JPH11129976A - 船舶の風圧抵抗低減装置 - Google Patents

船舶の風圧抵抗低減装置

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JPH11129976A
JPH11129976A JP24042198A JP24042198A JPH11129976A JP H11129976 A JPH11129976 A JP H11129976A JP 24042198 A JP24042198 A JP 24042198A JP 24042198 A JP24042198 A JP 24042198A JP H11129976 A JPH11129976 A JP H11129976A
Authority
JP
Japan
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width
wind pressure
shaped plate
pressure resistance
band
Prior art date
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Pending
Application number
JP24042198A
Other languages
English (en)
Inventor
Kazuyoshi Hirota
和義 廣田
Koichiro Matsumoto
光一郎 松本
Katsuaki Takeda
勝昭 武田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
JFE Engineering Corp
Original Assignee
NKK Corp
Nippon Kokan Ltd
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Publication date
Application filed by NKK Corp, Nippon Kokan Ltd filed Critical NKK Corp
Priority to JP24042198A priority Critical patent/JPH11129976A/ja
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  • Aerodynamic Tests, Hydrodynamic Tests, Wind Tunnels, And Water Tanks (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 タンカーやバルクキャリアのような貨物船に
設置されている居住区によって航行時に生ずる風圧抵抗
を、居住区内における居室の配置を従来のものと変更せ
ず、比較的簡単な設備および工事で低減させる。 【解決手段】 船体の甲板上に設置された居住区1の、
風圧抵抗を受ける正面4に、居住区正面の端辺6に沿
い、端辺6から所定間隔をあけて所定幅の帯状プレート
7が突設され、この帯状プレート7によって、船舶航行
時に居住区正面4が受ける風圧抵抗を適切に低減させ
る。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】この発明は、船舶の風圧抵抗
低減装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】タンカーやバルクキャリアのような貨物
船には、船体の上甲板上に、操舵室および船員の居室等
が配置された居住区が設置されている。図5に示すよう
に居住区1は、船舶航行時に風圧抵抗を受ける、船幅方
向の正面4と、正面4に対し実質的に直角な船体長さ方
向の側面5とを有する複数階層の構造体であって、所定
幅aおよび所定高さcの下層部分1aと、下層部分1a
よりも狭い幅bの上層部分1bとからなっており、上層
部分1bには、船体の幅方向に左右に伸びる、接岸時に
おける見張り等のためのドジャー2が設けられている。
3は煙突である。このような居住区1は、通常船体の船
尾側に配置されている。
【0003】船体の上甲板船尾側に設置されている居住
区1は、船舶の航行時に大きな風圧抵抗を受けるために
航行が阻害されてエネルギーを無駄に消費し、燃費の増
加が避けられない。そこで、航行時における居住区1の
風圧抵抗を低減し省エネルギーを向上させる方策につい
て、従来から種々の研究がなされている。
【0004】例えば、特開昭58−164492号公報
には、船体上部構造物の前後に、上部構造物から前後に
離れるに従って次第に小さくなる形状の抵抗軽減体を設
けた船舶(以下、先行技術1という)が開示され、実開
