JPH08142975A - 船体流場の制御装置 - Google Patents
船体流場の制御装置Info
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- JPH08142975A JPH08142975A JP30688994A JP30688994A JPH08142975A JP H08142975 A JPH08142975 A JP H08142975A JP 30688994 A JP30688994 A JP 30688994A JP 30688994 A JP30688994 A JP 30688994A JP H08142975 A JPH08142975 A JP H08142975A
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- flow field
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- 239000013535 sea water Substances 0.000 claims abstract description 12
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 11
- 238000007654 immersion Methods 0.000 claims description 3
- 230000003313 weakening effect Effects 0.000 abstract description 5
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 3
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B28/00—Compositions of mortars, concrete or artificial stone, containing inorganic binders or the reaction product of an inorganic and an organic binder, e.g. polycarboxylate cements
- C04B28/14—Compositions of mortars, concrete or artificial stone, containing inorganic binders or the reaction product of an inorganic and an organic binder, e.g. polycarboxylate cements containing calcium sulfate cements
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 船首部及び船尾部から主流方向を向いた軸線
を有する渦流を弱めることにより船体抵抗を低減する船
体流場の制御装置を提供する。 【構成】 船体の海水浸漬面又はその近傍に配設された
ノズル３又はノズル列において、そのノズル方向がその
位置での船体流場の主流方向に直角方向となるととも
に、船首部，船尾部からそれぞれ発生する主流方向に向
いたらせん状渦流の軸線に立体交叉する方向を指向する
ことにより、同らせん状渦流の強さを弱めるようにした
こと。また、ポンプ１により加圧した水をそのノズル列
から噴出するようにしたこと。さらに、船首に設けられ
た開口から導入される海水の動圧をパイプ６を経てその
ノズル列に導入するようにしたこと。
を有する渦流を弱めることにより船体抵抗を低減する船
体流場の制御装置を提供する。 【構成】 船体の海水浸漬面又はその近傍に配設された
ノズル３又はノズル列において、そのノズル方向がその
位置での船体流場の主流方向に直角方向となるととも
に、船首部，船尾部からそれぞれ発生する主流方向に向
いたらせん状渦流の軸線に立体交叉する方向を指向する
ことにより、同らせん状渦流の強さを弱めるようにした
こと。また、ポンプ１により加圧した水をそのノズル列
から噴出するようにしたこと。さらに、船首に設けられ
た開口から導入される海水の動圧をパイプ６を経てその
ノズル列に導入するようにしたこと。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、船体流場の制御装置に
関する。
関する。
