ES3015733T3

ES3015733T3 - Apparatus for enhancing propulsion efficiency

Info

Publication number: ES3015733T3
Application number: ES18872708T
Authority: ES
Inventors: Hee Dong Lee; Hee Taek Kim; Hyoung Gil Park; Dae Young An; Sang Hwan Lee; Tae Goo Lee; Ho Jae Lee; Dong Uk Kim; Kyung Hyun Cho
Original assignee: Samsung Heavy Industries Co Ltd
Current assignee: Samsung Heavy Industries Co Ltd
Priority date: 2017-10-31
Filing date: 2018-10-31
Publication date: 2025-05-07
Anticipated expiration: 2038-10-31
Also published as: EP3705392A4; CN111295329A; SG11202003855RA; JP7145945B2; JP2021501089A; EP3705392C0; WO2019088696A1; EP3705392B1; EP3705392A1

Abstract

Se describe un aparato para mejorar la eficiencia de propulsión. Este aparato, según una realización de la presente invención, comprende: un conducto dispuesto delante de una hélice, con forma de arco, que genera empuje; y una pluralidad de estatores de pre-turbulencia que soportan el conducto en una protuberancia de popa y generan un flujo en remolino en dirección opuesta a la dirección de rotación de la hélice. (Traducción automática con Google Translate, sin valor legal)An apparatus for improving propulsion efficiency is described. This apparatus, according to one embodiment of the present invention, comprises: a duct disposed forward of a propeller, in the form of an arc, that generates thrust; and a plurality of pre-swirl stators that support the duct on an aft protrusion and generate a swirling flow in a direction opposite to the direction of rotation of the propeller. (Automatic translation with Google Translate, no legal value)

Description

DESCRIPCIÓNDESCRIPTION

Aparato para potenciar la eficacia de propulsión Device for enhancing propulsion efficiency

AntecedentesBackground

1. Campo técnico1. Technical field

La presente invención se refiere a un aparato para mejorar la eficacia de propulsión. The present invention relates to an apparatus for improving propulsion efficiency.

2. Descripción de la técnica relacionada2. Description of the related technique

Recientemente, se han desarrollado diversas tecnologías para reducir la energía consumida en el funcionamiento de los buques. Recently, various technologies have been developed to reduce the energy consumed in ship operations.

Un ejemplo de tecnología de ahorro de energía es un conducto dispuesto delante de una hélice. An example of energy-saving technology is a duct arranged in front of a propeller.

El conducto genera empuje adicional al atravesar un flujo que se mueve hacia atrás a lo largo de la superficie de un casco. En este caso, el conducto puede ser un factor para aumentar la eficacia de propulsión. The duct generates additional thrust by passing through a flow moving backward along the surface of a hull. In this case, the duct can be a factor in increasing propulsion efficiency.

Sin embargo, debido a que el conducto actúa como resistencia en el otro lado, también es un factor que reduce la eficacia de propulsión. However, because the duct acts as resistance on the other side, it is also a factor that reduces propulsion efficiency.

El documento KR 20160058370 A divulga el preámbulo de la reivindicación 1. Document KR 20160058370 A discloses the preamble of claim 1.

SumarioSummary

La presente invención tiene por objeto proporcionar un aparato para mejorar la eficacia de propulsión. The present invention aims to provide an apparatus for improving propulsion efficiency.

Los aspectos de la presente invención proporcionan un aparato para mejorar la eficacia de propulsión, incluyendo: un conducto dispuesto delante de una hélice, que tiene una forma de arco y genera empuje; y una pluralidad de estátores pretorbellino para soportar el conducto a un cabezal de popa, generando la pluralidad de estátores pretorbellino un flujo de torbellino en una dirección opuesta a una dirección de rotación de la hélice. Aspects of the present invention provide an apparatus for improving propulsion efficiency, including: a duct disposed forward of a propeller, having an arcuate shape and generating thrust; and a plurality of pre-vortex stators for supporting the duct to an aft header, the plurality of pre-vortex stators generating a vortex flow in a direction opposite a direction of rotation of the propeller.

El conducto tiene un perfil aerodinámico que tiene una forma convexa en una dirección hacia el cabezal de popa y la pluralidad de estátores pretorbellino tienen un perfil aerodinámico que tiene una forma convexa en la dirección de rotación de la hélice. The duct has an airfoil having a convex shape in a direction toward the aft header and the plurality of pre-vortex stators have an airfoil having a convex shape in the direction of rotation of the propeller.

El aparato para mejorar la eficacia de propulsión puede incluir, además, un primer conector para interconectar un primer extremo del conducto en la dirección de rotación de la hélice y un primer estátor exterior situado en último lugar en la dirección de rotación de la hélice entre la pluralidad de estátores pretorbellino; y un segundo conector para interconectar un segundo extremo del conducto en la dirección opuesta a la dirección de rotación de la hélice y un segundo estátor pretorbellino exterior situado en último lugar en la dirección opuesta a la dirección de rotación de la hélice entre la pluralidad de estátores pretorbellino, donde el primer conector puede tener una forma en la que el primer extremo del conducto y el primer estátor pretorbellino exterior, que tienen diferentes formas de perfil aerodinámico, están conectados de manera continua, y donde el segundo conector puede tener una forma en la que el segundo extremo del conducto y el segundo estátor pretorbellino exterior, que tienen la misma forma de perfil aerodinámico, están conectados de manera continua. The apparatus for improving propulsion efficiency may further include a first connector for interconnecting a first end of the duct in the propeller rotation direction and a first outer stator lastly positioned in the propeller rotation direction between the plurality of pre-vortex stators; and a second connector for interconnecting a second end of the duct in the direction opposite to the propeller rotation direction and a second outer pre-vortex stator lastly positioned in the direction opposite to the propeller rotation direction between the plurality of pre-vortex stators, wherein the first connector may have a shape in which the first end of the duct and the first outer pre-vortex stator, which have different airfoil shapes, are continuously connected, and wherein the second connector may have a shape in which the second end of the duct and the second outer pre-vortex stator, which have the same airfoil shape, are continuously connected.

El conducto puede tener una forma de arco que se extiende desde un área inferior izquierda hasta un área superior derecha con respecto a una línea central de un arco formado por el conducto, y la pluralidad de estátores pretorbellino pueden estar dispuestos para estar separados entre sí desde el área inferior izquierda hasta el área superior derecha con respecto a la línea central del arco formado por el conducto. The duct may have an arc shape extending from a lower left area to an upper right area with respect to a center line of an arc formed by the duct, and the plurality of pre-vortex stators may be arranged to be spaced apart from each other from the lower left area to the upper right area with respect to the center line of the arc formed by the duct.

La hélice puede girar en el sentido de las agujas del reloj vista desde atrás y el número de los estátores pretorbellino situados a babor de un casco entre la pluralidad de estátores pretorbellino puede ser mayor que el número de los estátores pretorbellino situados a estribor. The propeller may rotate clockwise as viewed from the rear and the number of the pre-whirl stators located on the port side of a hull among the plurality of pre-whirl stators may be greater than the number of pre-whirl stators located on the starboard side.

La línea central del arco formado por el conducto puede situarse por encima de un eje de rotación de la hélice. Una distancia entre la línea central del arco formado por el conducto y el eje de rotación de la hélice puede ser 0,1 veces o más y 0,4 veces o menos de un radio de la hélice. The centerline of the arc formed by the duct may be located above an axis of rotation of the propeller. The distance between the centerline of the arc formed by the duct and the axis of rotation of the propeller may be 0.1 times or more and 0.4 times or less of a radius of the propeller.

El conducto puede estar situado dentro de un área de rotación de la hélice. The duct may be located within a propeller rotation area.

Los aspectos de la presente invención también proporcionan un aparato para mejorar la eficacia de propulsión, incluyendo: una pluralidad de estátores pretorbellino soportados en un cabezal de popa delante de una hélice y que generan un flujo de torbellino en una dirección opuesta a una dirección de rotación de la hélice; un conducto soportado en los extremos de la pluralidad de estátores pretorbellino, que tiene una forma de arco y genera empuje; y un conector para interconectar el conducto y los estátores pretorbellino. Aspects of the present invention also provide an apparatus for improving propulsion efficiency, including: a plurality of pre-vortex stators supported on an aft header forward of a propeller and generating a vortex flow in a direction opposite to a direction of rotation of the propeller; a conduit supported at the ends of the plurality of pre-vortex stators, having an arcuate shape and generating thrust; and a connector for interconnecting the conduit and the pre-vortex stators.

El conector puede incluir, además, un primer conector para interconectar un primer extremo del conducto en la dirección de rotación de la hélice y un primer estátor exterior situado en último lugar en la dirección de rotación de la hélice entre la pluralidad de estátores pretorbellino; y un segundo conector para interconectar un segundo extremo del conducto en la dirección opuesta a la dirección de rotación de la hélice y un segundo estátor pretorbellino exterior situado en último lugar en la dirección opuesta a la dirección de rotación de la hélice entre la pluralidad de estátores pretorbellino, donde el primer conector puede tener una forma en la que el primer extremo del conducto y el primer estátor pretorbellino exterior, que tienen diferentes formas de perfil aerodinámico, están conectados de manera continua, y donde el segundo conector puede tener una forma en la que el segundo extremo del conducto y el segundo estátor pretorbellino exterior, que tienen la misma forma de perfil aerodinámico, están conectados de manera continua. The connector may further include a first connector for interconnecting a first end of the duct in the propeller rotation direction and a first outer stator lastly positioned in the propeller rotation direction between the plurality of pre-vortex stators; and a second connector for interconnecting a second end of the duct in the direction opposite to the propeller rotation direction and a second outer pre-vortex stator lastly positioned in the direction opposite to the propeller rotation direction between the plurality of pre-vortex stators, wherein the first connector may have a shape in which the first end of the duct and the first outer pre-vortex stator, which have different airfoil shapes, are continuously connected, and wherein the second connector may have a shape in which the second end of the duct and the second outer pre-vortex stator, which have the same airfoil shape, are continuously connected.

El primer conector y el segundo conector pueden fabricarse por separado del conducto, el primer estátor pretorbellino exterior y el segundo estátor pretorbellino exterior, respectivamente, y acoplarse. The first connector and the second connector may be manufactured separately from the duct, the first outer pre-vortex stator and the second outer pre-vortex stator, respectively, and coupled together.

Los aspectos de la presente invención también proporcionan un aparato para mejorar la eficacia de propulsión, incluyendo: un conducto dispuesto delante de una hélice, que tiene una forma de arco y genera empuje; y una pluralidad de estátores pretorbellino para soportar el conducto a un cabezal de popa, generando la pluralidad de estátores pretorbellino un flujo de torbellino en una dirección opuesta a una dirección de rotación de la hélice, donde el conducto puede tener una forma en la que una longitud de cuerda cambia desde un primer extremo en la dirección de rotación de la hélice hasta un segundo extremo en la dirección opuesta a la dirección de rotación de la hélice. Aspects of the present invention also provide an apparatus for improving propulsion efficiency, including: a duct disposed forward of a propeller, having an arcuate shape and generating thrust; and a plurality of pre-vortex stators for supporting the duct to an aft header, the plurality of pre-vortex stators generating a vortex flow in a direction opposite to a direction of rotation of the propeller, wherein the duct may have a shape in which a chord length changes from a first end in the direction of rotation of the propeller to a second end in the direction opposite to the direction of rotation of the propeller.