昭57−81993号公報には、向かい風による風圧抵
抗が極力少なく且つ追い風を有効に利用し得る船舶の上
部構造(以下、先行技術2という)が開示され、実開昭
62−112986号公報には、居住区の角部を船首側
前方に向けて位置させることにより風圧を低減した船舶
の居住区構造(以下、先行技術3という)が開示され、
また、特開昭61−27789号公報には、甲板上の構
造物隅角部に導流板を設置し、船舶の風圧抵抗を導流板
によって低減させるようにした装置(以下、先行技術4
という)が開示されている。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、先行技
術1〜3のように居住区の形状を大きく変える構造の場
合には、居室の配置が困難になる上、居住区内に無駄な
空間が発生する恐れがある。また、先行技術4のよう
に、甲板上の構造物隅角部に導流板を設置することは、
その設置工事のために多くの手間を要する問題がある。
【0006】従って、この発明の目的は、上述した問題
を解決し、タンカーやバルクキャリアのような貨物船
の、船体上甲板上に設置されている居住区によって、航
行時に生ずる風圧抵抗を、居住区内の配置を従来のもの
と変更せず、比較的簡単な設備および工事で適切に低減
することができ、船舶の省エネルギーを向上させ得る、
船舶の風圧抵抗低減装置を提供することにある。
【0007】
【課題を解決するための手段】本発明者等は、貨物船の
航行時に、船体上甲板上に設置されている居住区によっ
て生ずる風圧抵抗を、居住区内配置を従来のものと変更
することなく、比較的簡単な設備および工事によって適
切に低減することができる装置を開発すべく鋭意研究を
重ねた。その結果、航行時に風圧抵抗を受ける居住区の
航行方向正面に、風圧抵抗を低減させるための一定幅の
帯状プレートを取りつければ、この帯状プレートによっ
て航行時における風圧抵抗を低減させ得ることを知見し
た。
【0008】この発明は、上記知見に基づいてなされた
ものであって、請求項1に記載の発明は、船体の甲板上
に設置された、船舶航行時に風圧抵抗を受ける、船幅方
向の正面と、前記正面に対し実質的に直角な船体長さ方
向の側面とを有する構造体からなる居住区の、前記風圧
抵抗を受ける正面に、前記正面の端辺から所定間隔をあ
けて前記端辺に沿う所定幅の帯状プレートが突設され、
前記帯状プレートによって、航行時に居住区の正面が受
ける風圧抵抗を低減させたことに特徴を有するものであ
る。
【0009】請求項2に記載の装置は、請求項1に記載
の装置に加え、居住区の上部に船幅方向に設けられたド
ジャーの端辺に沿い、前記端辺から所定間隔をあけて所
定幅の帯状プレートが突設されていることに特徴を有す
るものである。
【0010】請求項3に記載の装置は、居住区に突設さ
れた帯状プレートの幅が、その設置部分の居住区の正面
幅の5〜20%の範囲内であり、そして、前記帯状プレ
ートの設置位置は、その設置部分の居住区端辺から、前
記帯状プレートの幅と同等の距離の位置であることに特
徴を有するものである。
【0011】請求項4に記載の装置は、前記ドジャーに
突設された帯状プレートの幅が、ドジャーの両側端辺の
垂直幅の5〜20%の範囲内であり、そして、前記帯状
プレートの設置位置は、ドジャー端辺から、前記帯状プ
レートの幅と同等の距離の位置であることに特徴を有す
るものである。
【0012】
【発明の実施の形態】次に、この発明を図面を参照しな
がら説明する。図1は、この発明の装置の第1実施態様
を示す概略斜視図、図2はその概略正面図であって、居
住区1は、船舶航行時に風圧抵抗を受ける船幅方向の正
面4と、正面4に対し実質的に直角な船体長さ方向の側
面5とを有し、所定幅aおよび所定高さcの下層部分1
aと、下層部分1aよりも狭い幅bの上層部分1bとか
らなる複数階層の構造体であって、上層部分1bには、
船体の幅方向に左右に伸びる、接岸時における見張り等
のためのドジャー2が設けられていることは前述した通
りである。
【0013】この発明においては、図1および図2に示
すように、居住区1における下層部分1aおよび上層部
分1bの各正面4に、その端辺6に沿いそして端辺6か
ら所定間隔をあけて所定幅の帯状プレート7が突設され
ている。
【0014】下層部分1aに突設された帯状プレート7
aの幅は、下層部分1aの正面幅aの5〜20%が適当
であり、上層部分1bに突設された帯状プレート7bの
幅は、上層部分1bの正面幅bの5〜20%が適当であ
る。また、下層部分1aに突設された帯状プレート7a
の設置位置、即ち、端辺6からの距離eおよびfは、上
記帯状プレート7aの幅と同等の距離の位置であり、そ
して、上層部分1bに突設された帯状プレート7bの設
