Przedmiotem wynalazku jest kadlub statku. Próby zmniejszenia kosztów konstrukcji oraz kosztów eksploatacji statków doprowadzily do budowy statków o pekatym ksztalcie kadluba. Jednakze statki te wykazuja szereg wad w eksploatacji. Na skutek wzrostu burzliwosci i niejedno¬ rodnosci przeplywu rufowego wzrasta opór przeplywu wokól kadluba, co powoduje zmniejszenie sprawnosci napedu oraz wzrost zapotrzebowania mocy na naped statku. Jednoczesnie wzrasta zjawisko kawitacji na srubie napedowej, drgania kadluba oraz halas wywolany drgania¬ mi. Wymienione wady eksploatacyjne niwecza oszczed¬ nosci uzyskane w wyniku wprowadzenia pekatych ksztal¬ tów kadluba.Znane sa rozwiazania, które poprzez ukierunkowania i ujednolicenie strumienia przeplywu rufowego zwiekszaja sprawnosc napedu statku. Do rozwiazan takich nalezy zastosowanie sruby napedowej w obudowie pierscieniowej (dysza Korta) oraz zastosowanie pletwy rufowej.Rozwiazanie napedu z zastosowaniem dyszy Korta po¬ lega na oslonieciu sruby napedowej obudowa pierscieniowa.W rozwiazaniu tym sila ciagu powstaje nie tylko na srubie napedowej, lecz równiez na obudowie pierscieniowej, w wyniku oddzialywania hydrodynamicznego pomiedzy sruba a obudowa.Oddzialywanie hydrodynamiczne wymaga polaczenia sruby i obudowy w jednorodny zespól napedowy. Tak wiec konstrukcja dyszy Korta wymaga wykonania nowej sruby c odmiennej srednicy i skoku od srub stosowanych dotych¬ czas. Korzystnym jest, aby dlugosc obudowy wynosila 50% srednicy sruby oraz aby sruba byla umieszczona 10 w polowie dlugosci obudowy. Ponadto wydajnosc napedu wzrasta w miare zmniejszania przeswitu miedzy wierzchol¬ kami lopat sruby napedowej a wewnetrzna powierzchnia obudowy.Jednakze przy zmniejszaniu przeswitu miedzy wierz¬ cholkami lopat sruby a powierzchnia obudowy, na we¬ wnetrznej powierzchni obudowy zachodzi erozja kawita- cyjna powodujaca szybkie niszczenie obudowy. Ponadto przyspieszanie strumienia przeplywu rufowego, w wyniku zastosowania obudowy, powoduje wzrost oporów prze¬ plywu kadluba. Tak wiec obudowa powinna byc nalezycie odlegla od rufy statku, powinna byc usytuowana przed sruba napedowa i miec zmniejszona dlugosc, aby uniknac zjawiska erozji kawitacyjnej. Rozwiazanie takie nie zapew¬ nia dostatecznego wzrostu sprawnosci napedu.Pletwy rufowe sa to elementy wystajace poza kadlub statku, zamontowane w górnej czesci rufy przed sruba napedowa. Zastosowanie pletw rufowych powoduje zmniej¬ szenie drgan kadluba i halasu poprzez tlumienie burzli¬ wosci przeplywu rufowego szczególnie w rejonie rufy krazowniczej. Natomiast oszczednosci mocy napedowej sa niewielkie,, a ponadto czesto w wyniku wystepowania wirów wierzcholkowych na krawedzi pletwy wzrastaja 25 opory przeplywu kadluba. Wiry wierzcholkowe wywoluja zjawisko kawitacji, osiagajace srube napedowa, powodujace jej zniszczenie i wzrost drgan kadluba. Ponadto montaz pletw rufowych wymaga wzmocnienia czesci rufowej kadluba. 33 Celem wynalazku jest uzyskanie rozwiazania umozli- 20 108 669198669 wiajacego zwiekszenie sprawnosci napedu statku przez Iprzeplywu rufowego, rozwiazaiiem wedlug wynalazku kadlub sfitku zawiera pierscien polaczony z kadlubem w poblizu r»f&BCMtekjtJ Hyintfrl, prowadzacy strumien nadazajacy dl^Meff ^hirtfciiK^yy napedowej. Pierscien jest ko¬ rzystnie zamontowany przed sruba napedowa. Pierscien jest zamocowana da Jkailluba przynajmniej na jednym od¬ cinku tak, ze przynajmniej 20% jego dlugosci zachodzi na tylna czesc kadluba. Pierscien w przekroju poprzecznym ma ksztalt kola, elipsy, wielojboku lub ksztalt becjacy kom¬ binacja tych figur geometrycznych.Korzystnie pierscien w widoku z boku ma wieksza dlugosc w czesci górnej ni$ w czesci dolnej, przy czym dlugosc ta maleje stopniowo.W innym korzystnym przykladzie wykonania wynalazku pierscien jest polaczony bezposrednia z kadlubem statku w czesci górnej, a w czesci dolnej jest polaczony z kadlubem za posrednictwem wsporników.W innym przykladzie wykonania przekrój