Un primer estátor pretorbellino exterior, que se sitúa en último lugar en la dirección de rotación de la hélice entre la pluralidad de estátores pretorbellino, puede tener una forma en la que una longitud de cuerda disminuya desde una raíz hasta una punta, el conducto puede tener una forma en la que la longitud de la cuerda aumente y disminuya desde el primer extremo en la dirección de rotación de la hélice hasta el segundo extremo en la dirección opuesta a la dirección de rotación de la hélice, y un segundo estátor pretorbellino exterior, que se sitúa en último lugar en la dirección opuesta a la dirección de rotación de la hélice entre la pluralidad de estátores pretorbellino, puede tener una forma en la que una longitud de cuerda disminuya desde una raíz hasta una punta. A first outer pre-swirl stator, which is positioned last in the propeller rotation direction among the plurality of pre-swirl stators, may have a shape in which a chord length decreases from a root to a tip, the duct may have a shape in which the chord length increases and decreases from the first end in the propeller rotation direction to the second end in the direction opposite to the propeller rotation direction, and a second outer pre-swirl stator, which is positioned last in the direction opposite to the propeller rotation direction among the plurality of pre-swirl stators, may have a shape in which a chord length decreases from a root to a tip.

Puede incluir, además: un primer conector interpuesto entre un primer extremo del conducto en la dirección de rotación de la hélice y un primer estátor exterior situado en último lugar en la dirección de rotación de la hélice entre la pluralidad de estátores pretorbellino; y un segundo conector interpuesto entre un segundo extremo del conducto en la dirección opuesta a la dirección de rotación de la hélice y un segundo estátor pretorbellino exterior situado en último lugar en la dirección opuesta a la dirección de rotación de la hélice entre la pluralidad de estátores pretorbellino, donde el primer conector puede tener una forma en la que una longitud de cuerda disminuya y aumente desde un extremo del primer estátor exterior hasta el primer extremo del conducto, y donde el segundo conector puede tener una forma en la que una longitud de cuerda disminuya y aumente desde un extremo del segundo estátor exterior hasta el segundo extremo del conducto. It may further include: a first connector interposed between a first end of the duct in the propeller rotation direction and a first outer stator positioned last in the propeller rotation direction among the plurality of pre-swirl stators; and a second connector interposed between a second end of the duct in the direction opposite to the propeller rotation direction and a second outer pre-swirl stator positioned last in the direction opposite to the propeller rotation direction among the plurality of pre-swirl stators, wherein the first connector may have a shape in which a chord length decreases and increases from one end of the first outer stator to the first end of the duct, and wherein the second connector may have a shape in which a chord length decreases and increases from one end of the second outer stator to the second end of the duct.

En una vista despiezada de una superficie orientada hacia fuera del conducto, una curva formada por un borde de ataque del conducto puede tener una única curvatura. In an exploded view of an outward-facing surface of the duct, a curve formed by a leading edge of the duct may have a single curvature.

Los aspectos de la presente invención también proporcionan un aparato para mejorar la eficacia de propulsión, incluyendo: un conducto dispuesto delante de una hélice, que tiene una forma de arco y genera empuje; y una pluralidad de estátores pretorbellino para soportar el conducto a un cabezal de popa, generando la pluralidad de estátores pretorbellino un flujo de torbellino en una dirección opuesta a una dirección de rotación de la hélice, donde la pluralidad de estátores pretorbellino están situados en diferentes posiciones en una dirección longitudinal del casco. Aspects of the present invention also provide an apparatus for improving propulsion efficiency, including: a duct disposed forward of a propeller, having an arcuate shape and generating thrust; and a plurality of pre-vortex stators for supporting the duct to a stern header, the plurality of pre-vortex stators generating a vortex flow in a direction opposite to a direction of rotation of the propeller, wherein the plurality of pre-vortex stators are located at different positions in a longitudinal direction of the hull.

Un estátor pretorbellino interior situado entre un primer estátor pretorbellino exterior situado en último lugar en la dirección de rotación de la hélice y un segundo estátor pretorbellino exterior situado en último lugar en la dirección opuesta a la dirección de rotación de la hélice, entre la pluralidad de estátores pretorbellino, se sitúa delante del primer estátor pretorbellino exterior y el segundo estátor pretorbellino exterior. An inner pre-vortex stator located between a first outer pre-vortex stator located last in the direction of rotation of the propeller and a second outer pre-vortex stator located last in the direction opposite to the direction of rotation of the propeller, among the plurality of pre-vortex stators, is located in front of the first outer pre-vortex stator and the second outer pre-vortex stator.

El número del estátor pretorbellino interior puede ser uno o más, donde un extremo delantero de una punta del estátor pretorbellino interior fijado a un lado interior del conducto puede estar situado detrás de un borde de ataque del conducto, y un extremo trasero del mismo puede estar situado delante de un borde de salida del conducto. The number of the inner pre-vortex stator may be one or more, where a front end of a tip of the inner pre-vortex stator fixed to an inner side of the duct may be located behind a leading edge of the duct, and a rear end thereof may be located in front of a trailing edge of the duct.

El estátor pretorbellino interior, el primer estátor pretorbellino exterior y el segundo estátor pretorbellino exterior pueden tener todos la misma longitud de cuerda en una raíz y una punta, y una distancia delantera y trasera del estátor pretorbellino interior, el primer estátor pretorbellino exterior y el segundo estátor pretorbellino exterior pueden ser 0,05 veces o más y 0,15 veces o menos de una longitud de cuerda de una raíz del estátor pretorbellino interior. Sin embargo, los aspectos de la presente invención no se limitan a los expuestos en el presente documento. Los aspectos anteriores y otros de la presente invención resultarán más evidentes para un experto en la materia a la que pertenece la presente invención al hacer referencia a las reivindicaciones adjuntas, que definen la invención. The inner pre-swirl stator, the first outer pre-swirl stator, and the second outer pre-swirl stator may all have the same chord length at a root and a tip, and a front and rear distance of the inner pre-swirl stator, the first outer pre-swirl stator, and the second outer pre-swirl stator may be 0.05 times or more and 0.15 times or less of a chord length of a root of the inner pre-swirl stator. However, aspects of the present invention are not limited to those set forth herein. The above and other aspects of the present invention will become more apparent to one skilled in the art to which the present invention pertains upon reference to the appended claims, which define the invention.

De acuerdo con los aspectos de la presente invención, un estátor pretorbellino que genera un flujo de torbellino en una dirección opuesta a una dirección de rotación de la hélice se utiliza como soporte para soportar un conducto, aumentando de este modo el empuje de la hélice y mejorando la eficacia de propulsión, a diferencia del método convencional de soporte de un conducto mediante una estructura de soporte general. In accordance with aspects of the present invention, a pre-vortex stator generating a vortex flow in a direction opposite to a direction of rotation of the propeller is used as a support for supporting a duct, thereby increasing the thrust of the propeller and improving propulsion efficiency, as opposed to the conventional method of supporting a duct by a general support structure.

Breve descripción de los dibujosBrief description of the drawings

Los anteriores y otros aspectos y funciones de la presente invención resultarán más evidentes mediante la descripción en realizaciones ilustrativas detalladas de la misma haciendo referencia a los dibujos adjuntos, en los que: The above and other aspects and functions of the present invention will become more apparent by describing detailed illustrative embodiments thereof with reference to the accompanying drawings, in which:

la figura 1 es una vista en perspectiva de un aparato no reivindicado para mejorar la eficacia de propulsión, según se ve desde la parte trasera izquierda; Figure 1 is a perspective view of an unclaimed apparatus for improving propulsion efficiency, as seen from the left rear;

la figura 2 es una vista en perspectiva de una hélice retirada en la figura 1; Figure 2 is a perspective view of a propeller removed in Figure 1;

la figura 3 es una vista del aparato para mejorar la eficacia de propulsión, según se ve desde la parte trasera; la figura 4 es una vista del aparato para mejorar la eficacia de propulsión, según se ve desde el lado izquierdo; la figura 5 es una vista en perspectiva del aparato para mejorar la eficacia de propulsión, según se ve desde la parte trasera izquierda, donde se añade una forma de sección transversal a un conducto y un estátor pretorbellino; la figura 6 es una vista del lado izquierdo, en la que se omite el conducto; Figure 3 is a rear view of the apparatus for improving propulsion efficiency; Figure 4 is a left side view of the apparatus for improving propulsion efficiency; Figure 5 is a perspective view of the apparatus for improving propulsion efficiency, as seen from the left rear, with a cross-sectional shape added to a duct and a pre-vortex stator; Figure 6 is a left side view with the duct omitted;

la figura 7 es una vista despiezada de una superficie exterior de una combinación del conducto, un primer estátor pretorbellino exterior y un segundo estátor pretorbellino exterior; Figure 7 is an exploded view of an outer surface of a combination of the duct, a first outer prevortex stator and a second outer prevortex stator;

la figura 8 es una vista en perspectiva de otro aparato para mejorar la eficacia de propulsión, según se ve desde la parte trasera izquierda; Figure 8 is a perspective view of another device for improving propulsion efficiency, as seen from the left rear;

la figura 9 es una vista en perspectiva de una hélice retirada en la figura 8; Figure 9 is a perspective view of a propeller removed in Figure 8;

la figura 10 es una vista de otro aparato para mejorar la eficacia de propulsión, según se ve desde la parte trasera; la figura 11 es una vista de otro aparato para mejorar la eficacia de propulsión, según se ve desde el lado izquierdo; la figura 12 es una vista del otro aparato para mejorar la eficacia de propulsión, según se ve desde la parte trasera izquierda, donde se añade una forma de sección transversal a un conducto y un estátor pretorbellino; Figure 10 is a view of another apparatus for improving propulsion efficiency, as seen from the rear; Figure 11 is a view of another apparatus for improving propulsion efficiency, as seen from the left side; Figure 12 is a view of another apparatus for improving propulsion efficiency, as seen from the left rear, where a cross-sectional shape is added to a duct and a pre-vortex stator;

la figura 13 es una vista despiezada de una superficie exterior de una combinación del conducto, un primer estátor pretorbellino exterior y un segundo estátor pretorbellino exterior del otro aparato para mejorar la eficacia de propulsión; Figure 13 is an exploded view of an outer surface of a combination of the duct, a first outer prevortex stator and a second outer prevortex stator of the other apparatus for improving propulsion efficiency;

la figura 14 es una vista del aparato para mejorar la eficacia de propulsión de acuerdo con la presente invención, según se ve desde el lado izquierdo; Figure 14 is a view of the apparatus for improving propulsion efficiency according to the present invention, as seen from the left side;

la figura 15 es una vista de un conducto retirado en la figura 14; Figure 15 is a view of a duct removed in Figure 14;

la figura 16 es una vista en perspectiva del aparato para mejorar la eficacia de propulsión de acuerdo con la presente invención, según se ve desde la parte trasera izquierda; Figure 16 is a perspective view of the apparatus for improving propulsion efficiency according to the present invention, as seen from the left rear;

la figura 17 es una vista en perspectiva del aparato para mejorar la eficacia de propulsión de acuerdo con la presente invención, según se ve desde la parte trasera, y la figura 18 es una vista de una hélice retirada en la figura 17; y Figure 17 is a perspective view of the apparatus for improving propulsion efficiency according to the present invention, as seen from the rear, and Figure 18 is a view of a propeller removed in Figure 17; and

las figuras 19 a 24 son vistas para explicar el efecto del aparato para mejorar la eficacia de propulsión. Figures 19 to 24 are seen to explain the effect of the apparatus in improving propulsion efficiency.

