变换螺距以取得更佳的效率,万一引擎熄火还可以打顺桨,使螺旋桨的阻力减至最低增加滑行距离。日本MK模型出过一组60级用的可变距桨,但在美国模型飞机禁止用可变距桨,怕飞出来伤人,此外螺旋桨靠轴心部分效率很差,所以很多场合乾脆装上机头罩减低阻力。
第三节螺旋桨角度的计算
现在螺旋桨选择性多,价格便宜,模型玩家很少自行制作,但偶而想玩橡皮筋动力飞机时,就不得不自己动手了,请各位不要瞧不起橡皮筋动力飞机,高级室内橡皮筋动力飞机的螺旋桨会随著橡皮筋扭力自动改变螺距,而且整架飞机不超过20公克,
橡皮筋动力飞机因为转速比引擎飞机慢,螺距比[螺距/直径]一般1.0~1.6左右,引擎飞机的螺距比大都在0.8以下。
定螺角桨:因为定螺角桨只有一部分效率好,所以我们螺距以距离轴心70~80%的部位为准,螺旋桨靠轴心部分效率很差,所以靠轴心30%以内部份根本不做桨叶,只剩一根轴。
定螺距桨:因定螺距桨每个断面角度均不一样,假设要制作一支直径为D英吋螺距为p英寸的桨。
第四节引擎的选择
模型飞机使用的引擎有很多种,现在因为大多数人都使用热灼引擎(glow engine)及汽油引擎,大家几乎忘了还有其他模型引擎如:
1柴油引擎:其实他是烧乙醚而不是烧柴油的,只是它跟跟柴油引擎一样没有火星塞,直接压缩爆发,但真正的柴油引擎是将空气压缩后再喷入燃料爆发,而模型柴油引擎是将先空气与燃料混合后再压至爆发,二次大战后欧洲国家管制甲醇及硝基甲烷,所以柴油引擎流行一阵子。
2二氧化碳引擎:使用一个二氧化碳气瓶,借压缩的二氧化碳气体推动活塞驱动螺旋桨,没有任何点火装置也不用燃料,常用於自由飞模型。
3脉冲喷射引擎:又叫火管,跟二次大战德国V1火箭一样的引擎,属於喷射引擎的一种,声音吵得吓死人,中国大陆飞燕公司有生产两种尺寸,非常便宜,美国还有公司出套件,让人自行制作,号称喷出的火焰有十公尺远。
很多人选择引擎的原则是,选择只要塞的下引擎室的最大引擎,这其实是一个不正确的观念,我们知道飞行的阻力与速度平方成正比,当飞机速度已经很高,这时候要增加一点点速度马力要增加很大,选择超过适当排气量的引擎,不但重量增加,因耗油量也增加,所以装上更大的油箱,翼面负载增加的结果使飞行攻角增大,阻力也因而增大,所以效果很差,更不要提对飞机结构的影响了,要改善飞行效率应从改善飞机的空气动力著手,而不是一味加大引擎,此外竞速飞机尽量选择高转速、低扭力的短冲程引擎,像真机尽量选择低转速、高扭力的长冲程引擎或四冲程引擎,以使螺旋桨发挥最大效率。
很多人不晓得模型引擎的大小如32、120代表什麼意思,美国的引擎采用英制,32代表0.32立方英寸,120就代表1.20立方英寸,一立方英寸是 16.39 CC(立方公分),所以32引擎排气量是5.24(=0.32*16.39)立方公分,但世界上其他国家如德国等生产的引擎已渐渐采用公制。
第五节导风扇
很多很漂亮的像真喷射机,但机头或机尾装了一个引擎,在天上飞时离得远看上去还好,摆在地面展示时,那引擎与螺旋桨实在煞风景,要把引擎与螺旋桨藏起来,在涡轮引擎还没出来前导风扇是惟一选择,导风扇是利用高转速活塞引擎[24000rpm左右]推动类似涡轮扇叶,将大量空气往后加速,可以模拟出类似涡轮引擎的效果,图中桨毂的白漆是量转速用的,导风扇虽然效率差,但因现代喷射机都很流线,机翼也不大,所以阻力小,像真喷射机飞行速度也不慢,但起飞滑行加速比较慢。
导风扇飞机最需要注意的地方就是空气的进出通道,进口的通道除了截面积要足够外,也要做得非常流线,避免粗糙、突出物或沟缝,必要时只好在肚子挖”作弊孔”以增加空气进入量,出口的通道除了要做得非常流线外,还要有一点渐缩,以增加排气速度,还有一点要特别注意的,因为导风扇进气口吸力很强,所有零件、电线都要固定好.