konstrukcji pierscieniowej ma wewnetrzna powierzchnie zakrzywiona, a powierzchnie zewnetrzna plaska, przy czym w tylnej czesci przekroju powierzchnia wewnetrzna jest odchylona, poczynajac od polowy dlugosci pierscienia, tworzac kat rozbiezny z linia centralna kadluba.Korzystnie stosuje sie kilka pierscieni, pierscien wraz z pletwa rufowa lub wraz z dysza Korta.Korzystnie stosuje sie pletwe rufowa nierozdzielnie polaczona z górna czescia pierscienia, przy czym pletwa rufowa wystaje od tylu lub do przodu wzgledem pierscie¬ nia, albo do tylu i do przodu, wzgledem pierscienia.Rozwiazanie wedlug wynalazku umozliwia tlumienie zaklócen i ujednorodnienie pola przeplywu rufowego, wykorzystanie strumienia nadazajacego przez skierowanie Igo do strefy dzialania sruby napedowej oraz zwiekszenie sily ciagu.Ponadto rozwiazanie wedlug* wynalazku nie wymaga takiej dokladnosci konstrukcji jak dysza Korta, nie wy¬ woluje zjawiska kawitacji i nie wymaga wzmacniania kadluba. Rozwiazanie to umozliwia takze poprawe wspól¬ czynnika sprawnosci napedu statków bedacych w eksploa¬ tacji, a nie tylko statków nowo budowanych.Aby uzasadnic uzycie rozwiazania wedlug wynalazku nalezy wyjasnic8 bilans zapotrzebowania mocy statku.Statek poruszajacy sie z predkoscia Va przy oporze prze¬ plywu równym Rs wymaga mocy (DHP) silnika napedo¬ wego okreslonej równaniem: DHP = RsVs/n gdzie n stanowi wspólczynnik sprawnosci napedu okreslany równaniem: l — t : n = i _ w jno*nR 1 —t r gdzie i _ w okresla wspóloddzialywanie na siebie sruby napedowej i kadluba statku, t jest wspólczynnikiem zmniej¬ szenia sily ciagu, w jest wspólczynnikiem strumienia na¬ dazajacego, Ho jest sprawnoscia swobodnej sruby napedowej (bez wplywu statku), a nRjest sprawnoscia wzgledna (sto¬ sunek sprawnosci sruby pracujacej w zaklóconym stru¬ mieniu przeplywu za rufa statku do 1^).W celu zmniejszenia zapotrzebowania mocy napedowej nalezy zmniejszyc sile; oporu Rs i zwiekszyc wspólczynnik sprawnosci napedu n.Sila oporu kadluba sklada sie z oporu tarcia równo¬ waznej plyty plaskiej, oporu ksztaltu oraz oporu powstawa¬ nia strumienia nadazajacego okreslonego w wyniku analizy przeplywu trójwymiarowego. Opory ksztaltu obejmuja 5 opory cisnienia wiskotycznego oraz opór indukowany, które sa uzaleznione od ksztaltu kadluba w czesci rufowej oraz od pola przeplywu. Przy pekatym ksztalcie kadluba pole przeplywu rufowego ulega zaklóceniu w wyniku powstawania trójwymiarowych wirów, przez co wzrastaja io opory ksztaltu. Opory te mozna zmniejszyc przez stlumie¬ nie zaklócen pola wokól rufy i zmniejszenie jego niejedno¬ rodnosci.Wspólczynnik zmniejszenia sily ciagu t okresla wzrost sily oporu (lub wzrost zapotrzebowania na sile ciagu) 15 w wyniku pracy sruby napedowej umieszczonej za rufa statku. Tak wiec wszelkie próby zmierzajace do zwieksze¬ nia sily ciagu bez zwiekszania mocy, jak na przyklad za¬ stosowanie dyszy Korta, prowadzi do zwiekszenia spraw¬ nosci napedu. 20 Wspólczynnik strumienia nadazajacego czesto wy¬ razany w postaci (1—w) jest równy ilorazowi Vx/ /Vs, gdzie Vx okresla predkosc strumienia doply¬ wajacego do sruby napedowej, a V» okresla predkosc statku. (1—w) ulega zmniejszeniu przez koncentracje 25 strumienia przeplywu o mozliwie niewielkiej predkosci w strefie dzialania sruby napedowej, a sprawnosc napedu wzrasta przez odzysk energii na srubie napedowej. Równiez, aby zwiekszyc nR nalezy zmniejszyc zaklócenia pola prze¬ plywu w strefie dzialania sruby napedowej i zwiekszyc 30 jednorodnosc strumienia przeplywu rufowego.Niejednorodnosc strumienia przeplywu rufowego zwiek¬ sza wahania sily ciagu i momentu obrotowego sruby na¬ pedowej, powodujac wystepowanie zjawiska kawitacji, wzrost drgan kadluba statku oraz wzrost halasu wywola- 35 nego drganiami. Tak wiec ujednorodnienie strumienia przeplywu rufowego usuwa powyzsze wady.