Descripción detallada de las realizacionesDetailed description of the achievements

La presente invención puede añadir diversas transformaciones y puede tener diversas realizaciones. Por lo tanto, las realizaciones específicas se ilustrarán en los dibujos y se describirán en detalle en la descripción detallada. Sin embargo, esto no tiene por objeto limitar la invención a realizaciones específicas. Al describir la presente invención, cuando se determine que la descripción detallada de la tecnología conocida relacionada puede oscurecer la materia objeto de la presente invención, se omitirá la descripción detallada de las misma. The present invention may undergo various transformations and may have various embodiments. Therefore, specific embodiments will be illustrated in the drawings and described in detail in the detailed description. However, this is not intended to limit the invention to specific embodiments. In describing the present invention, when it is determined that the detailed description of related known technology may obscure the subject matter of the present invention, the detailed description thereof will be omitted.

En lo sucesivo en el presente documento, se describirán las realizaciones de la presente invención en detalle con referencia a los dibujos adjuntos. En la descripción, al hacer referencia a los dibujos adjuntos, los componentes iguales o correspondientes recibirán los mismos números de referencia y se omitirá una descripción redundante de los mismos. Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. In the description, when referring to the accompanying drawings, identical or corresponding components will be given the same reference numerals, and redundant descriptions thereof will be omitted.

La figura 1 es una vista en perspectiva de un aparato para mejorar la eficacia de propulsión, según se ve desde la parte trasera izquierda. La figura 2 es una vista en perspectiva de una hélice retirada en la figura 1. La figura 3 es una vista del aparato para mejorar la eficacia de propulsión, según se ve desde la parte trasera. La figura 4 es una vista del aparato para mejorar la eficacia de propulsión, según se ve desde el lado izquierdo. Cabe señalar que, en las figuras 1 a 4, X significa la dirección delantera y Y significa la izquierda. Figure 1 is a perspective view of an apparatus for improving propulsion efficiency, as seen from the left rear. Figure 2 is a perspective view of a propeller removed in Figure 1. Figure 3 is a view of the apparatus for improving propulsion efficiency, as seen from the rear. Figure 4 is a view of the apparatus for improving propulsion efficiency, as seen from the left side. It should be noted that, in Figures 1 to 4, X means the front direction and Y means the left.

Haciendo referencia a las figuras 1 a 4, el aparato 100 para mejorar la eficacia de propulsión incluye un conducto 110 y estátores pretorbellino 131, 132, 133 y 134. Referring to Figures 1 through 4, the apparatus 100 for improving propulsion efficiency includes a duct 110 and pre-vortex stators 131, 132, 133 and 134.

El conducto 110 está dispuesto delante de una hélice 30. La hélice 30 está dispuesta detrás de un cabezal de popa 20. La hélice 30 gira para generar empuje. En este aparato, la hélice 30 gira en el sentido de las agujas del reloj como se observa en las figuras 1 a 3. Dicho de otra manera, la hélice 30 gira en el sentido de las agujas del reloj vista desde atrás. The duct 110 is disposed forward of a propeller 30. The propeller 30 is disposed behind a stern tube 20. The propeller 30 rotates to generate thrust. In this apparatus, the propeller 30 rotates clockwise as shown in Figures 1 through 3. In other words, the propeller 30 rotates clockwise when viewed from the rear.

El conducto 110 tiene una forma de arco. Duct 110 has an arch shape.

Por ejemplo, el conducto 110 puede tener una forma de arco que se extiende desde un área inferior izquierda hasta un área superior derecha con respecto a una línea central A<d>de un arco formado por el conducto 110 como se muestra en las figuras 1 a 3. For example, the duct 110 may have an arc shape extending from a lower left area to an upper right area with respect to a center line A<d>of an arc formed by the duct 110 as shown in Figures 1 to 3.

Como otro ejemplo, aunque no se muestra, el conducto puede tener una forma de arco que se extiende desde un área superior izquierda hasta un área superior derecha con respecto a la línea central del arco formado por el conducto. As another example, although not shown, the duct may have an arc shape extending from an upper left area to an upper right area with respect to the center line of the arc formed by the duct.

El ángulo de arco del arco formado por el conducto 110 es preferentemente inferior a 180 grados. The arc angle of the arc formed by the duct 110 is preferably less than 180 degrees.

El conducto 110 tiene una estructura que rodea parcialmente el cabezal de popa 20. The duct 110 has a structure that partially surrounds the aft head 20.

La línea central Ad del arco formado por el conducto 110 puede situarse por encima de un eje de rotación Ap de la hélice 30 como se muestra en la figura 4. The center line Ad of the arc formed by the duct 110 may be located above an axis of rotation Ap of the helix 30 as shown in Figure 4.

Aquí, una distancia H entre la línea central A<d>del arco formado por el conducto 110 y el eje de rotación Ade la hélice 30 puede ser igual o superior a 0,4 veces un radio de la hélice 30. Cuando la distancia H entre la línea central Ad del arco formado por el conducto 110 y el eje de rotación Ade la hélice 30 supera 0,4 veces de la hélice 30, el intervalo en el que puede instalarse el estátor pretorbellino puede estar significativamente limitado. Here, a distance H between the center line A<d>of the arc formed by the duct 110 and the rotation axis Aof the propeller 30 may be equal to or greater than 0.4 times a radius of the propeller 30. When the distance H between the center line Ad of the arc formed by the duct 110 and the rotation axis Aof the propeller 30 exceeds 0.4 times of the propeller 30, the range in which the pre-whirl stator can be installed may be significantly limited.

Además, la distancia H entre el eje central Ad del arco formado por el conducto 110 y el eje de rotación Ap de la hélice 30 puede ser 0,1 veces o más y 0,4 veces o menos del radio de la hélice 30. Furthermore, the distance H between the central axis Ad of the arc formed by the duct 110 and the rotation axis Ap of the helix 30 may be 0.1 times or more and 0.4 times or less of the radius of the helix 30.

El conducto 110 está situado dentro de un área de rotación de la hélice 30. Aquí, un flujo que pasa a través del conducto 110 puede fluir hacia la hélice 30 en forma alineada y se puede mejorar la eficacia de propulsión de la hélice 30. The conduit 110 is located within a rotation area of the propeller 30. Here, a flow passing through the conduit 110 can flow toward the propeller 30 in an aligned manner and the propulsion efficiency of the propeller 30 can be improved.

Aquí, un radio del conducto 110 es inferior o igual al radio de la hélice menos la distancia entre la línea central Ad del arco del conducto 110 y el eje de rotación Ade la hélice 30. Here, a radius of the duct 110 is less than or equal to the radius of the helix minus the distance between the center line Ad of the arc of the duct 110 and the axis of rotation Aof the helix 30.

El conducto 110 genera empuje. Por ejemplo, el conducto 110 tiene una sección transversal de perfil aerodinámico y un perfil aerodinámico que tiene una forma convexa en una dirección hacia el cabezal de popa 20. Esto se describirá más adelante. Duct 110 generates thrust. For example, duct 110 has an airfoil cross-section and an airfoil having a convex shape in a direction toward aft header 20. This will be described later.

Se genera una fuerza de elevación en la sección transversal del conducto 110 mientras un flujo que se mueve hacia atrás a lo largo de un casco 10 pasa a través del conducto 110. Un componente paralelo a una dirección longitudinal del casco 10 (por ejemplo, dirección de eje X) de la fuerza de elevación actúa como empuje para empujar el casco 10. A lifting force is generated in the cross section of the duct 110 while a flow moving backward along a hull 10 passes through the duct 110. A component parallel to a longitudinal direction of the hull 10 (e.g., X-axis direction) of the lifting force acts as a thrust to push the hull 10.

El conducto 110 puede soportarse por una popa del casco 10 mediante un miembro de soporte independiente (no mostrado). The duct 110 may be supported by a stern of the hull 10 by an independent support member (not shown).

Los estátores pretorbellino 131, 132, 133 y 134 soportan el conducto 110 con respecto al cabezal de popa 20. The pre-vortex stators 131, 132, 133 and 134 support the duct 110 with respect to the aft header 20.

Se proporciona una pluralidad de estátores pretorbellino 131, 132, 133 y 134. A plurality of pre-swirl stators 131, 132, 133 and 134 are provided.

Por ejemplo, el número de los estátores pretorbellino 131, 132, 133 y 134 puede ser cuatro como se muestra en las figuras 1 a 3. For example, the number of pre-swirl stators 131, 132, 133 and 134 may be four as shown in Figures 1 to 3.

Como otro ejemplo, el número de estátores pretorbellino puede ser tres o cinco, aunque no se muestra. As another example, the number of pre-swirl stators can be three or five, although not shown.

La pluralidad de estátores pretorbellino 131, 132, 133 y 134 están dispuestos para estar separados en la dirección de rotación de la hélice 30 como se muestra en figuras 1 a 3. Dicho de otra manera, la pluralidad de estátores pretorbellino 131, 132, 133 y 134 pueden estar separados en una dirección de arco en torno a la línea central Ad del arco formado por el conducto 110 como se muestra en las figuras 2 y 3. The plurality of pre-swirl stators 131, 132, 133 and 134 are arranged to be spaced apart in the direction of rotation of the propeller 30 as shown in Figures 1 to 3. In other words, the plurality of pre-swirl stators 131, 132, 133 and 134 may be spaced apart in an arc direction about the center line Ad of the arc formed by the duct 110 as shown in Figures 2 and 3.

Por ejemplo, la pluralidad de estátores pretorbellino 131, 132, 133 y 134 pueden estar dispuestos para estar separados entre sí desde el área inferior izquierda hasta el área superior derecha con respecto a la línea central Ad del arco formado por el conducto 110 como se muestra en las figuras 2 y 3. For example, the plurality of pre-swirl stators 131, 132, 133 and 134 may be arranged to be spaced apart from each other from the lower left area to the upper right area with respect to the center line Ad of the arc formed by the duct 110 as shown in Figures 2 and 3.

Como otro ejemplo, aunque no se ilustra, la pluralidad de estátores pretorbellino pueden estar dispuestos para estar separados entre sí desde el área superior izquierda hasta el área superior derecha con respecto a la línea central del arco formado por el conducto. As another example, although not illustrated, the plurality of pre-vortex stators may be arranged to be spaced apart from each other from the upper left area to the upper right area with respect to the center line of the arc formed by the duct.

La pluralidad de estátores pretorbellino 131, 132, 133 y 134 generan un flujo de torbellino en una dirección opuesta a la dirección de rotación de la hélice 30. The plurality of pre-vortex stators 131, 132, 133 and 134 generate a vortex flow in a direction opposite to the direction of rotation of the propeller 30.