【０００２】
【従来の技術】船体表面の流場を制御するために、図６
側面図に示すように、ポンプ０１による加圧水をノズル
０３から主流と同一方向へ噴流０２を出し、境界層内の
流れを加速するという考えは従来から知られている。こ
れは境界層内の遅い流れを加速し、船体表面摩擦抵抗を
減らす作用を行う。
側面図に示すように、ポンプ０１による加圧水をノズル
０３から主流と同一方向へ噴流０２を出し、境界層内の
流れを加速するという考えは従来から知られている。こ
れは境界層内の遅い流れを加速し、船体表面摩擦抵抗を
減らす作用を行う。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、船体の
周りの流場には、その主流方向の流れの外に、船首部及
び船尾部から主流方向を向いた軸を持つ渦流が存在し、
これが船体抵抗を増加させている。この渦は、同図に示
した境界層制御に用いられたような主流方向への噴流で
は軽減することはできない。
周りの流場には、その主流方向の流れの外に、船首部及
び船尾部から主流方向を向いた軸を持つ渦流が存在し、
これが船体抵抗を増加させている。この渦は、同図に示
した境界層制御に用いられたような主流方向への噴流で
は軽減することはできない。
【０００４】本発明はこのような事情に鑑みて提案され
たもので、船首部及び船尾部から発生する主流方向を向
いた軸を有する渦流を弱めることにより、船体抵抗を低
減する船体流場の制御装置を提供することを目的とす
る。
たもので、船首部及び船尾部から発生する主流方向を向
いた軸を有する渦流を弱めることにより、船体抵抗を低
減する船体流場の制御装置を提供することを目的とす
る。
【０００５】
【課題を解決するための手段】そのために請求項１の発
明は、船体の海水浸漬面又はその近傍に配設されたノズ
ル又はノズル列において、そのノズル方向がその位置で
の船体流場の主流方向に直角方向となるとともに、船首
部，船尾部からそれぞれ発生する主流方向に向いたらせ
ん状渦流の軸線に立体交叉する方向を指向することによ
り、同らせん状渦流の強さを弱めるようにしたことを特
徴とする。
明は、船体の海水浸漬面又はその近傍に配設されたノズ
ル又はノズル列において、そのノズル方向がその位置で
の船体流場の主流方向に直角方向となるとともに、船首
部，船尾部からそれぞれ発生する主流方向に向いたらせ
ん状渦流の軸線に立体交叉する方向を指向することによ
り、同らせん状渦流の強さを弱めるようにしたことを特
徴とする。
【０００６】請求項２の発明は、請求項１において、ポ
ンプにより加圧した水をそのノズル又はノズル列から噴
出するようにしたことを特徴とする。
ンプにより加圧した水をそのノズル又はノズル列から噴
出するようにしたことを特徴とする。
【０００７】請求項３の発明は、請求項１において、船
首に設けられた開口から導入される海水の動圧をパイプ
を経てそのノズル又はノズル列に導入するようにしたこ
とを特徴とする。
首に設けられた開口から導入される海水の動圧をパイプ
を経てそのノズル又はノズル列に導入するようにしたこ
とを特徴とする。
【０００８】請求項４の発明は、請求項１，２，３にお
いて、そのノズル列をそれぞれらせん状渦流のピッチの
長さにわたるノズル列又はスリット口が連続してなるス
リット型ノズルとしたことを特徴とする。
いて、そのノズル列をそれぞれらせん状渦流のピッチの
長さにわたるノズル列又はスリット口が連続してなるス
リット型ノズルとしたことを特徴とする。
【０００９】
（１）模型試験等により、船体近傍の流場を調べ、前記
渦の存在する位置は容易に求められる。通常、この渦は
船体表面のごく近くにその中心軸を持っているので、船
体表面上又はその近くに水の噴射ノズルを設け、その方
向は当該渦を弱める方向に向ける。 （２）渦は主流によって流されてゆくので、渦の水粒子
は後流へ向かってらせん形を描く。よってノズルを１点
のみでなく、このらせん流のピッチ分の長さにわたって
分布するか連続したスリット形とすることが効果的であ
る。 （３）このような構成によれば、噴流により船体流場の
渦は弱められ、その分、船体抵抗が低減し、船の主機の
省エネルギを図ることができる。
渦の存在する位置は容易に求められる。通常、この渦は
船体表面のごく近くにその中心軸を持っているので、船
体表面上又はその近くに水の噴射ノズルを設け、その方
向は当該渦を弱める方向に向ける。 （２）渦は主流によって流されてゆくので、渦の水粒子
は後流へ向かってらせん形を描く。よってノズルを１点