-¦ Przedmiot wynalazku zostal uwidoczniony w przy¬ kladzie wykonania na rysunku, na którym fig. 1 przed¬ stawia rufe statku wraz z pierscieniem w widoku, fig. 2 — 40 przekrój wzdluz linii A-A fig. 1, fig. 3 — przekrój wzdluz linii B-B fig. 2, fig. 4 — przekrój wzdluz linii A'-A' fig. 1, fig. 5, 6, 7 — rufe statku wraz z pierscieniem w róznych przykladach wykonania, w widoku, fig. 8, 9 — pierscien o przekroju róznym od kolowego, w pólprzekroju, fig. 10, 45 11 — pierscien w przekroju wzdluznym, fig. 12 — pierscien w kolejnym przykladzie wykonania, fig. 13 — przyklad zastosowania pierscienia wraz z dysza Korta, fig. 14a — przyklad zastosowania pierscienia wraz z pletwa rufowa, fig. 14b, 14c — przyklady wykonania pierscienia wydluzo- 50 nego w pletwe rufowa, fig. 15 — dwuczesciowy pierscien, fig. 16, 17 — rozwiazania z zastosowaniem dyszy Korta i pletwy rufowej, fig. 18, 19 — warunki przeplywu w czesci rufowej statku, w rozwiazaniu znanym i przy zastosowaniu pierscienia, fig. 20 — rozklad predkosci strumienia na- 55 dazajacego dla statku wedlug fig. 18, fig. 21 — rozklad predkosci strumienia nadazajacego dla statku wedlug fig. 19, fig. 22 — warunki przeplywu rufowego fig. 23 — osio¬ wy rozklad predkosci wzgledeirr osi walu sruby napedowej, fig. 24 — rozklad predkosci w strefie foialanja sruby na- ^ pedowej, fig. 25 — wykres mocy w fuakcji ptedfcosci, fig. 26 — wykres zmian sity ciagu w czasie.Fig, 1 przedstawia przyklad wykonania wynatokn, w którym do kadluba 1 statku na rufie jest zamocowany pierscien 2. W widoku z boku, pierscien $ jest calkowicie 55 lub czesciowo zasloniety przez kadlub statku. Zaslonieta108 669 5 czesc pierscienia 2 jest polaczona z kadlubem 1 za po¬ srednictwem polaczen 2a, 2b, 2a', 2b' (fig. 2). Czesc nie- zaslonieta pierscienia 2 jest polaczona z kadlubem przy pomocy konstrukcji nosnej 5 (fig. 1). Sruba napedowa 3 o srednicy Dp jest zamontowana za pierscieniem 2, na¬ tomiast ster 4 jest zamontowany za sruba. Zgodnie z fig. 1 pierscien 2 jest zamocowany bezposrednio do konstrukcji kadluba 1, a sruba napedowa 3 jest zamocowana w miejscu przesunietym do tylu wzgledem tylnego konca pierscienia 2. Pierscien 2 moze miec postac pierscienia calkowitego lub polówki pierscienia, zaleznie od ksztaltu statku.W statkach o pekatym ksztalcie kadluba w celu zmniej¬ szenia oporów przeplywu korzystne jest zmniejszenie oporów ksztaltu. Na opór ksztaltu wplywaja przede wszyst¬ kim warunki pola przeplywu w strefie sruby napedowej do miejsca polozonego w odleglosci 1/10 dlugosci statku li¬ czac od sruby napedowej w kierunku dzioba statku. Pole przeplywu w czesci rufowej statku obrazuje fig. 18. Stru¬ mien przeplywu St jest skierowany od dna statku w kie¬ runku ukosnym do góry. Towarzyszy mu trójwymiarowy strumien przeplywu wirowego S2 wystepujacy w statkach o pekatym ksztalcie kadluba. Strumien przeplywu S3 w poblizu rufy zmienia kierunek w slad za zmiina ksztaltu kadluba i turbulencja przeplywu gwaltowni? wzrasta w wyniku mieszania sie strumieni przeplywu S1} S3. Po- nic",vaz ksztalt kadluba ulega naglej zmianie w poblizu rufy krazowniczej la, w górnej czeici sruby napedowej 3 powstaja czasami oddzielne strumienie przeplywu S4.Przeplyw w okolicy rufy wykazuje znaczna burzliwosc, a straty energii powstale w wyniku turbulencji przeplywu stanowia opór ksztaltu kadluba. Turbulencja pola prze¬ plywu w strefie rufy statku (fig. 18) jest dosyc znaczna szczególnie w strefie siegajacej od sruby napedowej 3 do przodu na odleglosc równa trzykrotnej srednicy Dp sruby napedowej 3.Zgodnie z rozwiazaniem wedlug wynalazku (fig. 19) pierscien 2 jest zamontowany w ten sposób, ze jego krawedz natarcia lezy w obrebie zaklócen pola przeplywu. W ten sposób strumien przeplywu St oraz trójwymiarowy stru¬ mien przeplywu wirowego S2 sa kierowane do wnetrza pierscienia 2, gdzie nastepuje wyprostowanie i ujednoli¬ cenie strumienia przeplywu, az do osiagniecia przeplywu równoleglego. Ponadto strumien przeplywu S3 przeplywa¬ jacy wokól pierscienia 2 jest oddzielony od strumienia plynacego od dolu tak, ze zaklócenia zostaja