第五节船躺推选器 第一节船舶推进器 FPP 螺旋桨CPP 船舶推进器 平旋桨VSP 明轮 喷水器 2023/7/16
2023/7/16 1 第五节 船舶推进器 第一节 船舶推进器 FPP 螺旋桨 CPP 船舶推进器 平旋桨 VSP 明轮 喷水器
一、 船舶阻力 (一)摩擦阻力(R) 由于水的粘性，运动中的船体周围水与船体湿表面间产 生摩擦从而形成的阻力。 R=pwgC[1+0.0043(15-t)]SV.1.825 影响摩擦阻力的因素： 船体长度、船体湿表面积、船体 表面光洁度、流体密度 (二)涡流阻力R) 在船体表面形状的骤变处形成漩涡，由此而形成的阻力。 R。=1/2 Pwg Ce S V,2 影响涡流阻力的因素：水线下船体曲度 2023/7116
2023/7/16 2 一、船舶阻力 （一）摩擦阻力（Rf） 由于水的粘性，运动中的船体周围水与船体湿表面间产 生摩擦从而形成的阻力。 R 1.825 f ＝wgCf[1+0.0043(15-t)]SVs Re ＝1/2 w g Ce S Vs 2 影响摩擦阻力的因素： 船体长度、船体湿表面积、船体 表面光洁度、流体密度 （二）涡流阻力(Re) 在船体表面形状的骤变处形 成漩涡，由此而形成的阻力。 影响涡流阻力的因素：水线下船体曲度
(三)兴波阻力(Rw) 运动中的船舶其周围产生兴波，从而改变 了压力分布状况，由此而产生的阻力。 船舶阻力中各种阻力所占比例： Rw12p.CwSV、2 低速船中速船高速船 R 70%50%35% CwocF R。 20%15%10% Rw 10%35%55% F=Vs/VgL 2023/7/16
2023/7/16 3 （三）兴波阻力（RW） 运动中的船舶其周围产生兴波，从而改变 了压力分布状况，由此而产生的阻力。 Rw=1/2w Cw S Vs CwFr Fr=Vs/gL 2 船舶阻力中各种阻力所占比例： 低速船 中速船 高速船 Rf 70％ 50％ 35％ Re 20％ 15％ 10％ Rw 10％ 35％ 55％
(四)空气阻力Aa) 水线以上船体及上层建筑受空气作用而产生的阻力。 与相对风速有关， (五)汹涛阻力Rr) 曲于风浪的作用及船身的刷烈摇摆运动而产生的阻力。 与波高有关。 (六)附体阻力(Ra) 指舵、舭龙骨及轴包架等附体对水运动而增加的阻力。 与附体大小有关 (七)污底阻力(Rs) 是指船体生锈及海粒子吸附于船体而增加的阻力。 出坞3个月内该阻力不考虑，3个月后每月递增。 R=Ro+AR Ro=Rf+Re+Rw △R=Aa+Rr+Ra+Rs 2023/7/16
2023/7/16 4 (四)空气阻力(Aa) 水线以上船体及上层建筑受空气作用而产生的阻力。 与相对风速有关。 (五)汹涛阻力(Rr) 由于风浪的作用及船身的剧烈摇摆运动而产生的阻力。 与波高有关。 (六)附体阻力(Ra) 指舵、舭龙骨及轴包架等附体对水运动而增加的阻力。 与附体大小有关。 (七)污底阻力(Rs) 是指船体生锈及海粒子吸附于船体而增加的阻力。 出坞3个月内该阻力不考虑，3个月后每月递增。 R=R0+R R0=Rf+Re+Rw R= Aa+ Rr+ Ra+ Rs
二、螺旋桨的推力和转矩 螺旋桨流 排 吸 出 流 流 吸入流-范围较宽、流速较慢、流线平行 螺旋桨流 排出流·范围较窄、流速较快、流线螺旋 2023/7116
2023/7/16 5 二、螺旋桨的推力和转矩 吸 入 流 排 出 流 螺旋桨流 螺旋桨流 吸入流－范围较宽、流速较慢、流线平行 排出流－范围较窄、流速较快、流线螺旋
(一)螺旋桨产生推力和转矩的基本原理 d a Vp 2πnr dD T=g'pw.Kr.n2.B N) Mo=g'pwKo'n2.D5 (Nm) 2023/7/16
