1、,中国造船工业的现状,沪东中华造船厂概况及其在螺旋桨方面的研究,12万吨船台、浮船坞各一座，7万吨级船台一座，2万吨级以下船台3座,100吨级以上高吊8座。,600吨龙门吊二座；船坞长360m宽92m深12m。,设计能力,营销策略,品 牌,质 量,速 度,企业品牌,中国沪东型,中国沪东型散货船系列,中国沪东型油轮系列,中国沪东型集装箱船系列,LNG船(球罐型)开发和研制,LNG船(薄膜型)开发和研制,液货舱,手持订单（2004年1月）,计划承接的船舶（2004年）,中国沪东型船舶的特征,灵便型船舶 船长宽比 5.642 船宽吃水比 2.580 方型系数 0.820,巴拿马型船舶 船长宽比 6.
2、7 船宽吃水比 2.3 方型系数 0.85,肥大型船舶,平行舯体长艏艉部去流段短操纵性较差，尤其是航行稳定性主尺度变动不大，主机缸数减少载重量和航速不断提高,沪东型散货船的载重量,沪东型油轮的载重量,沪东型油轮的航速,沪东型系列船舶的船价,总体性能的对策,螺旋桨成本分析,1993年沪东（HD）螺旋桨用于第三艘2700吨运木/散货船,原桨由日本进口 六次试航效果不理想 发现螺旋桨太重 割桨 2次 方法 随边切割量为约弦长的2% 修改螺旋桨，进行敞水和自航试验，效果良好 共装船17只,1995年沪东（HD）螺旋桨用于第一艘74500巴拿马型散货船,三次试航 螺旋桨重 切割方法 随边切割量为约弦长的
3、1% 修改螺旋桨，进行敞水和自航试验 共装船18只,1999年沪东（HD）螺旋桨用于第一艘71000巴拿马型油船,一次试航成功共装船2只,球艏研究结果,有效马力T=14 m方案I的阻力较方案II 小约2%,球艉研究结果,满足BSRA单桨 船衡准标准伴流均匀伴流梯度减小艉型设计合理,沪东（HD）型螺旋桨研究,HD螺旋桨,MAU&HD,敞水性能,空泡与 脉动压力,船机桨匹配,理论预报 水动力性能,沪东（HD）型螺旋桨特征,HD螺旋桨,新型剖面,中等侧斜,非线性变螺距,盘面比小,效率高,敞水试验结果,HD&MAU 敞水性能,Kt 低 8% Kq 低 10% o高 3.2%,空泡观察与脉动压力测试,H
4、D型螺旋桨,不均匀流场满载、压载无面空泡 脉动压力满足船级社衡准条件,船机桨匹配航速预报,HD&MAU,吃水：T=14m V (MAU) = 14.65 kn V (HD) = 14.82 kn 功率系数： = 0.17 吃水：T=12.5 m V (MAU) = 14.97 kn V (HD) = 15.06 kn 功率系数： = 0.09,理论预报水动力性能,HD&MAU,升力面理论,面元法,升力面理论预报结果,敞水性能,理论计算与试验,J=0.3-0.55 相对误差 Kt 9.7-27.5% Kq 12.6-24.4% o 5% 预报结果不理想,a.基于扰动速度势的基本公式,内容提要,b
5、.双曲面形状的面元法,c.满足更趋合理的压力库塔条件,d.坐标系,e.影响函数的数值计算公式,f.物面速度的确定,面元法理论,g.数值计算结果讨论,面元法预报敞水性能,HD桨,理论计算与试验,J=0.3-0.55 相对误差 Kt 4.86-5.33% Kq 4.68-2.1% o 0.35-2.78% 预报结果与试验结果吻合良好,面元法预报压力分布,HD&MAU,HD型螺旋桨叶切面的压力分布比常规MAU桨均匀,HD型螺旋桨的面元分布和尾涡,HD&MAU螺旋桨的叶切面形状,HD MAU 前缘高度 较低 较高 后缘翘度 有 无 压力沿叶背分布 较均匀 较不均匀,HD 型螺旋桨,效率高 2-3% 重
6、量轻 3%桨叶剖面压力分布均匀 振动、噪音小 空泡性能良好,71000吨油轮航行实验结果,航速 实船航速：15.09 kn 预报航速：15.06 kn 转速 实际转速：100.5 rpm 额定转速：101.4 rpm,HD型桨与船机匹配,71000吨油轮优化结果,收到功率低,7196KW,8003KW,14.5kn,15.09kn,航速提高 0.59节,11.2%,以实桨为母型桨,内容提要,保持几何桨叶的形状不变,变化螺距比,面元法 计算不同盘面比的螺旋桨 敞水特性曲线,螺旋桨的桨叶轮廓尺寸,螺旋桨的叶切面尺寸,HD型螺旋桨系列研究,螺旋桨设计图谱,HD4-40/4-45/4-55螺旋桨图谱,
7、HD4-40/4-45/4-55螺旋桨图谱,HD型螺旋桨的轮廓及叶切面,HD型螺旋桨设计1,5万吨级 灵便型BC,HD型螺旋桨设计2,5万吨级 灵便型BC,HD型螺旋桨设计3,5万吨级 灵便型BC,HD型螺旋桨设计4,72000吨成品油轮,依托工程71000吨原油船,9艘,72000吨 原油轮 (平面舱壁),72000吨 成品油轮 (槽形舱壁),71800吨 原油轮 (槽形舱壁),沪东型巴拿马型油船系列研究,72000吨 成品油轮 (一舱一泵）,HD型螺旋桨设计5,HD型螺旋桨设计6,11万吨成品油轮,正在设计螺旋桨,结论,HD型螺旋桨效率高、重量轻、振动噪音降低、空泡性能良好 面元法预报螺旋桨水动力性能以及HD螺旋桨设计图谱已用于实船设计 成本降低 螺旋桨的国产化 沪东系列船舶的总体性能改善 市场竞争力提高,研究,扩大图谱的适用范围 大型肥大型船舶的适用性 非定场性能研究,基本公式,面元法理论I,数值解法,面元法理论II,库塔条件,面元法理论III,影响函数计算公式,面元法理论IIII,物面速度,面元法理论V,物面速度,面元法理论VI,