置位置、即ち、端辺6からの距離gおよびhは、上記帯
状プレート7bの幅と同等の距離の位置であることが必
要である。
【0015】図3は、この発明の装置の第2実施態様を
示す概略斜視図、図4は、その概略正面図である。第2
実施態様の装置においては、上述した第1実施態様の装
置における居住区1の下層部分1aおよび上層部分1b
の各正面4に、その端辺6に沿いそして端辺6から所定
間隔をあけて所定幅の帯状プレート7が突設されている
ことに加え、居住区1の上層部分1bに、船幅方向に設
けられたドジャー2の上辺、下辺および両端辺の各々に
も、帯状プレート8が突設されている。
【0016】ドジャー2に突設された帯状プレート8の
幅は、ドジャー2の両側端辺の垂直幅dの5〜20%が
適当である。また、ドジャー2に取り付けられた帯状プ
レート8の、ドジャー2の端辺9からの距離iは、上記
帯状プレート8の幅と同等の距離の位置であることが必
要である。
【0017】居住区1の正面4または正面4およびドジ
ャー2に、上述した帯状プレート7または帯状プレート
7、8が取り付けられていない、従来の図5に示した居
住区の場合には、航行時に居住区1の船舶前進方向正面
4が受ける風の流れが、居住区正面4の端辺6およびド
ジャー2の端辺9で剥離し、大きな渦を発生させる結
果、これが抵抗になる。
【0018】これに対し、本発明の場合には、居住区1
の正面4または正面4およびドジャー2に、上述した帯
状プレート7または帯状プレート7、8が突設されてい
るので、この帯状プレート7または帯状プレート7、8
で囲まれた部分の風の流れが淀み、帯状プレートで囲ま
れた部分全体が、体積を有する構造体になるような効果
が生ずる。
【0019】そして、正面から受けた風の流れが一旦帯
状プレート7または7、8の先端で剥離し後方に渦を発
生させるが、後方の端辺6、9によって風の流れが引き
寄せられ、発生した渦を弱める結果、従来の居住区に比
べて風圧抵抗を低減させることができる。
【0020】帯状プレート7または7、8の幅は、前述
したように、その設置部分の居住区の幅の5〜20%の
範囲内とし、その設置位置は、設置部分の居住区の端辺
から、上記帯状プレート7または7、8の幅と同等の距
離の位置とすることが必要である。
【0021】上記帯状プレート7または7、8の幅が、
その設置部分の居住区の正面幅の5%未満、または、そ
の設置位置が、設置部分の居住区の端辺から、上記帯状
プレート7または7、8の幅と同等の距離の位置でない
と、帯状プレート7または7、8の先端で剥離した風の
流れが、そのまま後方に流れる結果、風圧抵抗を減少さ
せることがでない。
【0022】一方、上記帯状プレートの幅が、その設置
部分の居住区の幅の20%超、または、その設置位置
が、設置部分の居住区の端辺から、上記帯状プレート7
または7、8の幅と同等の距離の位置でないと、剥離し
た流れが帯状プレート7または7、8に当たって新たな
剥離が発生する結果、同じく風圧抵抗を減少させること
ができない。帯状プレート7または7、8の、より好ま
しい幅および設置位置は、その部分の居住区の正面幅の
約10%である。
【0023】
【実施例】図6に概略斜視図で示した従来の居住区が搭
載された船舶、および、図7(a)に概略正面図で、図
7(b)に概略側面図で示した本発明の帯状プレートが
取り付けられている居住区の搭載された船舶の、実船寸
法の1/50の模型を使用して風洞試験を行った。図7
(a)、(b)に各部の実船寸法(m)を示す。また、
図7(a)、(b)における各部のa/A=0.1、b
/B=0.1、c/C=0.06、d/D=0.12、
e/E=0.11である。なお、帯状プレートの幅は、
その設置位置の端辺からの距離と同じである。
【0024】図8に風洞試験結果を示す。図8において
横軸は風向(deg)を示し、縦軸は風圧抵抗係数(C
x)を示す。また、●印は図7に示す本発明装置を使用
した場合のCxを示し、○印は図6に示す従来装置を使
用した場合のCxを示す。なお、風圧抵抗係数(Cx)
は、下記式により求められた数値である。
【0025】Cx=Fx/(1/2 ρgV2 S) 但し、Fx:前後方向抵抗 V :風速 S :正面投影面積 ρ :空気密度 g :加速度 図8から明らかなように、正面向い風(風向0°)の場
合の風圧抵抗係数(Cx)は、従来装置を使用した場合
には1.118であるのに対し、本発明装置を使用した
場合には0.926となり、風圧抵抗を従来装置に比し
て17.2%減少させることができた。
【0026】船舶の運行採算を評価する指標として使用
されている、風圧抵抗や波浪抵抗による所要馬力の増加
を見込むシーマージンに関し、タンカーやバルクキャリ
アのような肥大船の場合に、その満載状態ではシーマー
