船用螺旋桨如何设计
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发布时间：2022-05-01 05:14
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时间：2022-06-24 18:18
如果用伴流分数ω表征伴流与船速的比值，用推力减额t表征船体附加阻力与船体自身阻力的比值。那么，敞水桨与船后桨的差别就在于一个船身效率(1一t)／(1一ω)从中可以看出，伴流分数ω越大、推力减额t越小，则船身效率越高。
从螺旋桨图谱可以看出，横坐标的参数为√BP或BP。BP称为收到功率系数(或称为载荷系数)，其值为：BP=NPD0.5/VA2.5式中：N为螺旋桨转速；PD为螺旋桨敞水收到功率；VA为螺旋桨进速。
BP值越小，对应的螺旋桨敞水效率越高；反之，则螺旋桨效率越低。从个体因素来讲，N值和PD0.5/VA2.5值越小，BP值就越小。PD和VA参数有联动关系，在相对低速的范围内，PD值变大、BP值变小；在相对高速的范围内，PD值变大、BP值也变大。这取决于船的阻力特性。
实际船螺旋桨设计时，还要考虑以下的先决条件：螺旋桨直径有无*、船舶航速的具体要求。
一般情况下，螺旋桨设计工况都对应船舶满载航行的状态，在该航行状态下，主机发出预定功率、螺旋桨效率达到最佳，船、机、桨匹配理想。但如果设计参数选择不当，就会造成螺旋桨产生“轻载”或“重载”的现象，“轻载”是指螺旋桨达到设计转速后，不能充分吸收主机的转矩，主机发不出预定功率；“重载”是指螺旋桨还未达到设计转速时，主机转矩已达到最大值，主机同样发不出预定功率。
螺旋桨设计产生“轻载”还是“重载”现象，主要取决于2个方面：(1)伴流分数ω、推力减额t取值是否正确。(2)船舶阻力计算的误差。
如选取的伴流分数ω大于船后实际值，则螺旋桨不能吸收预定的功率和发出要求的推力，从而无法达到预定的航速，螺旋桨处于“轻载”状态；反之螺旋桨处于“重载”状态。
如选取的推力减额t大于实际值，该情况类似于船舶轻载航行，螺旋桨达到额定转速后，不能吸收主机额定转矩，螺旋桨处于“轻载”状态；反之，螺旋桨处于“重载”状态。
船舶的阻力大小，与船舶的尺度、线型等因素关系很大，同样一艘船，采用不同公式计算，阻力值可能有很大的区别。如阻力计算值大于实船阻力，则实船试航时，航速会大于预估速度，螺旋桨却处于“轻载”状态；反之，螺旋桨处于“重载”状态。
在桨的设计中，由于各参数的理论取值与实际值必然会有综合性的误差，螺旋桨不可避免地会产生“轻载”、“重载”现象。不论螺旋桨是“轻载”还是“重载”，都不能充分利用主机功率。相比较而言，螺旋桨“重载”时，主机工作在超负荷恶劣环境下，影响其使用寿命。
一般船舶在使用中都会有压载(空载)航行、满载航行、超载(船底积污或风浪原因)航行状态。对应船舶满载航行工况设计的螺旋桨，在超载航行时，就会“重载”。同时考虑到主机因老化、磨损等原因，发出的额定功率也会逐渐降低。为了保证有一定的避免“重载”的安全裕度，需要有一个功率储备。作者根据自己的设计经验体会，在100%额定转速时，考虑功率储备后的设计功率推荐如下值：对于海船，85%～90%主机功孰对于内河船，90%～95%主机功率。
如主机为高增压、大功率机型，功率储备取下限值，相对而言，该种机型的外特性曲线与推进特性曲线之间的间隙(潜在功率)小于常规机型。
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时间：2022-06-24 18:19
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盘面比（伸张面比）= 螺旋桨各叶伸张轮廓所包含的面积之和 / 螺旋桨盘面积
盘面积为梢圆的面积。
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时间：2022-06-24 18:20
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