JPS6317197A - 船尾流れの整流装置 - Google Patents
船尾流れの整流装置Info
- Publication number
- JPS6317197A JPS6317197A JP15881486A JP15881486A JPS6317197A JP S6317197 A JPS6317197 A JP S6317197A JP 15881486 A JP15881486 A JP 15881486A JP 15881486 A JP15881486 A JP 15881486A JP S6317197 A JPS6317197 A JP S6317197A
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- Japan
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- duct
- propeller
- flow
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
［産業上の利用分野１
本発明は船尾流れの整流装置に関するものである。
［従来の技術１
船舶の１１１進性能を向上させる手段として船尾部にリ
ング状の整流装置を取り付けることはすでに知られてお
り、例えば第９図及び第１０図に示１ようなプロペラ前
方ダクト（実公昭５６−５２１５６号公報など）、第１
１図に側面図をそして第１２図に背面図を示づようなリ
アクションフィン（底層、日本造船学会論文集第１５０
号）、そして第１３図に示すようなＷ Ｉ Ｄ （Ｗａ
ｋｅ Ｉｍｐｒｐｖｅｍｅｎｔ Ｄｕｃｔ。
ング状の整流装置を取り付けることはすでに知られてお
り、例えば第９図及び第１０図に示１ようなプロペラ前
方ダクト（実公昭５６−５２１５６号公報など）、第１
１図に側面図をそして第１２図に背面図を示づようなリ
アクションフィン（底層、日本造船学会論文集第１５０
号）、そして第１３図に示すようなＷ Ｉ Ｄ （Ｗａ
ｋｅ Ｉｍｐｒｐｖｅｍｅｎｔ Ｄｕｃｔ。
５ｃｈｎｅｅｋｌｕｔｌ＋、 Ｉｔ、、 Ｉｆ八へ
Ｓ八へ １ｌｃｆｔ、 ２１． １９８５ ）な
どが開発されている。
Ｓ八へ １ｌｃｆｔ、 ２１． １９８５ ）な
どが開発されている。
従来の整流装置はこれらの図に示すようにプロペラの直
径に近い円形をしており、水流のプロペラへの流入角度
を変えることによって推進性能の向上を図っていた。
径に近い円形をしており、水流のプロペラへの流入角度
を変えることによって推進性能の向上を図っていた。
［発明が解決しようとする問題点］
本発明名は、この整流装置について種々検討の結果、従
来の整流装置は実船においてその機能を充分に発揮して
いないことを見出した。
来の整流装置は実船においてその機能を充分に発揮して
いないことを見出した。
すなわち、従来の整流装置は水流の方向を強制的に変更
するもので、そのため抵抗が大きくなっていた。また、
これらのリング形状はプロペラ円から規定されているも
のであって船尾の水流の状態を考慮した形状ではないた
めに、リング形状が流速、流向分布と適合しない領域に
おいて水流がリング表面から剥離して大きな圧力抵抗を
生じていた。そして、この圧力抵抗が整流装置自体の摩
擦抵抗に加えて推進性能の向−Ｆを減殺していた。
するもので、そのため抵抗が大きくなっていた。また、
これらのリング形状はプロペラ円から規定されているも
のであって船尾の水流の状態を考慮した形状ではないた
めに、リング形状が流速、流向分布と適合しない領域に
おいて水流がリング表面から剥離して大きな圧力抵抗を
生じていた。そして、この圧力抵抗が整流装置自体の摩
擦抵抗に加えて推進性能の向−Ｆを減殺していた。
また、これらの整流装置の性能を確認は一般に模型船を
用いた水槽試験で行われるが、模型船と実船では尺度影
響の問題があった。従来のリング状の整流装置の場合に
はリング形状が幾何学的に変らずに船尾の水流が模型船
と実船の間に違いを生じるために整流装置の設計にはこ
の尺度影響を考慮しなければならなかった。その結果、
設計が容易でないばかりでなく、模型船におけるＨｔ進
性能向上を実船で再現することがｆ窪しいという問題も
あった。
用いた水槽試験で行われるが、模型船と実船では尺度影
響の問題があった。従来のリング状の整流装置の場合に
はリング形状が幾何学的に変らずに船尾の水流が模型船
と実船の間に違いを生じるために整流装置の設計にはこ