El flujo de torbellino de los estátores pretorbellino 131, 132, 133 y 134 fluye hacia la hélice 30 para mejorar la eficacia de propulsión al reducir el flujo de torbellino en la dirección de rotación de la hélice 30. Dicho de otra manera, cuando el flujo de torbellino en la dirección opuesta a la dirección de rotación de la hélice 30 se genera mediante los estátores pretorbellino 131, 132, 133 y 134, un ángulo de ataque de un flujo que fluye hacia la hélice 30 se aumenta para aumentar el empuje generado en la hélice 30, mejorando de este modo la eficacia de propulsión. The vortex flow from the pre-vortex stators 131, 132, 133, and 134 flows toward the propeller 30 to improve propulsion efficiency by reducing the vortex flow in the rotation direction of the propeller 30. In other words, when the vortex flow in the opposite direction to the rotation direction of the propeller 30 is generated by the pre-vortex stators 131, 132, 133, and 134, an angle of attack of a flow flowing toward the propeller 30 is increased to increase the thrust generated on the propeller 30, thereby improving propulsion efficiency.

La figura 5 es una vista en perspectiva del aparato para mejorar la eficacia de propulsión, según se ve desde la parte trasera izquierda, donde se añade una forma de sección transversal a un conducto y un estátor pretorbellino. Figure 5 is a perspective view of the device for improving propulsion efficiency, as seen from the left rear, where a cross-sectional shape is added to a duct and a pre-vortex stator.

Haciendo referencia a la figura 5, en el aparato, la hélice (no mostrada) gira en el sentido de las agujas del reloj vista desde atrás. Aquí, para generar el flujo de torbellino en la dirección opuesta a la dirección de rotación de la hélice (no mostrada), la pluralidad de estátores pretorbellino 131, 132, 133 y 134 tienen el perfil aerodinámico que tiene una forma convexa en la dirección de rotación de la hélice (no mostrada) como se muestra en la figura 5. Referring to Figure 5, in the apparatus, the propeller (not shown) rotates clockwise as viewed from behind. Here, in order to generate the vortex flow in the direction opposite to the rotation direction of the propeller (not shown), the plurality of pre-vortex stators 131, 132, 133 and 134 have the airfoil having a convex shape in the rotation direction of the propeller (not shown) as shown in Figure 5.

El aparato 100 para mejorar la eficacia de propulsión como se ha descrito anteriormente utiliza los estátores pretorbellino 131, 132, 133 y 134 para generar el flujo de torbellino en la dirección opuesta a la dirección de rotación de la hélice 30 como soporte que soporta el conducto 110 para generar el empuje con respecto al cabezal de popa 20. The apparatus 100 for improving propulsion efficiency as described above utilizes the pre-vortex stators 131, 132, 133 and 134 to generate the vortex flow in the direction opposite to the rotation direction of the propeller 30 as a support supporting the conduit 110 to generate the thrust relative to the aft header 20.

En este sentido, a diferencia de los estátores pretorbellino 131, 132, 133 y 134 de acuerdo con este aparato, normalmente se utiliza un miembro de soporte de forma simple para soportar el conducto que se dispone delante de la hélice para generar el empuje. Este miembro de soporte de forma simple actúa como resistencia, que es un factor que aumenta la resistencia de un buque. In this regard, unlike the pre-vortex stators 131, 132, 133, and 134 according to this device, a simple support member is normally used to support the duct arranged in front of the propeller to generate thrust. This simple support member acts as a drag, which is a factor that increases the resistance of a vessel.

Sin embargo, el aparato 100 para mejorar la propulsión utiliza los estátores pretorbellino 131, 132, 133 y 134 para generar el flujo de torbellino en la dirección opuesta a la dirección de rotación de la hélice 30 como soporte para soportar el conducto 110. Por lo tanto, a diferencia de la convención, aumenta el empuje de la hélice 30 y mejora la eficacia de propulsión. However, the propulsion enhancing apparatus 100 utilizes the pre-vortex stators 131, 132, 133 and 134 to generate the vortex flow in the direction opposite to the rotation direction of the propeller 30 as a support to support the duct 110. Therefore, unlike the convention, the thrust of the propeller 30 is increased and the propulsion efficiency is improved.

En este aparato, el número de estátores pretorbellino 132, 133 y 134 situados a babor del casco 10 entre la pluralidad de estátores pretorbellino 131, 132, 133 y 134 es mayor que el número de los estátores pretorbellino 131 situados a estribor. In this apparatus, the number of pre-vortex stators 132, 133 and 134 located on the port side of the hull 10 among the plurality of pre-vortex stators 131, 132, 133 and 134 is greater than the number of pre-vortex stators 131 located on the starboard side.

Más específicamente, normalmente, al observar la distribución de la estela en la hélice en estado de casco desnudo sin el estátor pretorbellino, a babor, la estela se produce en la misma dirección que la dirección de rotación de la hélice y, a estribor, la estela se produce en la dirección opuesta a la dirección de rotación de la hélice. More specifically, typically, when looking at the wake distribution at the propeller in a bare hull condition without the pre-vortex stator, on the port side, the wake is produced in the same direction as the propeller rotation direction and on the starboard side, the wake is produced in the opposite direction to the propeller rotation direction.

A babor, donde se genera la estela en la misma dirección que la dirección de rotación de la hélice 30, los estátores pretorbellino 132, 133 y 134 pueden cambiar un flujo de entrada que fluye hacia los estátores pretorbellino 132, 133 y 134 con un pequeño ángulo de paso (ángulo de fijación) en la dirección opuesta a la dirección de rotación de la hélice 30. Sin embargo, a estribor, donde se genera la estela en dirección opuesta al sentido de rotación de la hélice 30, el flujo de entrada que fluye hacia el estátor pretorbellino 131 solo puede modificarse en la dirección opuesta a la dirección de rotación de la hélice 30 cuando el estátor pretorbellino 131 se instala con un ángulo de paso (ángulo de fijación) mayor que el de babor. On the port side, where the wake is generated in the same direction as the direction of rotation of the propeller 30, the pre-swirl stators 132, 133 and 134 can change an inlet flow flowing towards the pre-swirl stators 132, 133 and 134 with a small pitch angle (clamping angle) in the direction opposite to the direction of rotation of the propeller 30. However, on the starboard side, where the wake is generated in the opposite direction to the direction of rotation of the propeller 30, the inlet flow flowing towards the pre-swirl stator 131 can only be changed in the direction opposite to the direction of rotation of the propeller 30 when the pre-swirl stator 131 is installed with a pitch angle (clamping angle) larger than that on the port side.

En este caso, el aumento de la resistencia debido a la fijación de los estátores pretorbellino 132, 133, 134 es pequeño a babor, lo que puede generar el flujo de torbellino en la dirección opuesta a la dirección de rotación de la hélice 30 en el ángulo de paso pequeño. Sin embargo, el aumento de la resistencia debido a la fijación del estátor pretorbellino 131 resulta excesivo a estribor, lo que puede generar el flujo de torbellino en la dirección opuesta a la dirección de rotación de la hélice 30 solo en el ángulo de paso grande. Por lo tanto, es deseable ubicar más estátores pretorbellino a babor que a estribor para obtener una alta eficacia de propulsión. In this case, the increase in drag due to the attachment of the pre-vortex stators 132, 133, 134 is small on the port side, which can generate the vortex flow in the direction opposite to the direction of rotation of the propeller 30 at the small pitch angle. However, the increase in drag due to the attachment of the pre-vortex stator 131 is excessive on the starboard side, which can generate the vortex flow in the direction opposite to the direction of rotation of the propeller 30 only at the large pitch angle. Therefore, it is desirable to locate more pre-vortex stators on the port side than on the starboard side in order to obtain high propulsion efficiency.

En este aparato, un primer extremo exterior del conducto 110 en la dirección de rotación de la hélice 30 y un primer estátor pretorbellino exterior 131 situado en último lugar en la dirección de rotación de la hélice 30 entre la pluralidad de estátores pretorbellino 131, 132, 133 y 134 están conectados entre sí. Como se muestra en la figura 3, el primer estátor pretorbellino exterior 131 puede estar situado en el área superior derecha con respecto a la línea central Ad del arco formado por el conducto 110. In this apparatus, a first outer end of the duct 110 in the rotation direction of the propeller 30 and a first outer pre-vortex stator 131 positioned last in the rotation direction of the propeller 30 among the plurality of pre-vortex stators 131, 132, 133, and 134 are connected to each other. As shown in FIG. 3 , the first outer pre-vortex stator 131 may be positioned in the upper right area relative to the center line Ad of the arc formed by the duct 110.

Un segundo extremo exterior del conducto 110 en la dirección de rotación de la hélice 30 y un segundo estátor pretorbellino exterior 132 situado en último lugar en la dirección opuesta a la dirección de rotación de la hélice 30 entre la pluralidad de estátores pretorbellino 131, 132, 133 y 134 están conectados entre sí. Como se muestra en la figura 3, el segundo estátor pretorbellino exterior 132 puede estar situado en el área inferior izquierda con respecto a la línea central A<d>del arco formado por el conducto 110. A second outer end of the duct 110 in the direction of rotation of the propeller 30 and a second outer pre-vortex stator 132 positioned last in the direction opposite to the direction of rotation of the propeller 30 among the plurality of pre-vortex stators 131, 132, 133 and 134 are connected to each other. As shown in Figure 3, the second outer pre-vortex stator 132 may be positioned in the lower left area with respect to the center line A<d> of the arc formed by the duct 110.

En este aparato, el conducto 110 y el primer estátor pretorbellino exterior 131 son diferentes en forma de perfil aerodinámico. In this apparatus, the duct 110 and the first outer prevortex stator 131 are different in airfoil shape.

Más específicamente, el conducto 110 tiene un perfil aerodinámico que tiene una forma convexa hacia el cabezal de popa 20 como se muestra en la figura 5 y el primer estátor pretorbellino exterior 131 tiene un perfil aerodinámico que tiene una forma convexa en la dirección de rotación de la hélice 30. More specifically, the duct 110 has an airfoil having a convex shape toward the aft header 20 as shown in Figure 5 and the first outer pre-vortex stator 131 has an airfoil having a convex shape in the direction of rotation of the propeller 30.

Dicho de otra manera, el conducto 110 tiene el perfil aerodinámico que tiene la forma convexa hacia un interior de un espacio rodeado por el conducto 110, el primer estátor pretorbellino exterior 131 y el segundo estátor pretorbellino exterior 132. El primer estátor pretorbellino exterior 131 tiene el perfil aerodinámico que tiene la forma convexa hacia un exterior de un espacio rodeado por el conducto 110, el primer estátor pretorbellino exterior 131 y el segundo estátor pretorbellino exterior 132. In other words, the duct 110 has the airfoil having the convex shape toward an interior of a space surrounded by the duct 110, the first outer prevortex stator 131, and the second outer prevortex stator 132. The first outer prevortex stator 131 has the airfoil having the convex shape toward an exterior of a space surrounded by the duct 110, the first outer prevortex stator 131, and the second outer prevortex stator 132.