zlikwidowane.Ponadto pierscien 2 zmniejsza opór kadluba i sluzy jako obrecz prostujaca strumienia przeplywu zasilajacego srube napedowa 3, umozliwiajac powstanie dostatecznego ciagu sruby napedowej 3.Pole przeplywu wokól kadluba statku w strefie rufy jest rozdzielone na dwie czesci, z których jedna podlega zaburzeniom pochodzacym od kadluba statku. Ta czesc pola przeplywu, nazywana strumieniem nadazajacym, uwazana za predkosc mniejsza niz predkosc statku, która na powierzchni kadluba osiaga wartosc zero (wspólczynnik strumienia nadazajacego w = 1). Druga czesc pola prze¬ plywu, nie zaklócona wplywem kadluba statku, osiaga predkosc strumienia równa predkosci statku (wspólczynnik w = 1). Gdy sruba napedowa nie pracuje, strumien na¬ dazajacy cofa sie wzdluz kadluba powodujac straty energii (opór ksztaltu), natomiast w czasie pracy sruby napedowej strumien nadazajacy powoduje zwiekszenie sprawnosci napedu przy tej samej predkosci statku. Zjawisko to na¬ zywa sie zyskiem strumienia nadazajacego. 6 Aby zwiekszyc efektywnosc zysku strumienia nadaza¬ jacego konieczne jest wprowadzenie strumienia do strefy dzialania sruby napedowej (kolo o srednicy równej sred¬ nicy sruby napedowej) przy mozliwie najmniejszej pred- 5 kosci strumienia. Tak wiec pierscien, otaczajacy strefe dzialania sruby napedowej juz przed sruba, powoduje koncentracje strumienia nadazajacego i efektywne wy¬ ko:zyst mie pola przeplywu. Natomiast konstrukcja w ksztal¬ cie pletwy rufowej, celu tego spelniac irfe moze. 10 Fig. 20 przedstawia rozklad strumienia nadazajacego dla statku, gdzie strumien o wartosciach wspólczynnika w = 1 lub bliskich tej wartosci obejmuje niewielkie pole przekroju w obrebie strefy dzialania sruby napedowej.Fig. 21 przedstawia rozklad strumienia nadazajacego 15 dla statku wyposazonego w pierscien usytuowany na rufie (fig. 1, 19). Strumien o wartosciach wspólczynnika w rzedu 0,8; 0,7 lub 0,6 obejmuje znaczne pole przekroju w obrebie dzialania sruby napedowej.Fig. 22 przedstawia przeplyw w okolicy rufy statku 20 zgodnie z rozwiazaniem wedlug wynalazku. Strumien przeplywu w± wystepujacy w rozwiazaniu bez pierscienia rozszerza sie tworzac strumien przeplywu w2 w obrebie pierscienia tak, ze strumien nadazajacy jest podawany do strefy dzialania sruby napedowej 3, a jego rozklad ilustruje 25 fig. 21.Fig. 23 przedstawia osiowy rozklad predkosci prze¬ plywu wzgledem osi walu sruby napedowej. Z wykresu wynika, ze predkosc przeplywu VL wystepujaca w rozwia¬ zaniu bez pierscienia jest wieksza niz predkosc przeplywu 30 V2 wystepujaca w rozwiazaniu z zastosowaniem pierscienia, W przypadku, gdy pierscien jest usytuowany za daleko z przodu wzgledem polozenia sruby napedowej 3, a w szcze¬ gólnosci gdy pierscien jest usytuowany dalej niz 3-krotna srednica Dp od sruby napedowej 3, warstwa przyscienna 35 oplywajaca kadlub jest tak cienka, ze wykorzystanie stru¬ mienia przysciennego jest znacznie utrudnione. Natomiast nadmierne zblizenie krawedzi natarcia pierscienia do sruby napedowej, gdy konstrukcja jest usytuowana z tylu poza rufa utrudnia efektywne prowadzenie strumienia nadazaj a- 40 cego do strefy dzialania sruby napedowej 3, poniewaz strumien nadazajacy zostaje rozcienczony juz przed pier¬ scieniem.Gdy dlugosc pierscienia 2 (fig. 1) jest zbyt mala, nie wystepuje efekt tlumienia zaklócen pola przeplywu rufo- 45 wego oraz prowadzenia strumienia. Natomiast, gdy dlugosc pierscienia jest zbyt duza opór wystajacych czesci kadluba staje sie zbyt duzy. Biorac pod uwage powyzsze ogranicze¬ nia stwierdzono, ze dlugosc pierscienia 2 powinna zawierac sie w zakresie od 20% do 100% srednicy sruby napedowej. 