の尺度影響を考慮しなければならなかった。その結果、
設計が容易でないばかりでなく、模型船におけるＨｔ進
性能向上を実船で再現することがｆ窪しいという問題も
あった。
［問題点を解決するための手段１
本発明はこのような問題点を解決するべくなされたもの
であり、船尾境界層内速度分布の等流速線と同等の形状
を右する船尾流れの整流装置によってこの目的を達成し
たものである。
であり、船尾境界層内速度分布の等流速線と同等の形状
を右する船尾流れの整流装置によってこの目的を達成し
たものである。
本発明の整流装置（ダクト）はプロペラへ流入する水流
を利用して船の前進方向への揚力を得て推進の向上に寄
与さＵるとともにプロペラ面における流速を低ドさせて
船体効率を高めることにより推進の向上を図るものであ
る。
を利用して船の前進方向への揚力を得て推進の向上に寄
与さＵるとともにプロペラ面における流速を低ドさせて
船体効率を高めることにより推進の向上を図るものであ
る。
ダク１−の形状はその取水側開口部の位置にＪ３いて船
尾境界層内速度弁イロの等流速線と一致させるようにす
る。この一致は特にプロペラ軸高さより下部を一致させ
ることが重要である。一致さける当流速線はプロペラの
つくりたり水流の強さ、船形、船の大小等によって異な
るが、ダクトの取水側開口部において取り囲む面積がプ
ロペラ円の面積と同程度かそれよりやや大きくなる程度
とする。
尾境界層内速度弁イロの等流速線と一致させるようにす
る。この一致は特にプロペラ軸高さより下部を一致させ
ることが重要である。一致さける当流速線はプロペラの
つくりたり水流の強さ、船形、船の大小等によって異な
るが、ダクトの取水側開口部において取り囲む面積がプ
ロペラ円の面積と同程度かそれよりやや大きくなる程度
とする。
流速では、Ｗ １． Ｏ−Ｖｘ／ ｖｍ （Ｖｘ 二船
畏方向の速度成分、ｖｍ：船の前進速度）とすると、高
速船ではＷ＝０．１程度、低速船ではＷ・０．２〜０．
３程度の等流速線が選択される。ダクトの上端はプロペ
ラ円よりやや上がよく、下端は船体の下端とすることが
好ましい。ダクトの断面は前述の揚力を得るために従来
のダクトと同様にＨ西面形状とする。その結果吐出側聞
口部の径はやや狭まる。このようなダクトの形状は船ご
とに等流速線の形が異なるところからそれに応じて異な
ることになる。特に肥大船のような低速船と痩型の高速
船では形状が変ってくる。
畏方向の速度成分、ｖｍ：船の前進速度）とすると、高
速船ではＷ＝０．１程度、低速船ではＷ・０．２〜０．
３程度の等流速線が選択される。ダクトの上端はプロペ
ラ円よりやや上がよく、下端は船体の下端とすることが
好ましい。ダクトの断面は前述の揚力を得るために従来
のダクトと同様にＨ西面形状とする。その結果吐出側聞
口部の径はやや狭まる。このようなダクトの形状は船ご
とに等流速線の形が異なるところからそれに応じて異な
ることになる。特に肥大船のような低速船と痩型の高速
船では形状が変ってくる。
ダクトの取付位置はプロペラのＡ５や前方であり、通常
は３３３／８付近から３３１／４付近にわたる力カド部
の両側に左右対称に取り付ける。
は３３３／８付近から３３１／４付近にわたる力カド部
の両側に左右対称に取り付ける。
本発明のダクトは、等流速線と一致させているところか
ら、模型船で流速分布を計測しこれを山中法（山中一部
、［５ｃａｌｅ Ｅｆｆｅｃｔｓ ｏｎ ＷａｋｅＤｉ
ｓｔｒｉｂｕ口ｏｎ ａｎｄ Ｖｌｓｃｏｕｓ Ｐｒｅ
ｓｓｕｒｅ Ｒｅ５ｉｓｔａｎｃｅｏｆ ５ｈｉｐｓＪ
、日本造船学会論文集、第１４６号）などを用いてス
ケールアップし、得られた実船の流速分布を利用するこ
とにより容易に適当なダクトを設計することができる。
ら、模型船で流速分布を計測しこれを山中法（山中一部
、［５ｃａｌｅ Ｅｆｆｅｃｔｓ ｏｎ ＷａｋｅＤｉ
ｓｔｒｉｂｕ口ｏｎ ａｎｄ Ｖｌｓｃｏｕｓ Ｐｒｅ
ｓｓｕｒｅ Ｒｅ５ｉｓｔａｎｃｅｏｆ ５ｈｉｐｓＪ
、日本造船学会論文集、第１４６号）などを用いてス
ケールアップし、得られた実船の流速分布を利用するこ
とにより容易に適当なダクトを設計することができる。
［作用］
肥大船模型船の３３１／４における分布速度をプロペラ
の作動していない場合を第５図（イ）左半分にそして作
動している場合を右半分に示す。その流向を同図（ロ）
にプロペラの作動していない場合を実線の矢印でそして
作動している場合を点線の矢印でそれぞれ示す。また、
ＳＳ ３／８におけるこれらの状態を第６図に示す。こ