のみでなく、このらせん流のピッチ分の長さにわたって
分布するか連続したスリット形とすることが効果的であ
る。 （３）このような構成によれば、噴流により船体流場の
渦は弱められ、その分、船体抵抗が低減し、船の主機の
省エネルギを図ることができる。
【００１０】
【実施例】本発明の一実施例を図面について説明する
と、図１はその船体の横断面図、図２は図１のポンプの
代わりにバルバスバウに当たる海水の動圧を利用した図
１の変形例を示す船体の縦断面図、図３は図１の渦の中
心とノズルの位置との関係を示す模式的横断面図、図４
は図１〜図２のノズルの変形例を示す船体の船尾部側面
図、図５は図４のノズルの変形例であるスリット型ノズ
ルを示す同じく船尾部側面図である。
と、図１はその船体の横断面図、図２は図１のポンプの
代わりにバルバスバウに当たる海水の動圧を利用した図
１の変形例を示す船体の縦断面図、図３は図１の渦の中
心とノズルの位置との関係を示す模式的横断面図、図４
は図１〜図２のノズルの変形例を示す船体の船尾部側面
図、図５は図４のノズルの変形例であるスリット型ノズ
ルを示す同じく船尾部側面図である。
【００１１】まず、図１に示す第１実施例において、ポ
ンプ１により主流に直角方向に向けて噴流２を船首部外
板のフレアに沿って上方へノズル３から噴出させ、破線
矢印に示す船体４の周りの渦５の強さを弱める。
ンプ１により主流に直角方向に向けて噴流２を船首部外
板のフレアに沿って上方へノズル３から噴出させ、破線
矢印に示す船体４の周りの渦５の強さを弱める。
【００１２】次に、図２に示す構造は図１に示したポン
プ１の代わりに船首に当たる海水の動圧を利用したもの
であり、動圧はパイプ６によりノズル３から船首部及び
又は船尾部の外板に沿って上方へ導かれ、図１の構造と
実質的に同一の作用を行う。
プ１の代わりに船首に当たる海水の動圧を利用したもの
であり、動圧はパイプ６によりノズル３から船首部及び
又は船尾部の外板に沿って上方へ導かれ、図１の構造と
実質的に同一の作用を行う。
【００１３】ここで、ノズル３の位置は図３に示すよう
に、船尾部で渦の中心から船体表面へ降ろした垂線の足
の近傍に設定する。渦の中心は模型船の周りの流場計測
又は理論計算により求めるのであるが、その位置は大体
海面と船底の中間付近である。一般の一軸船では左右対
称であるので、プロペラー回転流を打ち消すような回転
流は全流場を平均すると存在しない。局部的には存在し
ても、反対舷側で逆の方向のものが存在している。同図
に示すように、ノズルからの噴流が渦の軸線に対して直
角方向に噴出するのが水流による渦減殺効果上最も効率
がよい。多少傾いてもｃｏｓでしか変わらないので、多
少斜めでもよい。ただし、斜め後方は良いが斜め前方は
逆推力となるので良くない。
に、船尾部で渦の中心から船体表面へ降ろした垂線の足
の近傍に設定する。渦の中心は模型船の周りの流場計測
又は理論計算により求めるのであるが、その位置は大体
海面と船底の中間付近である。一般の一軸船では左右対
称であるので、プロペラー回転流を打ち消すような回転
流は全流場を平均すると存在しない。局部的には存在し
ても、反対舷側で逆の方向のものが存在している。同図
に示すように、ノズルからの噴流が渦の軸線に対して直
角方向に噴出するのが水流による渦減殺効果上最も効率
がよい。多少傾いてもｃｏｓでしか変わらないので、多
少斜めでもよい。ただし、斜め後方は良いが斜め前方は
逆推力となるので良くない。
【００１４】また、ノズル３の形状としては、図４に示
すように、渦の中心軸線に沿ってそれぞれ直交する方向
に複数のノズルを並列的に配設したもの、また、図５に
示すようにスリット型ノズル７を採用することができ
る。
すように、渦の中心軸線に沿ってそれぞれ直交する方向
に複数のノズルを並列的に配設したもの、また、図５に
示すようにスリット型ノズル７を採用することができ
る。
【００１５】なお、本発明は、船体の抵抗を減らすこと
を狙ったものであり、プロペラー後流の旋回流を減らす
リアクション効果を狙ったものとは異なる。ただし、右
回りプロペラーの場合、左舷側の渦を消すと抵抗は減る
もののリアクション効果も減り、全体としてどちらが良
いかという問題は残る。したがって、左舷側には本発明
にかかるノズルを付けない方が有利である場合もあるか
もしれない。
を狙ったものであり、プロペラー後流の旋回流を減らす
リアクション効果を狙ったものとは異なる。ただし、右
回りプロペラーの場合、左舷側の渦を消すと抵抗は減る