50 Przy polaczeniu górnej powierzchni pierscienia 2 z ka¬ dlubem statku, odleglosc V od punktu P przenikania górnej powierzchni pierscienia 2 z konstrukcja rufy do przedniej krawedzi pierscienia 2, czyli odcinek, ha którym konstrukcja pierscieniowa jest polaczona bezposrednio 55 z rufa statku, powinna byc wieksza niz 20% dlugosci 1 pierscienia 2 w celu uzyskania tlumienia zaklócen i efektyw¬ nego wykorzystania strumienia nadazajacego.Srednica wewnetrzna pierscienia 2 jest scisle uzalezniona od srednicy Dp sruby napedowej. Zgodnie z fig. 4 sred- 60 nica Dj krawedzi splywu pierscienia 2 wynosi od 60% do 150% srednicy Dp sruby napedowej. Gdy srednica D± jest zbyt duza strumien nadazajacy prowadzony przez pierscien 2 nie moze byc efektywnie wprowadzany do srrefy dzialania sruby napedowej, powodujac znaczne straty 65 energii, natomiast zbyt mala srednica Dx powoduje prze-108 669 7 dostanie sie do strefy dzialania sruby strumienia zewnetrz¬ nego, o wiekszej predkosci, przez co maleje sprawnosc napedu. Tak wiec konieczne jest okreslenie srednicy Dt na podstawie wyników doswiadczalnych (fig. 20, 21).W rozwiazaniu wedlug wynalazku wazny jest takze 5 ksztalt przekroju pierscienia 2. W pletwach rufowych sto¬ sowanych w znanych rozwiazaniach w celu zmniejszenia oporów przeplywu stosowano przekrój w ksztalcie plata lotniczego. Równiez w rozwiazaniach wedlug wynalazku przekrój pierscienia 2 przypomina ksztalt plata. Poniewaz 10 jednak pierscien ma za zadanie rozszerzyc strumien na¬ dazajacy na zewnatrz wzgledem kadluba statku i skierowac ten strumien równomiernie do strefy dzialania sruby na¬ pedowej, ksztalt przekroju pierscienia odbiega od ksztaltu pletwrufowych. 15 Przekrój pierscienia 2 (fig. 1, 3) powinien miec we¬ wnetrzna powierzchnie wypukla 21 oraz zewnetrzna ob¬ wodowa powierzchnie plaska 2k.Zbyt duza wartosc kata a zawartego pomiedzy powierz¬ chnia plaska 2k a osia kadluba statku (kierunek na zewnatrz 20 osi kadluba jest kierunkiem dodatnim), powoduje zmniej¬ szenie rozszerzania strumienia nadazajacego w poblizu rufy (fig. 22), a ponadto wzrost oporu stawianego stru¬ mieniowi wznoszacemu sie od dna kadluba. Przy kacie a nadmiernie nachylonym do wewnatrz w kierunku osi 25 sruby równiez wzrasta opór przeplywu. Tak wiec w oparciu o wyniki badan doswiadczalnych kat a powinien zawierac sie w zakresie od ^10 do +30°.Zgodnie z wynalazkiem strumien przeplywu w rejonie rufy jest rozszerzany w strefie sruby napedowej (fig. 2), 30 a rozklad predkosci przeplywu wykazuje predkosci mniej¬ sze niz w rozwiazaniu bez pierscienia.Strumien przeplywu (fig. 24) zawiera skladowa pro¬ mieniowa oraz skladowa obwodowa i dlatego pierscien o profilu plata nosnego usytuowany w ukosnym strumieniu 35 przeplywu wywiera sila ciagu, która zwieksza sprawnosc napedu.Istotna cecha wynalazku jest to, ze pierscien jest bez¬ posrednio, polaczony z rufa statku, a strumien nadazajacy Toasfrerza sie na strefe dzialania sruby napedowej. .40 Rozwiazanie wedlug wynalazku wykazuje szereg zalet.Zastosowanie pierscienia zmniejsza opór kadluba i zwiek¬ sza . sprawnosc napedu, dzialajac jako pewnego rodzaju regulator przeplywu. Pierscien tlumi turbulencje przeplywu rufowego, ujednolica strumien przeplywu oraz umozliwia 45 efektywne wykorzystanie strumienia przeplywu rufowego do odzysku, energii na srubie napedowej przez prowadzenie strumienia nadazajacego do strefy dzialania sruby napedo¬ wej. Tak wiec zastosowanie pierscienia umozliwia zmniej¬ szenie mocy silnika dla okreslonej predkosci. 50 Poniewaz niejednorodnosc strumienia przeplywu ru¬ fowego zwieksza wahania sily ciagu i momentu obrotowego sruby napedowej w zaleznosci od czasu i polozenia sruby w strumieniu przeplywu, na koncach lopat sruby napedowej Wystepuje Wzrost zjawiska kawitacji, a w kadlubie statku 55 wystepuja drgania i wzrost szumu. Przy zastosowaniu wynalazku wyrównanie strumienia przeplywu rufowego pozwala zapobiec tym niekorzystnym zjawiskom.Pierscien jest zamocowany przed sruba napedowa tak, ze nk zachodzi zniszczenie wewnetrznej powierzchni ^ pierscienia w wyniku kawitacji wystepujacej na srubie napedowej, co ma miejsce przy zastosowaniu sruby napedo¬ wej w obudowie 8 w ksztalcie pierscienia (dysza Korta).Poniewaz pierscien jest bezposrednio przymocowany do kadluba