En este aparato, como se ha descrito anteriormente, el primer extremo del conducto 110 y el primer estátor pretorbellino exterior 131, que tienen diferentes formas de perfil aerodinámico, están conectados de manera continua. Por ejemplo, como se muestra en la figura 5, el primer extremo del conducto 110 y el primer estátor pretorbellino exterior 131, que tiene los perfiles aerodinámicos que tienen la forma convexa en direcciones opuestas, tienen una forma en la que el perfil aerodinámico desaparece gradualmente hacia su límite. In this apparatus, as described above, the first end of the duct 110 and the first outer prevortex stator 131, which have different airfoil shapes, are continuously connected. For example, as shown in FIG. 5 , the first end of the duct 110 and the first outer prevortex stator 131, which has airfoils that are convex in opposite directions, have a shape in which the airfoil gradually disappears toward its boundary.

En este aparato, el conducto 110 y el segundo estátor pretorbellino exterior 132 son idénticos en forma de perfil aerodinámico. In this apparatus, the duct 110 and the second outer prevortex stator 132 are identical in airfoil shape.

Más específicamente, el conducto 110 tiene el perfil aerodinámico que tiene la forma convexa hacia el cabezal de popa 20 como se muestra en la figura 5 y el segundo estátor pretorbellino exterior 132 tiene el perfil aerodinámico que tiene la forma convexa en la dirección de rotación de la hélice 30. More specifically, the duct 110 has the airfoil having the convex shape toward the aft header 20 as shown in Figure 5 and the second outer pre-vortex stator 132 has the airfoil having the convex shape in the rotation direction of the propeller 30.

Dicho de otra manera, tanto el conducto 110 como el segundo estátor pretorbellino exterior 132 tienen el perfil aerodinámico que tiene la forma convexa hacia el interior del espacio rodeado por el conducto 110, el primer estátor pretorbellino exterior 131 y el segundo estátor pretorbellino exterior 132. In other words, both the duct 110 and the second outer prevortex stator 132 have the airfoil having the shape convex toward the interior of the space surrounded by the duct 110, the first outer prevortex stator 131 and the second outer prevortex stator 132.

En este aparato, como se ha descrito anteriormente, el segundo extremo del conducto 110 y el segundo estátor pretorbellino exterior 132, que tienen la misma forma de perfil aerodinámico, están conectados de manera continua. La figura 6 es una vista que muestra una pieza de acuerdo con el aparato, según se ve desde el lado izquierdo, en la que se omite el conducto. In this apparatus, as described above, the second end of the duct 110 and the second outer prevortex stator 132, which have the same aerodynamic profile shape, are continuously connected. Figure 6 is a view showing a part according to the apparatus, as seen from the left side, in which the duct is omitted.

Haciendo referencia a las figuras 5 y 6, el primer estátor pretorbellino exterior 131, el segundo estátor pretorbellino exterior 132 y los estátores pretorbellino interiores 133 y 134 pueden tener una forma de estátor con inclinación hacia atrás. Aquí, el primer estátor pretorbellino exterior 131, el segundo estátor pretorbellino exterior 132 y los estátores pretorbellino interiores 133 y 134 tienen una forma en la que un borde de ataque es golpeado hacia atrás desde una raíz hasta una punta. Referring to Figures 5 and 6, the first outer pre-swirl stator 131, the second outer pre-swirl stator 132, and the inner pre-swirl stators 133 and 134 may have a backward-swept stator shape. Here, the first outer pre-swirl stator 131, the second outer pre-swirl stator 132, and the inner pre-swirl stators 133 and 134 have a shape in which a leading edge is swept back from a root to a tip.

En este aparato, la pluralidad de estátores pretorbellino 131, 132, 133 y 134 pueden estar dispuestos cada uno en el mismo plano donde los bordes de salida son perpendiculares a la línea central Ad del arco formado por el conducto 110. Aquí, la pluralidad de estátores pretorbellino 131, 132, 133 y 134 puede estar tan cerca como sea posible de las hélices (no mostradas) y el flujo de torbellino en la dirección opuesta a la dirección de rotación de la hélice 30 generado por los estátores pretorbellino 131, 132, 133 y 134 puede fluir directamente hacia la hélice 30, mejorando de este modo la eficacia de propulsión. In this apparatus, the plurality of pre-vortex stators 131, 132, 133 and 134 may each be arranged in the same plane where the trailing edges are perpendicular to the center line Ad of the arc formed by the duct 110. Here, the plurality of pre-vortex stators 131, 132, 133 and 134 may be as close as possible to the propellers (not shown) and the vortex flow in the direction opposite to the rotation direction of the propeller 30 generated by the pre-vortex stators 131, 132, 133 and 134 may flow directly toward the propeller 30, thereby improving the propulsion efficiency.

En este aparato, el primer estátor pretorbellino exterior 131, el segundo estátor pretorbellino exterior 132 y los estátores pretorbellino interiores 133 y 134 pueden tener todos la misma longitud de cuerda en la raíz. Además, el primer estátor pretorbellino exterior 131, el segundo estátor pretorbellino exterior 132 y los estátores pretorbellino interiores 133 y 134 pueden tener todos la misma longitud de cuerda en la punta. Asimismo, el primer estátor pretorbellino exterior 131, el segundo estátor pretorbellino exterior 132 y el estátor pretorbellino interior 133 y 134 pueden tener todos una longitud de cuerda en una raíz mayor que una longitud de cuerda en una punta. In this apparatus, the first outer prevortex stator 131, the second outer prevortex stator 132, and the inner prevortex stators 133 and 134 may all have the same root chord length. Furthermore, the first outer prevortex stator 131, the second outer prevortex stator 132, and the inner prevortex stators 133 and 134 may all have the same tip chord length. Likewise, the first outer prevortex stator 131, the second outer prevortex stator 132, and the inner prevortex stator 133 and 134 may all have a root chord length greater than a tip chord length.

Haciendo referencia a la figura 5, en este aparato, las puntas de los estátores pretorbellino interiores 133 y 134 pueden fijarse a una superficie interior del conducto 110. Referring to Figure 5, in this apparatus, the tips of the inner pre-vortex stators 133 and 134 may be attached to an inner surface of the duct 110.

Aquí, los extremos delanteros de las puntas de los estátores pretorbellino interiores 133 y 134 se sitúan detrás del borde de ataque del conducto 110, y los extremos traseros de las puntas de los estátores pretorbellino interiores 133 y 134 se sitúan delante del borde de salida del conducto 110. Here, the forward ends of the tips of the inner pre-swirl stators 133 and 134 are positioned behind the leading edge of the duct 110, and the rearward ends of the tips of the inner pre-swirl stators 133 and 134 are positioned in front of the trailing edge of the duct 110.

En este caso, unas varillas circulares que constituyen bordes de ataque de los estátores pretorbellino interiores 133 y 134 no pueden interferir con una varilla circular que constituye el borde de ataque del conducto 110, y unas varillas circulares que constituyen bordes de salida de los estátores pretorbellino interiores 133 y 134 no pueden interferir con una varilla circular que constituye el borde de salida del conducto 110, mejorando de este modo la trabajabilidad. Se observa que acoplar un extremo de una varilla a un lateral de otra varilla es mucho menos factible que acoplar un extremo de una varilla a una superficie de una placa. In this case, circular rods constituting leading edges of the inner pre-swirl stators 133 and 134 cannot interfere with a circular rod constituting the leading edge of the duct 110, and circular rods constituting trailing edges of the inner pre-swirl stators 133 and 134 cannot interfere with a circular rod constituting the trailing edge of the duct 110, thereby improving workability. It is seen that coupling one end of a rod to a side of another rod is much less feasible than coupling one end of a rod to a surface of a plate.

La figura 7 es una vista despiezada de una superficie exterior de una combinación del conducto, un primer estátor pretorbellino exterior y un segundo estátor pretorbellino exterior de acuerdo con el aparato. Figure 7 is an exploded view of an outer surface of a combination of the duct, a first outer prevortex stator and a second outer prevortex stator according to the apparatus.

Haciendo referencia a la figura 7, en la vista despiezada, un borde de salida 110b del conducto 110 puede tener una forma recta y un borde de entrada 110a del conducto 110 puede tener una forma curva que es convexa hacia delante. Referring to Figure 7, in the exploded view, a trailing edge 110b of the conduit 110 may have a straight shape and a leading edge 110a of the conduit 110 may have a curved shape that is convex forward.

En este caso, la porción de pico más convexa en la vista despiezada del conducto 110 se aproxima al casco 10, de modo que el conducto 110 se fije fácilmente al casco 10. In this case, the most convex beak portion in the exploded view of the duct 110 approaches the hull 10, so that the duct 110 is easily fixed to the hull 10.

Más específicamente, el conducto 110 que tiene la vista despiezada mostrada en la figura 7 tiene una estructura en la que la porción de pico sobresale hacia delante como se muestra en la figura 4. Aquí, la porción de pico está más cerca del casco 10 para que un miembro de soporte corto (no mostrado) pueda soportar el conducto 110 con respecto al casco 10. Dado que el miembro de soporte corto es estructuralmente más resistente que un miembro de soporte largo, el conducto 110 puede soportarse de manera estable con respecto al casco 10. More specifically, the duct 110 having the exploded view shown in Fig. 7 has a structure in which the spout portion protrudes forward as shown in Fig. 4. Here, the spout portion is closer to the hull 10 so that a short support member (not shown) can support the duct 110 with respect to the hull 10. Since the short support member is structurally stronger than a long support member, the duct 110 can be stably supported with respect to the hull 10.

Haciendo referencia a la figura 7, en la vista despiezada, una curva formada por el borde de ataque 110a del conducto 110 puede tener una curvatura única R. En este caso, el conducto 110 tiene una forma en la que una longitud de la cuerda aumenta y disminuye desde un primer extremo 110c hasta un segundo extremo 110d. Referring to Figure 7, in exploded view, a curve formed by the leading edge 110a of the duct 110 may have a single curvature R. In this case, the duct 110 has a shape in which a chord length increases and decreases from a first end 110c to a second end 110d.

Normalmente, el conducto tiene una estructura en la que unas placas que constituyen una superficie de presión y una superficie de succión están acopladas a una varilla circular que constituye el borde de ataque. Typically, the duct has a structure in which plates constituting a pressure surface and a suction surface are coupled to a circular rod constituting the leading edge.

En la vista despiezada, para fabricar el conducto 110 de manera que la curva formada por el borde de ataque 110a del conducto 110 tenga la curvatura única R, la varilla circular se dobla procesada para tener una curvatura. En este caso, al comparar con un caso donde la varilla circular se dobla procesada para tener dos o más curvaturas, se mejora la trabajabilidad en gran medida. In the exploded view, to manufacture the duct 110 such that the curve formed by the leading edge 110a of the duct 110 has a single curvature R, the circular rod is bent and processed to have one curvature. In this case, compared with a case where the circular rod is bent and processed to have two or more curvatures, the workability is greatly improved.

Haciendo referencia a la figura 7, el primer estátor pretorbellino exterior 131 tiene una forma en la que la longitud de la cuerda disminuye desde una raíz 131c hasta una punta 131d. El segundo estátor pretorbellino exterior 132 tiene una forma en la que la longitud de la cuerda disminuye desde una raíz 132c hasta una punta 132d. Referring to Figure 7, the first outer prevortex stator 131 has a shape in which the chord length decreases from a root 131c to a tip 131d. The second outer prevortex stator 132 has a shape in which the chord length decreases from a root 132c to a tip 132d.

