参数设置
轴功率 P_D
kW
轴转速 N
rpm
船速 V
节
叶数 Z
B-series 中有实验数据的叶数
展开面积比 A_E/A_O
越大越有利于分散面压、抑制空化
螺旋桨直径 D
m
后流系数 w
V_a = V·(1−w)。船体后流速度修正
推力减小系数 t
推力 T 与有效推力 T_E 的比值 (1−t)
计算结果
—
前进率 J
—
BP 系数
—
δ 系数
—
最优 P/D
—
开水效率 η₀
—
推力 T (kN)
—
螺旋桨 + BP/δ 工作点
左侧为螺旋桨圆盘展示和叶片截面，右侧为 BP/δ 平面上的工作点和最优 η₀ 等高线概念图。颜色表示判定（绿=设计可行、橙=效率下降、红=空化风险）。
开水效率 η₀(J) — B-Series 概览
叶数别参考效率对比
理论·主要公式
$$B_P = \frac{N\sqrt{P}}{V_a^{2.5}},\qquad \delta = \frac{N\,D}{V_a},\qquad J = \frac{V_a}{n\,D}$$
BP 为功率系数（英制单位：N rpm、P HP、V_a 节），δ 为直径系数（D 英尺），J 为无次元前进率（SI 制）。已知 BP 时，从 B-series 线图可读出最优 P/D、η₀、δ_opt，再从 δ_opt 反算 D，这是 Taylor 经典 BP-δ 设计法。
$$K_T = \frac{T}{\rho n^{2} D^{4}},\quad K_Q = \frac{Q}{\rho n^{2} D^{5}},\quad \eta_0 = \frac{J\,K_T}{2\pi\,K_Q}$$
由推力系数 K_T 和转矩系数 K_Q 确定开水效率 η₀。η_total = η₀·η_H = η₀·(1−t)/(1−w) 为整船传递效率。
$$\sigma = \frac{p_{\rm atm}+\rho g h - p_v}{\tfrac{1}{2}\rho V_R^{2}}$$
空化数 σ。V_R 为螺旋桨叶先端代表速度（本工具采用桨尖速度 πnD 的近似）。σ < 0.3 时存在层流空化发生的风险。