statku jest. ón lzejszy od rozwiazan, w których 65 8 zastosowano wsporniki mocowane do kadluba statku.Ponadto pierscien ze wzgledu na swój ksztalt nie wymaga wzmacniania kadluba statku, co ma miejsce przy zastoso¬ waniu czesci wystajacych o konstrukcji wspornikowej, przykladowo pletwy rufowej.Pierscien mozna zamontowac na statkach bedacych w eksploatacji lub dopiero budowanych. Pozwala to po¬ prawic wydajnosc eksploatacji statku przez montaz pierscie¬ nia bez koniecznosci wymiany sruby napedowej na nowa.Pierscien mozna wykorzystac do zwiekszenia obrotów sruby napedowej do wymaganej wartosci, gdy predkosc obrotowa zmaleje w wyniku dlugiej eksploatacji statku.Przy zamocowaniu pierscienia w odpowiednim polozeniu zmniejsza sie zapotrzebowanie mocy przy okreslonej predkosci, a wiec wzrasta predkosc statku.Próby przeprowadzone w kanale do badan modeli me¬ toda holowania na modelu statku 100 000 DWT wyposa¬ zonego w pierscien wedlug fig. 1—3 usytuowany przed sruba napedowa wykazaly znaczna poprawe dzialania napedu.Fig. 25 przedstawia wykres mocy w funkcji predkosci uzyskany przy badaniach modeli, na którym widoczny jest spadek zapotrzebowania mocy o 10% przy zastosowa¬ niu wynalazku. Fig. 26 przedstawia wykresy zmian sily ciagu w czasie badan z wlasnym napedem. Wykres A pokazuje zmiany sily ciagu w statkach, w których nie za¬ stosowano rozwiazania wedlug wynalazku, natomiast wykres B obrazuje zmiany sily ciagu w rozwiazaniu wedlug wynalazku. Amplituda wahan sily ciagu jest znacznie mniejsza na wykresie B. Tak wiec zastosowanie rozwiaza¬ nia wedlug wynalazku pozwala zmniejszyc drgania i szum wewnatrz kadluba statku. Stabilizacja strumienia przeply¬ wu rufowego w porównaniu do znanych konstrukcji stat¬ ków zwieksza sterownosc statku.Fig. 5 przedstawia drugi przyklad wykonania wynalazku.Pierscien 2 ma zmienna dlugosc, mierzac na obwodzie.W czesci górnej, zamocowanej do kadluba statku, pierscien ma dlugosc 113 podczas gdy w czesci dolnej dlugosc maleje, osiagajac przy dolnym zamocowaniu do kadluba dlugosc 12."Optymalny gradient zmian dlugosci pierscienia 2 zalezy od rozkladu pola przeplywu wokól kadluba statku, i po¬ winien byc okreslany dla kazdego statku osobno w zalez¬ nosci od jego wielkosci i ksztaltu. Na ogól korzystne jest, aby li 12, chociaz przy pewnych ksztaltach kadluba moze byc korzystnym aby lt < 12.Fig. 6 przedstawia trzeci przyklad wykonania wynalazku.W rozwiazaniu tym nachylenie zewnetrznej powierzchni sekqi 2c pierscienia o ksztalcie plata jest zmienne w za¬ leznosci od sily wirów zezowych i kierunku przeplywu, przy czym sekcja 2c' w dolnej czesci pierscienia jest skie¬ rowana do dolu, zgodnie z kierunkiem przeplywu.Fig. 7 przedstawia czwarty przyklad wykonania wynalaz¬ ku. W rozwiazaniu tym pierscien 2 wedlug fig. 1—3 jest pochylony w kierunku strumienia wznoszacego oplywaja¬ cego dno statku (fig. 18).Pierscien wedlug wynalazku ma przekrój kolowy (fig. 2).Jednakze w zaleznosci od ksztaltu kadluba i warunków przeplywu modyfikaqa ksztaltu moze okazac sie korzystna.Przy kadlubie zwezonym w czesci dolnej korzystny jest ksztalt pierscienia wedlug fig. 8, przypominajacy elipse, rozszerzony w czesci górnej, a zwezajacy sie w kierunku dna statku.Poniewaz pierscien o ksztalcie kolowym lub eliptycznym jest trudny w wytwarzaniu, w korzystnym przykladzie wy-108 669 9 konania pierscien jest wykonany z elementów plaskich, dajacych w przekroju zbiór linii prostych (fig. 9).Pierscien ma w przekroju ksztalty oplywowego plata nosnego (fig. 1, 5, 6). Aby ulatwic wytwarzanie korzystne jest zastosowanie ksztaltu w przyblizenia oplywowego, przykladowo linii oplywowej w polaczeniu z linia prosta.Fig. 10 przedstawia przekrój utworzony z szeregu linii prostych przypominajacy ksztalt plata.Rozpatrujac wzajemne rozmieszczenie pierscienia, rufy statku, sruby napedowej i srednicy sruby okazuje sie, ze iuzwiazanie wedfug fig. 1 nie zawsze jest optymame. Fig. 11 przedstawia rozwiazanie przeznaczone