La figura 8 es una vista en perspectiva de otro aparato para mejorar la eficacia de propulsión, según se ve desde la parte trasera izquierda. La figura 9 es una vista en perspectiva de una hélice retirada en la figura 8. La figura 10 es una vista de otro aparato para mejorar la eficacia de propulsión, según se ve desde la parte trasera. La figura 11 es una vista de otro aparato para mejorar la eficacia de propulsión, según se ve desde el lado izquierdo. La figura 12 es una vista del otro aparato para mejorar la eficacia de propulsión, según se ve desde la parte trasera izquierda, donde se añade una forma de sección transversal a un conducto y un estátor pretorbellino. Cabe señalar que, en las figuras 8 a 12, X significa la dirección delantera y Y significa la izquierda. Figure 8 is a perspective view of another apparatus for improving propulsion efficiency, as seen from the left rear. Figure 9 is a perspective view of a propeller removed in Figure 8. Figure 10 is a view of another apparatus for improving propulsion efficiency, as seen from the rear. Figure 11 is a view of another apparatus for improving propulsion efficiency, as seen from the left side. Figure 12 is a view of the other apparatus for improving propulsion efficiency, as seen from the left rear, where a cross-sectional shape is added to a duct and a pre-vortex stator. It should be noted that, in Figures 8 to 12, X means the front direction and Y means the left.

Haciendo referencia a las figuras 8 a 12, el otro aparato 100' para mejorar la eficacia de propulsión puede incluir el conducto 110, los estátores pretorbellino 131, 132, 133 y 134, un primer conector 150 y un segundo conector 160. El otro aparato 100' para mejorar la eficacia de propulsión difiere del aparato 100 para mejorar la eficacia de propulsión como se ha descrito anteriormente en el hecho que incluye, además, el primer conector 150 y el segundo conector 160. Referring to Figures 8 through 12, the further propulsion efficiency enhancing apparatus 100' may include the conduit 110, the pre-vortex stators 131, 132, 133 and 134, a first connector 150 and a second connector 160. The further propulsion efficiency enhancing apparatus 100' differs from the propulsion efficiency enhancing apparatus 100 as described above in that it further includes the first connector 150 and the second connector 160.

El primer conector 150 interconecta el primer extremo exterior del conducto 110 en la dirección de rotación de la hélice 30 y el primer estátor pretorbellino exterior 131 situado en último lugar en la dirección de rotación de la hélice 30 entre la pluralidad de estátores pretorbellino 131, 132, 133 y 134. The first connector 150 interconnects the first outer end of the conduit 110 in the direction of rotation of the propeller 30 and the first outer pre-vortex stator 131 located last in the direction of rotation of the propeller 30 among the plurality of pre-vortex stators 131, 132, 133 and 134.

El primer conector 150 puede fabricarse por separado del conducto 110 y el primer estátor pretorbellino exterior 131, y ambos extremos del primer conector 150 pueden acoplarse al primer estátor pretorbellino exterior 131 y el primer extremo del conducto 110, respectivamente. The first connector 150 may be manufactured separately from the conduit 110 and the first outer pre-vortex stator 131, and both ends of the first connector 150 may be coupled to the first outer pre-vortex stator 131 and the first end of the conduit 110, respectively.

El segundo conector 160 interconecta el segundo extremo exterior del conducto 110 en la dirección de rotación de la hélice 30 y el segundo estátor pretorbellino exterior 132 situado en último lugar en la dirección opuesta a la dirección de rotación de la hélice 30 entre la pluralidad de estátores pretorbellino 131, 132, 133 y 134. The second connector 160 interconnects the second outer end of the conduit 110 in the direction of rotation of the propeller 30 and the second outer pre-vortex stator 132 located last in the direction opposite to the direction of rotation of the propeller 30 among the plurality of pre-vortex stators 131, 132, 133 and 134.

El segundo conector 160 puede fabricarse por separado del conducto 110 y el segundo estátor pretorbellino exterior 132, y ambos extremos del segundo conector 160 pueden acoplarse al segundo estátor pretorbellino exterior 132 y el segundo extremo del conducto 110, respectivamente. The second connector 160 may be manufactured separately from the conduit 110 and the second outer pre-vortex stator 132, and both ends of the second connector 160 may be coupled to the second outer pre-vortex stator 132 and the second end of the conduit 110, respectively.

El primer conector 150 de acuerdo con este aparato tiene una forma en la que el primer extremo del conducto 110 y el primer estátor pretorbellino exterior 131, que tienen diferentes formas de perfil aerodinámico como se ha descrito anteriormente, están conectados de manera continua. The first connector 150 according to this apparatus has a shape in which the first end of the duct 110 and the first outer pre-vortex stator 131, which have different aerodynamic profile shapes as described above, are continuously connected.

Por ejemplo, el primer conector 150 incluye una primera área 151 con el perfil aerodinámico que tiene la forma convexa en la misma dirección que el perfil aerodinámico del conducto 110, como se muestra en la figura 5, y una segunda área 152 con el perfil aerodinámico que tiene la forma convexa en la misma dirección que el perfil aerodinámico del primer estátor pretorbellino exterior 131. Las curvas de la primera área 151 y la segunda área 152 desaparecen gradualmente a medida que se acercan al límite entre la primera área 151 y la segunda área 152, respectivamente. En esta realización, el conducto 110 y el segundo estátor pretorbellino exterior 132 son idénticos en forma de perfil aerodinámico. For example, the first connector 150 includes a first airfoil area 151 having the convex shape in the same direction as the airfoil of the duct 110, as shown in FIG. 5, and a second airfoil area 152 having the convex shape in the same direction as the airfoil of the first outer prevortex stator 131. The curves of the first area 151 and the second area 152 gradually disappear as they approach the boundary between the first area 151 and the second area 152, respectively. In this embodiment, the duct 110 and the second outer prevortex stator 132 are identical in airfoil shape.

El segundo conector 160 de acuerdo con este aparato tiene una forma en la que el segundo extremo del conducto 110 y el segundo estátor pretorbellino exterior 132, que tienen la misma forma de perfil aerodinámico, están conectados de manera continua. The second connector 160 according to this apparatus has a shape in which the second end of the duct 110 and the second outer pre-vortex stator 132, which have the same aerodynamic profile shape, are continuously connected.

Por ejemplo, como se muestra en la figura 5, el segundo conector 160 tiene un perfil aerodinámico que tiene una forma convexa hacia un interior del espacio rodeado por el conducto 110, el primer estátor pretorbellino exterior 131 y el segundo estátor pretorbellino exterior 160. For example, as shown in Figure 5, the second connector 160 has an airfoil having a convex shape toward an interior of the space surrounded by the duct 110, the first outer prevortex stator 131, and the second outer prevortex stator 160.

La figura 13 es una vista despiezada de una superficie exterior de una combinación del conducto, un primer estátor pretorbellino exterior y un segundo estátor pretorbellino exterior de acuerdo con el otro aparato. Figure 13 is an exploded view of an outer surface of a combination of the duct, a first outer prevortex stator and a second outer prevortex stator according to the other apparatus.

Haciendo referencia a la figura 13, en la vista despiezada, un borde de salida 110b del conducto 110 puede tener una forma recta y un borde de entrada 110a del conducto 110 puede tener una forma curva que es convexa hacia delante. Referring to Figure 13, in the exploded view, a trailing edge 110b of the conduit 110 may have a straight shape and a leading edge 110a of the conduit 110 may have a curved shape that is convex forward.

Haciendo referencia a la figura 13, en la vista despiezada, una curva formada por el borde de ataque 110a del conducto 110 puede tener una curvatura única. En este caso, el conducto 110 tiene una forma en la que una longitud de la cuerda aumenta y disminuye desde un primer extremo 110c hasta un segundo extremo 110d. Referring to Figure 13, in the exploded view, a curve formed by the leading edge 110a of the duct 110 may have a single curvature. In this case, the duct 110 has a shape in which a chord length increases and decreases from a first end 110c to a second end 110d.

Haciendo referencia a la figura 13, el primer estátor pretorbellino exterior 131 tiene una forma en la que la longitud de la cuerda disminuye desde la raíz 131c hasta la punta 131d. El primer estátor pretorbellino exterior 132 tiene una forma en la que la longitud de la cuerda disminuye desde la raíz 132c hasta la punta 132d. Referring to Figure 13, the first outer prevortex stator 131 has a shape in which the chord length decreases from the root 131c to the tip 131d. The first outer prevortex stator 132 has a shape in which the chord length decreases from the root 132c to the tip 132d.

Además, el primer conector 150 tiene una forma en la que la longitud de la cuerda disminuye y aumenta desde la punta 131d del primer estátor pretorbellino exterior 131 hasta el primer extremo 110c del conducto 110. En particular, una porción donde la longitud de la cuerda disminuye y aumenta en el primer conector 150 se convierte en la cuerda más corta 153 en el primer conector 150. El código más corto 153 del primer conector 150 corresponde al límite entre la primera área (151 de la figura 10) y la segunda área (152 de la figura 10). El segundo conector 160 puede tener una forma en la que una longitud de cuerda disminuya y aumente desde una punta 132d del segundo estátor pretorbellino exterior 132 hasta un segundo extremo 110d del conducto 110. Furthermore, the first connector 150 has a shape in which a chord length decreases and increases from a tip 131d of the first outer pre-swirl stator 131 to a first end 110c of the duct 110. In particular, a portion where the chord length decreases and increases at the first connector 150 becomes the shortest chord 153 at the first connector 150. The shortest chord 153 of the first connector 150 corresponds to the boundary between the first area (151 of FIG. 10) and the second area (152 of FIG. 10). The second connector 160 may have a shape in which a chord length decreases and increases from a tip 132d of the second outer pre-swirl stator 132 to a second end 110d of the duct 110.

Los números de referencia 131a, 150a, 110a, 160a y 132a indican bordes de ataque, y los números de referencia 131b, 150b, 110b, 160b y 132b indican bordes de salida. Reference numerals 131a, 150a, 110a, 160a and 132a indicate leading edges, and reference numerals 131b, 150b, 110b, 160b and 132b indicate trailing edges.

La figura 14 es una vista del aparato para mejorar la eficacia de propulsión de acuerdo con una realización de la presente invención, según se ve desde el lado izquierdo. La figura 15 es una vista de un conducto retirado en la figura 14. La figura 16 es una vista en perspectiva del aparato para mejorar la eficacia de propulsión de acuerdo con la realización de la presente invención, según se ve desde la parte trasera izquierda. Figure 14 is a view of the apparatus for improving propulsion efficiency according to an embodiment of the present invention, as seen from the left side. Figure 15 is a view of a duct removed in Figure 14. Figure 16 is a perspective view of the apparatus for improving propulsion efficiency according to the embodiment of the present invention, as seen from the left rear.

Haciendo referencia a las figuras 14 a 16, un aparato 100" para mejorar la eficacia de propulsión de acuerdo con la realización de la presente invención incluye el conducto 110, la pluralidad de estátores pretorbellino 131, 132, 133 y 134, el primer conector 150 y el segundo conector 160. Referring to Figures 14 to 16, an apparatus 100" for improving propulsion efficiency according to the embodiment of the present invention includes the conduit 110, the plurality of pre-vortex stators 131, 132, 133 and 134, the first connector 150 and the second connector 160.