もののリアクション効果も減り、全体としてどちらが良
いかという問題は残る。したがって、左舷側には本発明
にかかるノズルを付けない方が有利である場合もあるか
もしれない。
【００１６】以上述べたところをサマライズすると、下
記のようになる。すなわち、模型試験等により、船体近
傍の流場を調べ、前記渦の存在する位置は容易に求めら
れる。通常、この渦は船体表面のごく近くにその中心軸
線を持っているので、船体表面上又はその近くに水のノ
ズルを設置して、その方向は当該渦を弱める方向に向け
る。渦は主流によって流されてゆくので、渦の水粒子は
後流へ向かってらせん形を描く。よって噴出口を１点の
みでなく、このらせん形のピッチ分の長さにわたって分
布させるか連続したスリット型ノズルとすることが効果
的である。
記のようになる。すなわち、模型試験等により、船体近
傍の流場を調べ、前記渦の存在する位置は容易に求めら
れる。通常、この渦は船体表面のごく近くにその中心軸
線を持っているので、船体表面上又はその近くに水のノ
ズルを設置して、その方向は当該渦を弱める方向に向け
る。渦は主流によって流されてゆくので、渦の水粒子は
後流へ向かってらせん形を描く。よって噴出口を１点の
みでなく、このらせん形のピッチ分の長さにわたって分
布させるか連続したスリット型ノズルとすることが効果
的である。
【００１７】
【発明の効果】このような装置によれば、渦を弱めるこ
とにより、渦に基づく船体抵抗を低減し、船の省エネル
ギ化を図ることができる。
とにより、渦に基づく船体抵抗を低減し、船の省エネル
ギ化を図ることができる。
【００１８】要するに請求項１の発明によれば、船体の
海水浸漬面又はその近傍に配設されたノズル又はノズル
列において、そのノズル方向がその位置での船体流場の
主流方向に直角方向となるとともに、船首部，船尾部か
らそれぞれ発生する主流方向に向いたらせん状渦流の軸
線に立体交叉する方向を指向することにより、同らせん
状渦流の強さを弱めるようにしたことにより、船首部及
び又は船尾部から主流方向を向いた軸を有する渦流を弱
めることにより、船体抵抗を低減する船体流場の制御装
置を得るから、本発明は産業上極めて有益なものであ
る。
海水浸漬面又はその近傍に配設されたノズル又はノズル
列において、そのノズル方向がその位置での船体流場の
主流方向に直角方向となるとともに、船首部，船尾部か
らそれぞれ発生する主流方向に向いたらせん状渦流の軸
線に立体交叉する方向を指向することにより、同らせん
状渦流の強さを弱めるようにしたことにより、船首部及
び又は船尾部から主流方向を向いた軸を有する渦流を弱
めることにより、船体抵抗を低減する船体流場の制御装
置を得るから、本発明は産業上極めて有益なものであ
る。
【００１９】請求項２の発明によれば、請求項１におい
て、ポンプにより加圧した水をそのノズル又はノズル列
から噴出するようにしたことにより、船首部及び又は船
尾部から主流方向を向いた軸線を有する渦流をポンプ加
圧による強力な噴流ノズルからの噴出水流で弱めること
により、船体抵抗を低減する船体流場の制御装置を得る
から、本発明は産業上極めて有益なものである。
て、ポンプにより加圧した水をそのノズル又はノズル列
から噴出するようにしたことにより、船首部及び又は船
尾部から主流方向を向いた軸線を有する渦流をポンプ加
圧による強力な噴流ノズルからの噴出水流で弱めること
により、船体抵抗を低減する船体流場の制御装置を得る
から、本発明は産業上極めて有益なものである。
【００２０】請求項３の発明によれば、請求項１におい
て、船首に設けられた開口から導入される海水の動圧を
パイプを経てそのノズル又はノズル列に導入するように
したことにより、船首に当たる海水の動圧を利用して省
エネルギ的に船体抵抗を低減する経済的な船体流場の制
御装置を得るから、本発明は産業上極めて有益なもので
ある。
て、船首に設けられた開口から導入される海水の動圧を
パイプを経てそのノズル又はノズル列に導入するように
したことにより、船首に当たる海水の動圧を利用して省
エネルギ的に船体抵抗を低減する経済的な船体流場の制
御装置を得るから、本発明は産業上極めて有益なもので
ある。
【００２１】請求項４の発明によれば、請求項１，２，
３において、そのノズル列をそれぞれらせん状渦流のピ
ッチの長さにわたるノズル列又はスリット口が連続して
なるスリット型ノズルとしたことにより、船首部又は船
尾部から発生するらせん状渦流の強さを効果的に低減す