do zwiekszenia sprawnosci napedu przez rozszerzenie strumienia nadaza¬ jacego na cala strefe dzialania sruby napedowej. W tylnej czesci 2e' przekroju 2e pierscienia wystepuje kat rozbiez¬ nosci y o wartosci od 0° do 10°, a korzystnie od 3° do 5°.Fig. 12 przedstawia piaty przyklad wykonania wyna¬ lazku. W rozwiazaniu tym pierscien 2 jest zamocowany do rufowej czesci kadluba 1. W dolnej czesci pierscien 2 jest polaczony z kadlubem przy pomocy wspornika 6. Roz¬ wiazanie to znajduje zastosowanie na statkach, w których pierscien nie moze byc w czesci dolnej mocowany bez¬ posrednio do kadluba.Wynalazek polegajacy na zastosowaniu pierscienia, bezposrednio polaczonego przynajmniej jednym koncem z kadlubem statku, zamocowanego przed sruba napedowa znajduje zastosowanie w polaczeniu z rozwiazaniami cy¬ towanymi w stanie techniki.W szóstym przykladzie wykonania wynalazku wedlug fig. 13 pierscien 2 jest zamontowany przed oslona 7 przymo¬ cowana do rufy kadluba 1 wokól sruby napedowej 3 przy pomocy wsporników.W rozwiazaniu tym korzysci z zastosowania sruby na¬ pedowej w oslonie oraz pierscienia pomnazaja sie, zwiek¬ szajac sprawnosc napedu, a ponadto na skutek ujednorod- nienia pola przeplywu pierscien wplywa na zmniejszenie erozji na powierzchni wewnetrznej oslony.W siódmym przykladzie wykonania wynalazku wedlug fig. 14a zastosowano pierscien w polaczeniu z pletwa ru¬ fowa 9. Przeplyw w górnej czesci rufy jest kontrolowany przez pletwe rufowa 9, natomiast efektywnosc napedu jest zwiekszana przez rozszerzanie strumienia nadazajacego plynnego wzdluz kadluba 1 i kierowanie go do strefy dzia¬ lania sruby napedowej 3.W ósmym przykladzie wykonania wynalazku wedlug fig. 14b, 14c pletwy sterowe 9 sa polaczone w górnej czesci z pierscieniem wystajac do tylu lub do przodu i do tylu wzgledem pierscienia. W przypadku, gdy ksztalt kadluba wywoluje gwaltowne zaklócenia pola przeplywu, mozliwe jest tlumienie zaklócen przez wydluzenie pierscienia 2.Rozwiazanie równorzedne polega na polaczeniu pierscienia 2 z pletwa rufowa 9, przez co uzyskuje sie tlumienie za¬ klócen przeplywu i zwiekszenie efektywnosci napedu bez koniecznosci wydluzenia pierscienia. Ponadto pletwa rufowa 9 o konstrukcji wspornikowej zamontowana od¬ dzielnie zwieksza ciezar kadluba, podczas gdy w polaczeniu pletwy rufowej 9 z pierscieniem 2 powstala konstrukcja jest lzejsza.Rozwiazanie wedlug fig. 14b jest szczególnie korzystne przy ksztalcie kadluba wywolujacym gwaltowne zaklócenia strumienia przeplywu, natomiast rozwiazanie wedlug fig. 14c jest korzystne przy ksztalcie kadluba wywolujacym gwaltowne zaklócenia przeplywu w górnej czesci rufy oraz zaklócenia w przedniej górnej czesci pierscienia w wy¬ niku dzialania strumienia wstepujacego od dna kadluba. 10 W dziewiatym przykladzie wykonania wynalazku wedlug fig. 15 pierscien 2 jest zamontowany tuz przed sruba na¬ pedowa 3, a dodatkowy pierscien 10 jest zamontowany z przodu w pewnej odleglosci od sruby. Strumien prze- 5 plywu rufowego jest sterowany przy pomocy dwóch pier¬ scieni 10, 2, co prowadzi do dalszej poprawy pracy sruby napedowej.Zastrzezenia patentowe 10 1. Kadlub statku, znamienny tym, ze zawiera pierscien (2) polaczony z kadlubem (1) w poblizu rufy po obu jej stronach, przed sruba napedowa (3), prowadzacy strumien nadazajacy do strefy dzialania sruby napedowej (3), który to pierscien (2) jest zamocowany do kadluba (1) przy- 15 najmniej na jednym odcinku tak, ze przynajmniej 20% jego dlugosci zachodzi na tylna czesc kadluba (1). 2. Kadlub statku, znamienny tym, ze zawiera pierscien (2) polaczony z kadlubem (1) w poblizu rufy po jej obu stronach, przed sruba napedowa (3), prowadzacy strumien 20 nadazajacy do strefy dzialania sruby napedowej (3), który to pierscien (2) jest zamocowany do kadluba (1) przy¬ najmniej na jednym odcinku tak, ze przynajmniej 20% jego dlugosci zachodzi na tylna czesc kadluba (1), przy czym pierscien (2) w widoku z boku, ma wieksza dlugosc 25 w czesci górnej niz w czesci dolnej, a dlugosc ta maleje stopniowo. 