El aparato 100" para mejorar la eficacia de propulsión de acuerdo con la realización de la presente invención difiere del aparato 100 para mejorar la eficacia de propulsión en las posiciones delantera y trasera de la pluralidad de estátores pretorbellino 131, 132, 133 y 134. The apparatus 100 for improving propulsion efficiency according to the embodiment of the present invention differs from the apparatus 100 for improving propulsion efficiency at the forward and rearward positions of the plurality of pre-swirl stators 131, 132, 133 and 134.

En esta realización, los estátores pretorbellino interiores 133 y 134 están situados delante del primer estátor pretorbellino exterior 131 y el segundo estátor pretorbellino exterior 132. In this embodiment, the inner pre-swirl stators 133 and 134 are located in front of the first outer pre-swirl stator 131 and the second outer pre-swirl stator 132.

Aquí, los extremos delanteros de las puntas de los estátores pretorbellino interiores 133 y 134 también se sitúan detrás del borde de ataque del conducto 110, y los extremos traseros de las puntas de los estátores pretorbellino interiores 133 y 134 también se sitúan delante del borde de salida del conducto 110. Here, the forward ends of the tips of the inner pre-swirl stators 133 and 134 are also positioned behind the leading edge of the duct 110, and the rearward ends of the tips of the inner pre-swirl stators 133 and 134 are also positioned in front of the trailing edge of the duct 110.

En esta realización, una distancia delantera y trasera L de los estátores pretorbellino interiores 133 y 134, el primer estátor pretorbellino exterior 131 y el segundo estátor pretorbellino exterior 132 puede ser 0,05 veces o más y 0,15 veces o menos de una longitud de cuerda de una raíz del estátor pretorbellino interior 133 y 134 o el primer estátor pretorbellino exterior 131 o el segundo estátor pretorbellino exterior 132. Cabe señalar que, en esta realización, las longitudes de cuerda de las raíces de los estátores pretorbellino interiores 133 y 134, el primer estátor pretorbellino exterior 131 y el segundo estátor pretorbellino exterior 132 son todas iguales. In this embodiment, a front and rear distance L of the inner pre-swirl stators 133 and 134, the first outer pre-swirl stator 131, and the second outer pre-swirl stator 132 may be 0.05 times or more and 0.15 times or less of a chord length of a root of the inner pre-swirl stator 133 and 134 or the first outer pre-swirl stator 131 or the second outer pre-swirl stator 132. It should be noted that, in this embodiment, chord lengths of the roots of the inner pre-swirl stators 133 and 134, the first outer pre-swirl stator 131, and the second outer pre-swirl stator 132 are all the same.

Como se ha descrito anteriormente, cuando los estátores pretorbellino interiores 133 y 134 están situados delante del primer estátor pretorbellino exterior 131 y el segundo estátor pretorbellino exterior 132, la resistencia que actúa sobre el casco 10 se reduce en comparación con un caso donde los estátores pretorbellino 131, 132, 133 y 134 están todos situados en la misma posición en una dirección longitudinal del casco 10. As described above, when the inner pre-vortex stators 133 and 134 are located in front of the first outer pre-vortex stator 131 and the second outer pre-vortex stator 132, the resistance acting on the hull 10 is reduced compared with a case where the pre-vortex stators 131, 132, 133 and 134 are all located at the same position in a longitudinal direction of the hull 10.

Esto se debe a que los estátores pretorbellino interiores 133 y 134 están situados para estar separados del primer estátor pretorbellino exterior 131 y el segundo estátor pretorbellino exterior 132 por una distancia predeterminada L, de manera que el efecto Venturi generado entre los estátores pretorbellino interiores 133 y 134, el primer estátor pretorbellino exterior 131 y el segundo estátor pretorbellino exterior 132 se debilita, reduciendo de este modo la resistencia aplicada al casco 10. This is because the inner pre-vortex stators 133 and 134 are positioned to be separated from the first outer pre-vortex stator 131 and the second outer pre-vortex stator 132 by a predetermined distance L, such that the Venturi effect generated between the inner pre-vortex stators 133 and 134, the first outer pre-vortex stator 131 and the second outer pre-vortex stator 132 is weakened, thereby reducing the drag applied to the hull 10.

Cuando la distancia delantera y trasera de los estátores pretorbellino interiores 133 y 134, el primer estátor pretorbellino exterior 131 y el segundo estátor pretorbellino exterior 132 superan el intervalo, se aumenta una distancia entre los estátores pretorbellino interiores 133 y 134 y la hélice (no mostrada), de modo que un flujo inducido por los estátores pretorbellino interiores 133 y 134 puede no fluir suficientemente hacia la hélice (no mostrada), disminuyendo de este modo la eficacia de propulsión. When the front and rear distance of the inner pre-swirl stators 133 and 134, the first outer pre-swirl stator 131 and the second outer pre-swirl stator 132 exceed the interval, a distance between the inner pre-swirl stators 133 and 134 and the propeller (not shown) is increased, so that a flow induced by the inner pre-swirl stators 133 and 134 may not sufficiently flow toward the propeller (not shown), thereby decreasing the propulsion efficiency.

Cuando la distancia delantera y trasera de los estátores pretorbellino interiores 133 y 134, y el primer estátor pretorbellino exterior 131, y el segundo estátor pretorbellino exterior 132 son menores que el intervalo, la resistencia al casco 10 puede aumentar debido al efecto Venturi generado entre los estátores pretorbellino interiores 133 y 134, el primer estátor pretorbellino exterior 131 y el segundo estátor pretorbellino exterior 132. When the front and rear distance of the inner pre-swirl stators 133 and 134, and the first outer pre-swirl stator 131, and the second outer pre-swirl stator 132 are smaller than the interval, the resistance to the hull 10 may increase due to the Venturi effect generated between the inner pre-swirl stators 133 and 134, the first outer pre-swirl stator 131, and the second outer pre-swirl stator 132.

La figura 17 es una vista en perspectiva del aparato para mejorar la eficacia de propulsión de acuerdo con la realización de la presente invención, según se ve desde la parte trasera, y la figura 18 es una vista de una hélice retirada en la figura 17. Figure 17 is a perspective view of the apparatus for improving propulsion efficiency according to the embodiment of the present invention, as seen from the rear, and Figure 18 is a view of a propeller removed in Figure 17.

Haciendo referencia a las figuras 17 y 18, un aparato 100a para mejorar la eficacia de propulsión de acuerdo con la realización de la presente invención incluye el conducto 110 y la pluralidad de estátores pretorbellino 131, 132, 133 y 134. Referring to Figures 17 and 18, an apparatus 100a for improving propulsion efficiency according to the embodiment of the present invention includes the duct 110 and the plurality of pre-vortex stators 131, 132, 133 and 134.

Como se ha descrito usando la figura 7, en una vista despiezada del conducto 110, el borde de salida 110b del conducto 110 puede tener una forma recta y el borde de entrada 110a del conducto 110 puede tener una forma curva que es convexa hacia delante. El conducto 110 tiene una estructura en la que una porción de pico sobresale hacia delante como se muestra en la figura 4. Aquí, la porción de pico está más cerca del casco 10 para que un miembro de soporte corto (no mostrado) pueda soportar el conducto 110 con respecto al casco 10. Dado que el miembro de soporte corto es estructuralmente más resistente que un miembro de soporte largo, el conducto 110 puede soportarse de manera estable con respecto al casco 10. A diferencia de los descritos en las figuras 8 a 16, es posible que los conectores independientes 150 y 160 no estén incluidos. As described using Figure 7, in an exploded view of the duct 110, the trailing edge 110b of the duct 110 may have a straight shape and the leading edge 110a of the duct 110 may have a curved shape that is convex forward. The duct 110 has a structure in which a beak portion protrudes forward as shown in Figure 4. Here, the beak portion is closer to the helmet 10 so that a short support member (not shown) can support the duct 110 with respect to the helmet 10. Because the short support member is structurally stronger than a long support member, the duct 110 can be stably supported with respect to the helmet 10. Unlike those described in Figures 8 through 16, the separate connectors 150 and 160 may not be included.

Como se describe en las figuras 14 a 16, los estátores pretorbellino interiores 133 y 134 están situados delante del primer estátor pretorbellino exterior 131 y el segundo estátor pretorbellino exterior 132. As described in Figures 14 to 16, the inner pre-swirl stators 133 and 134 are located in front of the first outer pre-swirl stator 131 and the second outer pre-swirl stator 132.

Los extremos delanteros de las puntas de los estátores pretorbellino interiores 133 y 134 también se sitúan detrás del borde de ataque del conducto 110, y los extremos traseros de las puntas de los estátores pretorbellino interiores 133 y 134 se sitúan delante del borde de salida del conducto 110. The forward ends of the tips of the inner pre-swirl stators 133 and 134 are also positioned behind the leading edge of the duct 110, and the rearward ends of the tips of the inner pre-swirl stators 133 and 134 are positioned forward of the trailing edge of the duct 110.

En lo sucesivo en el presente documento, haciendo referencia a las figuras 19 a 22, se describirá con más detalle el efecto de ahorro de combustible de los aparatos 100, 100', 100" y 100a para mejorar la eficacia de propulsión. Hereinafter, with reference to Figures 19 to 22, the fuel-saving effect of the devices 100, 100', 100" and 100a to improve propulsion efficiency will be described in more detail.

En primer lugar, la figura 19 es un caso en el que solo la pluralidad de estátores pretorbellino (véanse 131, 132, 133 y 134 de las figuras 1 a 18) está instalada delante de la hélice. La figura 20 es un caso en el que la pluralidad de estátores pretorbellino y un conducto circular (es decir, conducto completo) están instalados delante de la hélice. El conducto circular tiene una forma tal que rodea en círculo el estátor pretorbellino. La figura 21 es un caso en el que la pluralidad de estátores pretorbellino y un conducto parcial están instalados delante de la hélice, tal como los aparatos para mejorar la eficacia de propulsión. First, Figure 19 is a case in which only the plurality of pre-swirl stators (see 131, 132, 133 and 134 of Figures 1 to 18) are installed in front of the propeller. Figure 20 is a case in which the plurality of pre-swirl stators and a circular duct (i.e., full duct) are installed in front of the propeller. The circular duct has a shape such that it surrounds the pre-swirl stator in a circle. Figure 21 is a case in which the plurality of pre-swirl stators and a partial duct are installed in front of the propeller, such as the apparatuses for improving propulsion efficiency.

El caso en el que solo están instalados los estátores pretorbellino (figura 19), el caso en el que están instalados los estátores pretorbellino y el conducto circular (figura 20), y el caso en el que están instalados los estátores pretorbellino y el conducto parcial (figura 21) se comparan con un caso en el que solo está instalada la hélice (es decir, un caso comparativo). Entonces, se probó el efecto de ahorro de combustible y los resultados se muestran en la figura 22. En la figura 22, un estátor indica un estátor pretorbellino, un conducto completo indica un conducto circular y un conducto parcial indica un conducto parcial. The case where only the pre-swirl stators are installed (Figure 19), the case where both the pre-swirl stators and the circular duct are installed (Figure 20), and the case where both the pre-swirl stators and the partial duct are installed (Figure 21) are compared with a case where only the propeller is installed (i.e., a comparative case). Then, the fuel saving effect was tested, and the results are shown in Figure 22. In Figure 22, one stator indicates a pre-swirl stator, one full duct indicates a circular duct, and one partial duct indicates a partial duct.