れらの図の流速分布を詳細にみるとプロペラが作動して
もプロペラ円下部の船体表面近くにＷ＝１．０−ＶＸ／
νｍ（Ｖｘ：船長方向の速度成分、ｖｍ：模型船の前進
速度）の大きい領域が部分的に存在している。この領域
の遅い流れは８３１付近の船底ビルジ部の低圧領域を通
過する流れが剥ｆｔ１することによって生じる。第７図
に模型船の船体表面圧１３分布をプロペラのない場合を
実線でそしである場合を点線でそれぞれ示づ。また、ポ
テンシャル流れのなかのプロペラのない模型船の船体表
面圧力分布を第８図に示す。
の作動していない場合を第５図（イ）左半分にそして作
動している場合を右半分に示す。その流向を同図（ロ）
にプロペラの作動していない場合を実線の矢印でそして
作動している場合を点線の矢印でそれぞれ示す。また、
ＳＳ ３／８におけるこれらの状態を第６図に示す。こ
れらの図の流速分布を詳細にみるとプロペラが作動して
もプロペラ円下部の船体表面近くにＷ＝１．０−ＶＸ／
νｍ（Ｖｘ：船長方向の速度成分、ｖｍ：模型船の前進
速度）の大きい領域が部分的に存在している。この領域
の遅い流れは８３１付近の船底ビルジ部の低圧領域を通
過する流れが剥ｆｔ１することによって生じる。第７図
に模型船の船体表面圧１３分布をプロペラのない場合を
実線でそしである場合を点線でそれぞれ示づ。また、ポ
テンシャル流れのなかのプロペラのない模型船の船体表
面圧力分布を第８図に示す。
第７図に示すようにプロペラの作動によって船体表面圧
力は非作動時と異なるが、プロペラ作動による船体表面
圧力への影響は船尾ビルジ部の低圧領域までは及ばない
ためプロペラの作動にかかわりなくプロペラ円下部に高
伴流ｆｆ１ｆｉｉｉが存在する。
力は非作動時と異なるが、プロペラ作動による船体表面
圧力への影響は船尾ビルジ部の低圧領域までは及ばない
ためプロペラの作動にかかわりなくプロペラ円下部に高
伴流ｆｆ１ｆｉｉｉが存在する。
粘性がない流体中の船体表面圧力分布を第８図に示すが
、第７図におけるプロペラ無しの計測結果と比較すると
等圧力線の傾向がプロペラ軸高さより下の部分で大きく
違っている。船底ビルジ部の低圧領域で実際の流れが剥
離するために圧力の回復が遅れることによる。このよう
に船尾の流れ場において粘性の影響を強（受けるのはプ
ロペラ軸高さよりも下部であり、本発明のダクトはこの
高伴流領域を包含して流れを均一化しその解消を達成し
たものである。
、第７図におけるプロペラ無しの計測結果と比較すると
等圧力線の傾向がプロペラ軸高さより下の部分で大きく
違っている。船底ビルジ部の低圧領域で実際の流れが剥
離するために圧力の回復が遅れることによる。このよう
に船尾の流れ場において粘性の影響を強（受けるのはプ
ロペラ軸高さよりも下部であり、本発明のダクトはこの
高伴流領域を包含して流れを均一化しその解消を達成し
たものである。
本発明のダクトによる推進効率向上の門構を説明すると
、まず、船舶の１１１進効率は、准進効！＄（η）＝プ
ロペラ効率（ηＯ）Ｘ船１艷プロペラ効率（ηに）×船
体効率 （ηＩ＋） で表わされ、船体効率は、 船体効率（７７＋１）＝１−推力減少率（１）１−伴流
係数（Ｗ） で表わされる。本発明のダクトはこの１−Ｗを減少させ
て推進効率の向上に寄与ブるものである。
、まず、船舶の１１１進効率は、准進効！＄（η）＝プ
ロペラ効率（ηＯ）Ｘ船１艷プロペラ効率（ηに）×船
体効率 （ηＩ＋） で表わされ、船体効率は、 船体効率（７７＋１）＝１−推力減少率（１）１−伴流
係数（Ｗ） で表わされる。本発明のダクトはこの１−Ｗを減少させ
て推進効率の向上に寄与ブるものである。
すなわら、本発明のダクトをプロペラ前方に装着するこ
とにより、ダクトの間断面形状によって前進方向の揚力
を生じ、この揚力の船長方向成分が推力となる。ダクト
形状を流れ場に適合させたことにより、抵抗が減少し、
この推力がダウ１−表面のＦ？！擦抵抗抵抗むダクト装
着による付加抵抗を上回って船体抵抗を減少させる。次
に、ダクトの摩擦伴流によってプロペラ而の流速が低下
し、＜１−ｗ）を減少させる。本発明のダクトはこれら
によって船体効率を上昇させ推進効率を向上させている
。
とにより、ダクトの間断面形状によって前進方向の揚力
を生じ、この揚力の船長方向成分が推力となる。ダクト
形状を流れ場に適合させたことにより、抵抗が減少し、
この推力がダウ１−表面のＦ？！擦抵抗抵抗むダクト装
着による付加抵抗を上回って船体抵抗を減少させる。次
に、ダクトの摩擦伴流によってプロペラ而の流速が低下