2023/7/16 6 （一）螺旋桨产生推力和转矩的基本原理 Vp 2nr UR dT dQ dL dD dP ak T=g·w ·KT ·n²·D (N) MQ=g·w·KQ ·n²·D5 (Nm) 4
(二)滑失和滑失比 进程 hp=Vp/n 滑失： P-hp 滑失比： Sr=(P-hp)/P=(n.P-Vp)/n.P=1-Vp/n-P 虚滑失比： Sr'=(n.P-Vs)/n-P=1-Vs/n-P Sr1船舶前进，螺旋桨反转，或船舶后退，螺旋桨正转； S>>1船舶前进（或后退）速度较高，螺旋桨反转（或正转）速度越高； S=1船舶速度、伴流速度与桨的进速为零 当Vp=nP时，Sr=0,则在该转速n时螺旋桨产生推力趋于零： 而当$r越高，螺旋桨产生的推力就越大。 2023/7/16
2023/7/16 7 （二）滑失和滑失比 进程： hp=Vp/n 滑失： P－hp 滑失比: Sr=(P-hp)/P=(n·P-Vp)/n·P=1-Vp/n·P 虚 滑失比： Sr’=(n·P-Vs)/n·P=1-Vs/n·P Sr1 船舶前进，螺旋桨反转，或船舶后退，螺旋桨正转; Sr>>1 船舶前进（或后退）速度较高，螺旋桨反转（或正转）速度越高; Sr=1 船舶速度、伴流速度与桨的进速为零 当Vp=nP时,Sr=0,则在该转速n时螺旋桨产生推力趋于零； 而当Sr越高，螺旋桨产生的推力就越大
(三)影响螺旋桨推力的因素 1、伴流影响 Vp=Vs-Vw yw越大，V,越小，使冲角ak就越大，则推力T相应 增大。 2、吸力影响 手螺揍桨工作时，吸力引起的阻力增额，使螺旋 桨雅另降低。 3、螺旋桨负荷影响 T=pw A.(Vp+1/2Ua)Ua 2023/7116
2023/7/16 8 （三）影响螺旋桨推力的因素 1、伴流影响 Vp=Vs -Vw Vw越大，Vp越小，使冲角ak就越大，则推力T相应 增大。 2、吸力影响 由于螺旋桨工作时，吸力引起的阻力增额，使螺旋 桨推力降低。 3、螺旋桨负荷影响 T= w ·A·(Vp+1/2Ua) ·Ua
4、船速影响 当Vs>0时，Vs下降，螺旋桨推力增大； 当Vs=0时，Vw=0,V。=0,S,=1, 则ak=p达最大值，推力达到最大。 当y<0时，因为ak=B十p,冲角大于螺距角 p,当ak增至失速角后，螺旋桨推力下降。 相同转速、船速的螺旋桨反转产生的拉 力较正转的推力低，仅达60%∞70%左 右，大型船舶只有30%~40%左右。 2023/7/16
2023/7/16 9 4、船速影响 当Vs>0时， Vs 下降，螺旋桨推力增大； 当Vs ＝0时， Vw ＝0，Vp ＝0，Sｒ ＝1， 则ak＝达最大值，推力达到最大。 当Vs<0时，因为 ak＝＋，冲角大于螺距角 ，当 ak增至失速角后，螺旋桨推力下降。 相同转速、船速的螺旋桨反转产生的拉 力较正转的推力低，仅达60％～70％左 右，大型船舶只有30％～40％左右
三、主机功率与推进效率 (一)主机输出功率 1、最大持续输出功率(MCR) 100% 2、常用输出功率 8090% 3、过载输出功率 105~110% 4、倒车输出功率 40~60% 备车输出功率 40~60% (二)主机功率种类 1、机器功率(MHP)(IHP、BHP、SHP) 2、收到功率(DHP) 3、推力功率(THP)THP=TVp/1000(Kw 4、有效功率(EHP)EHP=RVs/1000(Kw) 2023/7/16 10
2023/7/16 10 三、主机功率与推进效率 （一）主机输出功率 1、最大持续输出功率（MCR） 100％ 2、常用输出功率 80～90％ 3、过载输出功率 105～110％ 4、倒车输出功率 40～60％ 备车输出功率 40～60％ （二）主机功率种类 1、机器功率（MHP）〔IHP、BHP、SHP〕 2、收到功率（DHP） 3、推力功率（THP）THP＝T·Vp/1000 (Kw) 4、有效功率（EHP）EHP＝R·Vs/1000 (Kw)