ジンの約3分の1が風圧抵抗によるものであり、バラス
ト状態ではシーマージンの約2分の1が風圧抵抗による
ものであるとされている。本発明によれば、風圧抵抗が
約15%低減されることによって、上記船舶のシーマー
ジンを、満載状態では約5%低減することができ、ま
た、バラスト状態では約7%低減することができる。
【0027】
【発明の効果】以上述べたように、この発明によれば、
タンカーやバルクキャリアのような貨物船の、船体上甲
板上に設置されている居住区によって、航行時に生ずる
風圧抵抗を、居住区内の配置を従来のものと変更せず、
比較的簡単な設備および工事で適切に低減することがで
き、船舶の省エネルギーを向上させることができる、工
業上有用な効果がもたらされる。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明の装置の第1実施態様を示す概略斜視
図である。
【図2】図1の概略正面図である。
【図3】この発明の居住区形状の第2実施態様を示す概
略斜視図である。
【図4】図2の概略正面図である。
【図5】従来の居住区形状を示す概略斜視図である。
【図6】風洞試験に使用した従来船舶の模型の概略斜視
図である。
【図7】風洞試験に使用した本発明装置の設置された船
舶の模型の概略正面図および概略側面図である。
【図8】風洞試験結果を示す図である。
【符号の説明】
1 居住区 1a 居住区下層部分 1b 居住区上層部分 2 ドジャー 3 煙突 4 居住区正面 5 居住区側面 6 居住区端辺 7 帯状プレート 8 帯状プレート 9 ドジャー端辺

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 船体の甲板上に設置された、船舶航行時
    に風圧抵抗を受ける、船幅方向の正面と、前記正面に対
    し実質的に直角な船体長さ方向の側面とを有する構造体
    からなる居住区の、前記風圧抵抗を受ける正面に、前記
    正面の端辺から所定間隔をあけて前記端辺に沿う所定幅
    の帯状プレートが突設され、前記帯状プレートによっ
    て、航行時に居住区の正面が受ける風圧抵抗を低減させ
    たことを特徴とする、船舶の風圧抵抗低減装置。
  2. 【請求項2】 前記居住区の上部に船幅方向に設けられ
    たドジャーの端辺に沿い、前記端辺から所定間隔をあけ
    て所定幅の帯状プレートが突設されている、請求項1の
    風圧抵抗低減装置。
  3. 【請求項3】 前記居住区に突設された前記帯状プレー
    トの幅は、その設置部分の居住区の正面幅の5〜20%
    の範囲内であり、そして、前記帯状プレートの設置位置
    は、その設置部分の居住区端辺から、前記帯状プレート
    の幅と同等の距離の位置である、請求項1記載の風圧抵
    抗低減装置。
  4. 【請求項4】 前記ドジャーに突設された前記帯状プレ
    ートの幅は、ドジャーの両側端辺の垂直幅の5〜20%
    の範囲内であり、そして、前記帯状プレートの設置位置
    は、ドジャー端辺から、前記帯状プレートの幅と同等の
    距離の位置である、請求項2記載の風圧抵抗低減装置。
JP24042198A 1997-08-26 1998-08-26 船舶の風圧抵抗低減装置 Pending JPH11129976A (ja)

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JP9-229586 1997-08-26
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100914346B1 (ko) 2007-04-20 2009-08-28 대우조선해양 주식회사 벌크 운반선의 t­타워형 갑판실 구조
CN104203741A (zh) * 2012-03-21 2014-12-10 今治造船株式会社 船舶
CN115697830A (zh) * 2020-06-01 2023-02-03 日联海洋株式会社 集装箱船的船首结构、集装箱船及船首结构的设计方法

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Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100914346B1 (ko) 2007-04-20 2009-08-28 대우조선해양 주식회사 벌크 운반선의 t­타워형 갑판실 구조
CN104203741A (zh) * 2012-03-21 2014-12-10 今治造船株式会社 船舶
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