CN203473229U - 螺旋桨设置节能导管的卡姆萨尔型散货船 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种螺旋桨设置节能导管的卡姆萨尔型散货船，位于螺旋桨前侧上方中部位置设置前大后小喇叭口型的导管，所述导管横截面呈中部矩形两侧圆弧过渡的结构，所述导管的喇叭口型宽度大于螺旋桨宽度。优选方式下，所述导管管壁的轴向剖面呈机翼型剖面。本实用新型通过在肥大型的船舶加装节能补偿导管，具有如下三方面作用：(1)提高推进效率，达到节能效果，一般可节能5%～8%。(2)减少船艉振动，改善船员生活和工作条件。(3)提高舵效，在常用操舵范围内，舵效应明显改善。
Description
技术领域
本发明涉及船舶建造技术领域，更具体地说，涉及卡姆萨尔型散货船的建造。
背景技术
卡姆萨尔型散货船属于线型肥大的货船。对于这种线型肥大的货船，进入船艉螺旋桨盘面处的水流极不均匀和不稳定，因而造成螺旋桨盘面处周向伴流不均匀，影响了船体的旋转效率和船身效率，从而使船舶的总推进效率下降。
现有技术常规的船舶设计如图1和2所示，不考虑附加装置，螺旋桨前无附体，仅考虑船舶尾部型线的光顺。
发明内容
本发明通过在船舶螺旋桨前安装节能导管，改善尾部伴流场分布，提高推进效率，从而达到在相同主机功率的前提下，提高航速的目的。
为了达到上述目的，本发明一种螺旋桨设置节能导管的卡姆萨尔型散货船，其特征在于:位于螺旋桨前侧0.002至0.02倍船长范围内、艉球轴线上方50%螺旋桨直径到下方10%螺旋桨直径高度范围内设置前大后小喇叭口型的导管;所述导管横截面呈中部矩形两侧半圆形的结构，所述导管的喇叭口型最大宽度为螺旋桨直径的0.8到0.95倍，所述半圆形的直径与螺旋桨直径的比值在0.3到0.55之间。
优选方式下，所述导管管壁呈前厚后薄或厚度均匀的的喇叭口型，前端壁厚为后端壁厚的1倍到25倍。
本发明通过在肥大型的船舶加装节能补偿导管，具有如下三方面作用。此外，导管管壁的轴向剖面呈机翼型剖面。
(1)提高推进效率，达到节能效果，一般可节能5%～8%。
(2)减少船艉振动，改善船员生活和工作条件。
(3)提高舵效，在常用操舵范围内，舵效应明显改善。
附图说明
图1是现有技术中船舶尾部的布置侧视示意图。
图2是现有技术中船舶尾部的布置后视示意图。
图3是本发明节能导管布置原理侧视示意图。
图4是是本发明节能导管布置原理后视示意图。
图5是是本发明节能导管布置侧视尺寸位置示意图。
图6是是本发明节能导管布置后视尺寸位置示意图。
具体实施方式
本发明在螺旋桨前设置筒状导管，可有效地改善尾部流场，提高螺旋桨效率。如图3和图4所示，本发明船体的节能补偿导管1是一个前端直径大，后端直径小的喇叭型半圆导管，当它安装于螺旋桨前上方的船体左右两侧时，可使进入螺旋桨盘面处的水流先流过导管，由于导管是前大后小的喇叭型，它加速了螺旋桨上部的水流，使整个螺旋桨盘面处的水流变得均匀和稳定，因此可提高螺旋桨总的推进效率。同时，由于导管的剖面形状可做成机翼型剖面，水流流过后还可以产生一附加推力。
而导管的主要作用在于改善船尾流场，减少流动分离，改善螺旋桨进流，同时，在桨前产生与螺旋桨旋向相反的预旋流，因而提高了推进效率。在主机功率不变的条件下，可以提高航速；而在船舶保持原航速时可以达到降低主机功率的效果，节约燃料消耗。
如图5和6所示导管的具体安装位置，位于螺旋桨前侧0.002至0.02倍船长范围内、艉球轴线上方50%螺旋桨直径到下方10%螺旋桨直径高度范围内;其中，导管横截面呈中部矩形两侧半圆形的口型结构，所述导管的口型最大宽度为螺旋桨直径的0.8到0.95倍，半圆形的直径与螺旋桨直径的比值在0.3到0.55之间。即图中：
L为船长，
l1/L≥0.002，l2/L≤0.02
h1/D≤0.1，h2/D≤0.5，
0.8≤w/D≤0.95，
0.3≤d/D≤0.55。
此外，导管管壁呈前厚后薄或厚度均匀的的喇叭筒状，前端壁厚为后端壁厚的1倍到25倍，如图5所示，1≤t2/t1≤25。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明披露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。
Claims (2)
1.一种螺旋桨设置节能导管的卡姆萨尔型散货船，其特征在于:位于螺旋桨前侧0.002至0.02倍船长范围内、艉球轴线上方50%螺旋桨直径到下方10%螺旋桨直径高度范围内设置前大后小喇叭口型的导管;所述导管横截面呈中部矩形两侧半圆形的结构，所述导管的喇叭口型最大宽度为螺旋桨直径的0.8到0.95倍，所述半圆形的直径与螺旋桨直径的比值在0.3到0.55之间。
2.根据权利要求1所述螺旋桨设置节能导管的卡姆萨尔型散货船，其特征在于，所述导管管壁呈前厚后薄或厚度均匀的喇叭口型，前端壁厚为后端壁厚的1倍到25倍。
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Cited By (2)
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| CN108128404A (zh) * | 2017-12-11 | 2018-06-08 | 中国船舶工业集团公司第七0八研究所 | 一种用于桨前补偿导管精确定位的试验装置及安装方法 |
| JP2019200752A (ja) * | 2018-05-18 | 2019-11-21 | 国立研究開発法人 海上・港湾・航空技術研究所 | 伴流場設計方法、伴流場設計システム、及び伴流場を考慮した船舶 |
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Cited By (4)
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| CN108128404B (zh) * | 2017-12-11 | 2019-03-22 | 中国船舶工业集团公司第七0八研究所 | 一种用于桨前补偿导管精确定位的试验装置及安装方法 |
| JP2019200752A (ja) * | 2018-05-18 | 2019-11-21 | 国立研究開発法人 海上・港湾・航空技術研究所 | 伴流場設計方法、伴流場設計システム、及び伴流場を考慮した船舶 |
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