し、＜１−ｗ）を減少させる。本発明のダクトはこれら
によって船体効率を上昇させ推進効率を向上させている
。
［実施例Ｊ
本発明の一実施例であるダクト１を船尾部に装着した状
態の斜視図を第１図に示す。同図に示すように本発明の
ダクトは下半部分の形状と下端部を船底に接続したとこ
ろに特徴がある。
態の斜視図を第１図に示す。同図に示すように本発明の
ダクトは下半部分の形状と下端部を船底に接続したとこ
ろに特徴がある。
このダクト１を高速船に取り付けたＳＳ ３／８の断面
図を第２図に示す。同図に示すように、ダクト１は下端
が船体の下端２に接続され、そこからＷ＝０．１の等流
速線３に泊って上昇し、プロペラ円４を抜は出たところ
から内方に曲って上端がカカ１一部５の基部に接続され
ている。尚、同図において実線はプロペラを作動させな
かった場合のそして点線は作動させた場合の、それぞれ
の等流速線を表わしている。
図を第２図に示す。同図に示すように、ダクト１は下端
が船体の下端２に接続され、そこからＷ＝０．１の等流
速線３に泊って上昇し、プロペラ円４を抜は出たところ
から内方に曲って上端がカカ１一部５の基部に接続され
ている。尚、同図において実線はプロペラを作動させな
かった場合のそして点線は作動させた場合の、それぞれ
の等流速線を表わしている。
次に、ダクト１を肥大船に取り付けたＳＳ ３／８の断
面図を第３図にそして３３１／４の断面図を第４図に示
す。ダクト１は下端がやはり船体の下端２に接続され、
取手側間口１ａ位置である第３図に示すようにそこかＷ
＝０．２の等流速線６に沿って上昇し、プロペラ円４
に従って内方に曲って上端が力カト部５の基部に接続さ
れている。このダクト１は高面が翼形をしているところ
から、吐出側開口１ｂ位置である第４図で１＾ダクト１
の径が小さくなり、プロペラ円４にほぼ一致している。
面図を第３図にそして３３１／４の断面図を第４図に示
す。ダクト１は下端がやはり船体の下端２に接続され、
取手側間口１ａ位置である第３図に示すようにそこかＷ
＝０．２の等流速線６に沿って上昇し、プロペラ円４
に従って内方に曲って上端が力カト部５の基部に接続さ
れている。このダクト１は高面が翼形をしているところ
から、吐出側開口１ｂ位置である第４図で１＾ダクト１
の径が小さくなり、プロペラ円４にほぼ一致している。
［発明の効果］
本発明のダクトにより船舶の推進効率を向上させ、燃料
を１２０減することができる。また、模型船の計測結果
から実船のダクｌ〜を適確に設計できることから、模型
船において確認された効果が実船においてら保証されか
つ設削における労力負担が軽減される。
を１２０減することができる。また、模型船の計測結果
から実船のダクｌ〜を適確に設計できることから、模型
船において確認された効果が実船においてら保証されか
つ設削における労力負担が軽減される。
第１図は本発明の一実施例である整流装置を高速船の船
尾部に装着した状態の斜視図であり、第２図はＳＳ ３
／８における断面図である。第３図は肥大船の船尾部に
装着した状態のＳＳ ３／８における断面図であり、第
４図は３３１／４における断面図である。第５図は肥大
船の模型船のＳＳ １／４における流速分布及び流向を
プロペラの作動していない場合と作動している場合につ
いて示したものであり、第６図はそれらのＳＳ ３／８
における状態を示したものである。第７図は模型船の船
体表面圧力分布をプロペラのある場合とない場合につい
て示しており、第８図はポテンシャル流れのなかのプロ
ペラのない模型船の船体表面圧力分布を示している。 第９図〜第１３図は従来の整流装置の例を示した図であ
る。
尾部に装着した状態の斜視図であり、第２図はＳＳ ３
／８における断面図である。第３図は肥大船の船尾部に
装着した状態のＳＳ ３／８における断面図であり、第
４図は３３１／４における断面図である。第５図は肥大
船の模型船のＳＳ １／４における流速分布及び流向を
プロペラの作動していない場合と作動している場合につ
いて示したものであり、第６図はそれらのＳＳ ３／８
における状態を示したものである。第７図は模型船の船
体表面圧力分布をプロペラのある場合とない場合につい
て示しており、第８図はポテンシャル流れのなかのプロ
ペラのない模型船の船体表面圧力分布を示している。 第９図〜第１３図は従来の整流装置の例を示した図であ
る。
Claims (1)
- 船尾境界層内速度分布の等流速線と同等の形状を有する
船尾流れの整流装置