第六节涡轮引擎
模型涡轮引擎经过这几年的发展已渐渐成熟,虽然价位还不是一般人能接受,从早期危险的丙烷燃料到现在的煤油或JP 燃料[煤油+汽油],我们可以期待起动方式更方便,价位更低能让一般人接受的引擎出现,模型涡轮引擎是一个具体而微的涡轮喷射引擎,涡轮引擎推进的原理是引擎前端将空气吸入后,由压缩器加压,再至燃烧室燃烧,膨胀后的高压气体由后方排出,因动量守恒原理而得到向前的推力,高压气体同时也推动涡轮,涡轮再把动力传给压缩器,涡轮发动机因输出动力方式的差异可分为:
1涡轮喷射发动机:最典型的喷射引擎,原理如前所述,模型涡轮引擎就是属於这种。
2涡轮扇发动机:跟涡轮喷射发动机很类似,但有旁通气流,请注意.发动机风扇吸入的空气有部分没经过燃烧室就直接加压后排出,那就是旁通气流,优点是比较经济,缺点是飞机最大速度会稍为慢,商用喷射机旁通比都很大,所以发动机看起来都很胖。
3涡轮旋桨发动机:这也是一种喷射发动机,但是以螺旋桨方式输出动力,跟活塞发动机比,喷射发动机零件少很多,重量也轻,比较好维修保养,又因为它没有活塞、曲轴、顶杆等的往复运动,所以震动也减少很多,玩过遥控飞机的人都知道,震动是很多问题的根源。
4涡轮轴发动机:这也是一种喷射发动机,但输出的轴马力最大,刚好用在直升机上,现代直升机都是采涡轮轴发动机,所以以后有人跟你说那架直升机是喷射引擎的,你也不要吃惊。
[图5-7]的后半截是一个后燃器,后燃器的原理是因为空气经过燃烧室燃烧后,只消耗到不到10%的氧气,后燃器里面的空气因刚从燃烧试室出来,当然很热,而且还有很多氧气,那乾脆就直接把燃料喷进去,再一次燃烧进一步加热空气增加推力,代价当然是效率非常差,但紧急时涡轮喷射型发动机几乎可以增加 100%的推力。
涡轮发动机转速很高,怠速时的转速都比活塞引擎的全速还高,所以实机发动机起动时一般都要另外以电源车或气源车先将引擎预转至点火速度,涡轮发动机还有一些需注意的特性,活塞引擎的功率几乎与转速成正比,但涡轮发动机在转速达最高转速的50%时输出的功率还不到20%,且低转速时燃料消耗比约为全速时的三倍,所以低转速时既耗油又没效率,还有油门的反应比活塞引擎慢很多,此外因发动机需要大量空气,改变飞行姿态时如进气道设计不好会使压缩器转子失速,所以涡轮发动机不适合作特技机的动力,但因飞行速度冲压的因素飞机起飞后涡轮发动机效率会变好
『捌』 螺旋桨 MAU型
用螺旋桨图谱设计知识,利用现有的回归公式的表达式,本文对MAU型桨的()Bp-δ图谱进行了计算得出相应的回归系数并应用到螺旋桨设计中.对吊舱推进器和传统 螺旋桨