Haciendo referencia a la figura 22, el caso en el que solo están instalados los estátores pretorbellino (figura 19) tuvo un efecto de ahorro de combustible de un 2,0 % en comparación con el caso comparativo. El caso en el que están instalados los estátores pretorbellino y el conducto circular (figura 20) tuvo un efecto de ahorro de combustible de un 1,0 % en comparación con el caso comparativo. El caso en el que están instalados los estátores pretorbellino y el conducto parcial (figura 21) tuvo un efecto de ahorro de combustible de un 3,0% en comparación con el caso comparativo. Referring to Figure 22, the case with only the pre-vortex stators installed (Figure 19) had a fuel-saving effect of 2.0% compared to the comparative case. The case with both the pre-vortex stators and the circular duct installed (Figure 20) had a fuel-saving effect of 1.0% compared to the comparative case. The case with both the pre-vortex stators and the partial duct installed (Figure 21) had a fuel-saving effect of 3.0% compared to the comparative case.

Para confirmar por qué el efecto de ahorro de combustible del caso en el que están instalados los estátores pretorbellino y los conductos circulares (figura 20) es relativamente bajo en comparación con otros casos, se realizaron pruebas adicionales y los resultados se muestran en las figuras 23 y 24. To confirm why the fuel saving effect of the case where the pre-swirl stators and circular ducts are installed (Figure 20) is relatively low compared to other cases, additional tests were performed and the results are shown in Figures 23 and 24.

Al comparar las figuras 23 y 24, se puede observar a partir de la figura 23 que la caída de presión en el casco se produce entre debajo del cabezal de popa y el conducto circular (véase D1). Por otra parte, en la figura 24, se puede observar que la caída de presión en el casco no se produce bajo el cabezal de popa (véase D2). Cuando se produce la caída de presión en el casco, esto provoca una presión negativa en una parte inferior del casco, lo que aumenta la resistencia del casco. Por lo tanto, se reduce el efecto de ahorro de combustible. Comparing Figures 23 and 24, it can be seen from Figure 23 that the pressure drop across the hull occurs between the aft header and the circular duct (see D1). On the other hand, in Figure 24, it can be seen that the pressure drop across the hull does not occur below the aft header (see D2). When the pressure drop across the hull occurs, it causes a negative pressure in a lower part of the hull, which increases hull resistance. Therefore, the fuel-saving effect is reduced.

En comparación con el caso en el que solo están instalados los estátores pretorbellino (figura 19), el motivo por el que el efecto de ahorro de combustible del caso en el que están instalados el estátor pretorbellino y el conducto parcial (figura 21) es bueno es el siguiente. Compared with the case where only the pre-vortex stators are installed (Figure 19), the reason why the fuel saving effect of the case where the pre-vortex stator and partial duct are installed (Figure 21) is good is as follows.

En el caso de utilizar el conducto (figura 21), todos los estátores pretorbellino están conectados al conducto parcial en una estructura de soporte de múltiples puntos (es decir, un soporte múltiple). Por lo tanto, el caso de utilizar el conducto parcial (figura 21) tiene una mayor estabilidad estructural que el caso en el que solo están instalados los estátores pretorbellino de tipo voladizo (figura 19). In the case of using the duct (Figure 21), all pre-vortex stators are connected to the partial duct by a multi-point support structure (i.e., a multi-support). Therefore, the case of using the partial duct (Figure 21) has greater structural stability than the case in which only the cantilever-type pre-vortex stators are installed (Figure 19).

Asimismo, en el estátor pretorbellino que genera el flujo de torbellino, puede producirse cavitación debido a vórtices en los extremos. Por lo tanto, en el caso en el que solo están instalados los estátores pretorbellino (figura 19), debe montarse una forma adicional tal como una aleta para reducir la cavitación de los extremos. Sin embargo, ya que el caso de utilizar el conducto parcial (figura 21) tiene una forma en la que todos los estátores pretorbellino están rodeados por el conducto parcial, los vórtices en los extremos quedan prácticamente bloqueados. Por lo tanto, no se necesita ningún dispositivo adicional tal como la aleta. Likewise, cavitation can occur in the pre-vortex stator that generates the vortex flow due to end vortices. Therefore, in the case where only the pre-vortex stators are installed (Figure 19), an additional device such as a fin must be installed to reduce end cavitation. However, since the case where the partial duct (Figure 21) is used has a shape in which all the pre-vortex stators are surrounded by the partial duct, the end vortices are practically blocked. Therefore, no additional device such as a fin is required.

En lo expuesto anteriormente, se ha descrito una realización de la presente invención. Sin embargo, los expertos en la materia pueden modificar y cambiar de diversas maneras la presente invención al añadir, cambiar, suprimir o añadir componentes dentro del alcance definido por las reivindicaciones. In the foregoing, one embodiment of the present invention has been described. However, those skilled in the art may modify and change the present invention in various ways by adding, changing, deleting, or adding components within the scope defined by the claims.

Números de referenciaReference numbers

10: casco 10: helmet

20: cabezal de popa 20: stern head

30: hélice 30: propeller

100: aparato para mejorar la eficacia de propulsión 100: Apparatus for improving propulsion efficiency

110: conducto 110: duct

131: primer estátor pretorbellino exterior 131: first outer prevortex stator

132: segundo estátor pretorbellino exterior 132: second external pre-whirl stator

133, 134: estátor pretorbellino interior 133, 134: internal pre-whirl stator

150: primer conector 150: first connector

160: segundo conector 160: second connector

Claims

1. An apparatus (100) for improving propulsion efficiency, comprising:

a duct (110) configured to be arranged in front of a propeller (30), which has an arc shape and generates thrust; and

a plurality of pre-vortex stators (131-134) for supporting the duct (110) configured to be fixed to a stern header (20), the plurality of pre-vortex stators (131-134) generating a vortex flow in a direction opposite to a direction of rotation of the propeller (30),

where

the duct (110) has an aerodynamic profile with a convex shape towards the aft head (20), and

the plurality of pre-vortex stators (131-134) have an airfoil having a convex shape in the direction of rotation of the propeller (30), wherein the first outer pre-vortex stator (131) is located last in the direction of rotation of the propeller (30) between the plurality of pre-vortex stators (131-134), characterized in that the airfoil of the duct (110) and the airfoil of the first outer pre-vortex stator (131) gradually disappear towards the boundary of the duct (110) and the first pre-vortex stator (131),

wherein the duct (110) and the first outer vortex stator (131) are different in aerodynamic profile shape, and

wherein, when the duct (110) and the plurality of pre-vortex stators (131-134) are viewed from a side, the contact portion between the inner pre-vortex stators (133-134) and the aft header (20) is exposed to the outside in front of the duct (110).

2. The apparatus (100) of claim 1, further comprising:

a first connector (150) for interconnecting a first end (110c) of the duct (110) in the direction of rotation of the propeller (30) and a first outer pre-vortex stator (131) located last in the direction of rotation of the propeller (30) among the plurality of pre-vortex stators (131-134); and

<a second connector (>160<) for interconnecting a second end (110d) of the duct (110) in the direction>opposite to the direction of rotation of the propeller (30) and a second outer pre-vortex stator (132) located last in the direction opposite to the direction of rotation of the propeller (30) between the plurality of pre-vortex stators (131-134),

wherein the first connector (150) has a shape in which the first end (110c) of the duct (110) and the first outer pre-vortex stator (131), which have different aerodynamic profile shapes, are continuously connected, and

wherein the second connector (160) has a shape in which the second end (110d) of the duct (110) and the second outer pre-vortex stator (132), which have the same aerodynamic profile shape, are continuously connected.

3. The apparatus (100) of claim 1, wherein the duct (110) has an arc shape extending from a lower left area to an upper right area with respect to a center line of an arc formed by the duct (110), and

wherein the plurality of pre-vortex stators (131-134) are arranged to be spaced apart from each other from the lower left area to the upper right area with respect to the center line of the arc formed by the duct (110).

4. The apparatus (100) of claim 1, wherein the propeller (30) rotates clockwise as viewed from behind, and

wherein the number of the pre-vortex stators (131-134) located on the port side of a hull (10) among the plurality of pre-vortex stators (131-134) is greater than the number of the pre-vortex stators (131-134) located on the starboard side.

5. The apparatus (100) of claim 1, wherein a centerline of an arc formed by the duct (110) is located above an axis of rotation of the propeller (30).

6. The apparatus (100) of claim 1, wherein a distance between a center line of an arc formed by the conduit (110) and a rotation axis of the propeller (30) is 0.1 times or more and 0.4 times or less of a radius of the propeller (30).

7. The apparatus (100) of claim 1, wherein the conduit (110) is located within a rotation area of the propeller (30).

8. The apparatus (100) of claim 1, further comprising:

a connector for interconnecting the duct (110) and the pre-vortex stators (131-134).

9. The apparatus (100) of claim 8, wherein the duct (110) has an aerodynamic profile having a convex shape in a direction toward the aft header (20), and

wherein the plurality of pre-vortex stators (131-134) have an aerodynamic profile having a convex shape in the direction of rotation of the propeller (30).

10. The apparatus (100) of claim 9, wherein the connector further comprises:

a second connector (160) for interconnecting a second end (110d) of the duct (110) in the direction opposite to the direction of rotation of the propeller (30) and a second outer pre-vortex stator (132) located last in the direction opposite to the direction of rotation of the propeller (30) between the plurality of pre-vortex stators (131-134),

11. The apparatus (100) of claim 10, wherein the first connector (150) and the second connector (160) are manufactured separately from the conduit (110), the first outer pre-vortex stator (131) and the second outer pre-vortex stator (132), respectively, and are coupled to the conduit (110).

12. The apparatus (100) of claim 1, further comprising:

wherein the plurality of pre-vortex stators (131-134) are located at different positions in a longitudinal direction of a hull (10).

13. The apparatus (100) of claim 12, wherein an inner pre-vortex stator (133-134) positioned between a first outer pre-vortex stator (131) positioned last in the direction of rotation of the propeller (30) and a second outer pre-vortex stator (132) positioned last in the direction opposite to the direction of rotation of the propeller (30), among the plurality of pre-vortex stators (131-134), is positioned in front of the first outer pre-vortex stator (131) and the second outer pre-vortex stator (132).

14. The apparatus (100) of claim 13, wherein the number of the inner pre-swirl stators (133-134) is one or more, and

wherein a forward end of a tip of the inner pre-vortex stator (133-134) fixed to an inner side of the duct (110) is located behind a leading edge (110a) of the duct (110) and a rear end thereof is located in front of a trailing edge (110b) of the duct (110).

15. The apparatus (100) of claim 13, wherein the inner pre-swirl stator (133-134), the first outer pre-swirl stator (131), and the second outer pre-swirl stator (132) all have the same chord length at a root and a tip, and

wherein a front and rear distance of the inner pre-swirl stator (133-134), the first outer pre-swirl stator (131) and the second outer pre-swirl stator (132) is 0.05 times or more and 0.15 times or less of a chord length of a root of the inner pre-swirl stator (133-134).