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15881486A JPS6317197A (ja) | 1986-07-08 | 1986-07-08 | 船尾流れの整流装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15881486A JPS6317197A (ja) | 1986-07-08 | 1986-07-08 | 船尾流れの整流装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6317197A true JPS6317197A (ja) | 1988-01-25 |
Family
ID=15679944
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP15881486A Pending JPS6317197A (ja) | 1986-07-08 | 1986-07-08 | 船尾流れの整流装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6317197A (ja) |
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20160017763A (ko) | 2014-08-04 | 2016-02-17 | 현대중공업 주식회사 | 선박용 추진장치 |
| KR20160017762A (ko) | 2014-08-04 | 2016-02-17 | 현대중공업 주식회사 | 선박용 추진장치 |
| KR20160063572A (ko) | 2014-11-26 | 2016-06-07 | 현대중공업 주식회사 | 선박용 추진장치 |
| KR20160063569A (ko) | 2014-11-26 | 2016-06-07 | 현대중공업 주식회사 | 선박용 추진장치 |
| KR20160063570A (ko) | 2014-11-26 | 2016-06-07 | 현대중공업 주식회사 | 선박용 추진장치 |
| KR20160063571A (ko) | 2014-11-26 | 2016-06-07 | 현대중공업 주식회사 | 선박용 추진장치 |
| KR20160092574A (ko) | 2015-01-27 | 2016-08-05 | 현대중공업 주식회사 | 선박용 추진장치 및 이를 제작하는 방법 |
| KR20160149868A (ko) * | 2015-06-19 | 2016-12-28 | 현대중공업 주식회사 | 선박용 추진 장치 |
-
1986
- 1986-07-08 JP JP15881486A patent/JPS6317197A/ja active Pending
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20160017763A (ko) | 2014-08-04 | 2016-02-17 | 현대중공업 주식회사 | 선박용 추진장치 |
| KR20160017762A (ko) | 2014-08-04 | 2016-02-17 | 현대중공업 주식회사 | 선박용 추진장치 |
| KR20160063572A (ko) | 2014-11-26 | 2016-06-07 | 현대중공업 주식회사 | 선박용 추진장치 |
| KR20160063569A (ko) | 2014-11-26 | 2016-06-07 | 현대중공업 주식회사 | 선박용 추진장치 |
| KR20160063570A (ko) | 2014-11-26 | 2016-06-07 | 현대중공업 주식회사 | 선박용 추진장치 |
| KR20160063571A (ko) | 2014-11-26 | 2016-06-07 | 현대중공업 주식회사 | 선박용 추진장치 |
| KR20160092574A (ko) | 2015-01-27 | 2016-08-05 | 현대중공업 주식회사 | 선박용 추진장치 및 이를 제작하는 방법 |
| KR20160149868A (ko) * | 2015-06-19 | 2016-12-28 | 현대중공업 주식회사 | 선박용 추진 장치 |
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