る船体流場の制御装置を得るから、本発明は産業上極め
て有益なものである。
３において、そのノズル列をそれぞれらせん状渦流のピ
ッチの長さにわたるノズル列又はスリット口が連続して
なるスリット型ノズルとしたことにより、船首部又は船
尾部から発生するらせん状渦流の強さを効果的に低減す
る船体流場の制御装置を得るから、本発明は産業上極め
て有益なものである。
【図１】本発明の一実施例に係る船体の船首部を示す横
断面図である。
断面図である。
【図２】図１のポンプの代わりにバルバスバウに当たる
海水の動圧を利用した図１の変形例を示す船体の縦断面
図である。
海水の動圧を利用した図１の変形例を示す船体の縦断面
図である。
【図３】図１の渦の中心とノズルの位置との関係を示す
模式図である。
模式図である。
【図４】図１〜図２のノズルの変形例を示す船体の船尾
部側面図である。
部側面図である。
【図５】図４のノズルの変形例であるスリット型ノズル
を示す同じく船尾部側面図である。
を示す同じく船尾部側面図である。
【図６】従来の船舶の境界層制御装置を示す縦断面図で
ある。
ある。
１ ポンプ ２ 噴流 ３ ノズル ４ 船体 ５ 渦 ６ パイプ ７ スリット型ノズル
Claims (4)
- 【請求項１】 船体の海水浸漬面又はその近傍に配設さ
れたノズル又はノズル列において、そのノズル方向がそ
の位置での船体流場の主流方向に直角方向となるととも
に、船首部，船尾部からそれぞれ発生する主流方向に向
いたらせん状渦流の軸線に立体交叉する方向を指向する
ことにより、同らせん状渦流の強さを弱めるようにした
ことを特徴とする船体流場の制御装置。 - 【請求項２】 請求項１において、ポンプにより加圧し
た水をそのノズル又はノズル列から噴出するようにした
ことを特徴とする船体流場の制御装置。 - 【請求項３】 請求項１において、船首に設けられた開
口から導入される海水の動圧をパイプを経てそのノズル
又はノズル列に導入するようにしたことを特徴とする船
体流場の制御装置。 - 【請求項４】 請求項１，２，３において、そのノズル
列をそれぞれらせん状渦流のピッチの長さにわたるノズ
ル列又はスリット口が連続してなるスリット型ノズルと
したことを特徴とする船体流場の制御装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP30688994A JPH08142975A (ja) | 1994-11-16 | 1994-11-16 | 船体流場の制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP30688994A JPH08142975A (ja) | 1994-11-16 | 1994-11-16 | 船体流場の制御装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08142975A true JPH08142975A (ja) | 1996-06-04 |
Family
ID=17962480
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP30688994A Withdrawn JPH08142975A (ja) | 1994-11-16 | 1994-11-16 | 船体流場の制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH08142975A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2016107784A (ja) * | 2014-12-05 | 2016-06-20 | 国立研究開発法人 海上・港湾・航空技術研究所 | 造波抵抗低減船舶及び造波抵抗低減船舶の設計方法 |
-
1994
- 1994-11-16 JP JP30688994A patent/JPH08142975A/ja not_active Withdrawn
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2016107784A (ja) * | 2014-12-05 | 2016-06-20 | 国立研究開発法人 海上・港湾・航空技術研究所 | 造波抵抗低減船舶及び造波抵抗低減船舶の設計方法 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20020205 |