3. Kadlub statku, znamienny tym, ze zawiera pierscien (2) polaczony z kadlubem (1) w poblizu rufy po obu jej stronach, przed sruba napedowa (3), prowadzacy strumien 30 nadazajacy do strefy dzialania sruby napedowej (3), który to pierscien (2) jest zamocowany do kadluba (1) przy¬ najmniej na jednym odcinku tak, ze przynajmniej 20% jego dlugosci zachodzi na tylna czesc kadluba (1), przy czym pierscien (2) jest polaczony bezposrednio z kadlubem 35 (1) statku tylko w czesci górnej, a w czesci dolnej jest polaczony z kadlubem za posrednictwem wsporników. 4. Kadlub statku, znamienny tym, ze zawiera pierscien (2) polaczony z kadlubem (1) w poblizu rufy po obu jej stronach przed sruba napedowa (3), prowadzacy strumien 40 nadazajacy do strefy dzialania sruby napedowej (3), który to pierscien (2) jest zamocowany do kadluba (1) przy¬ najmniej na jednym odcinku tak, ze przynajmniej 20% jego dlugosci zachodzi na tylna czesc kadluba (1), przy czym przekrój scianki pierscienia (2) ma zewnetrzna po- 45 wierzchnie zakrzywiona, a powierzchnie zewnetrzna plaska, a w tylnej czesci przekroju powierzchnia wewnetrzna jest odchylona, poczynajac od polowy dlugosci pierscienia tworzac kat rozbiezny z linia centralna kadluba (1). 5. Kadlub statku, znamienny tym, ze zawiera pierscien 50 (2) polaczony z kadlubem (1) w poblizu rufy po obu jej stronach, przed sruba napedowa (3), prowadzacy strumien nadazajacy do strefy dzialania sruby napedowej (3), który to pierscien (2) jest zamocowany do kadluba (1) przy¬ najmniej na jednym odcinku tak, ze przynajmniej 20% 55 jego dlugosci zachodzi na tylna czesc kadluba (1), przy czym srednica wewnetrzna pierscienia (2) na wlocie stru¬ mienia przeplywu jest równa lub mniejsza od srednicy wewnetrznej pierscienia (2) na wylocie strumienia. 6. Kadlub statku, znamienny tym, ze zawiera pierscien 80 (2) polaczony z kadlubem (1) w poblizu rufy po obu jej stronach, przed sruba napedowa (3), prowadzacy strumien nadazajacy do strefy dzialania sruby napedowej (3), który to pierscien (2) jest zamocowany do kadluba (1) przy¬ najmniej na jednym odcinku tak, ze przynajmniej 20% 55 jego dlugosci zachodzi na tylna czesc kadluba (1), przy108 669 11 czym pierscien (2) ma wypukla powierzchnie wewnetrzna i plaska powierzchnie zewnetrzna. 7. Kadlub statku, znamienny tym, ze zawiera kilka pierscieni (2) polaczonych z kadlubem (1) w poblizu rufy po obu jej stronach, przed sruba napedowa (3), prowadza¬ cych strumien nadazajacy do strefy dzialania sruby na¬ pedowej, które to pierscienie (2) sa zamocowane do kadluba (1) przynajmniej na jednym odcinku tak, ze przynajmniej 20% ich dlugosci zachodzi na tylna czesc kadluba (1). 8. Kadlub statku, znamienny tym, ze zawiera pierscien (2) polaczony z kadlubem (1) w poblizu rufy po obu jej stronach, przed sruba napedowa (3), prowadzacy strumien nadazajacy do strefy dzialania sruby napedowej (3), który to pierscien (2) jest zamocowany do kadluba (1) przy¬ najmniej na jednym odcinku tak, ze przynajmniej 20% jego dlugosci zachodzi na tylna czesc kadluba (1), a ponadto kadlub (1) statku zawiera pletwy rufowe (9). 9. Kadlub statku, znamienny tym, ze zawiera pierscien (2) polaczony z kadlubem (1) w poblizu rufy po obu jej stronach, przed sruba napedowa (3), prowadzacy strumien nadazajacy do strefy dzialania sruby napedowej (3), który to pierscien (2) jest zamocowany do kadluba (1) przynaj¬ mniej na jednym odcinku tak, ze przynajmniej 20% jego 12 dlugosci zachodzi na tylna czesc kadluba (1), a ponadto kadlub (1) statku zawiera dysze Korta, stanowiaca obudowe (8) sruby napedowej (3). 10. Kadlub statku, znamienny tym, ze zawiera pierscien 5 (2) polaczony z kadlubem (1) w poblizu rufy po obu jej stronach, przed sruba napedowa (3), prowadzacy strumien nadazajacy do strefy dzialania sruby napedowej (3), który to pierscien (2) jest zamocowany do kadluba (1) przy¬ najmniej na jednym odcinku tak, ze przynajmniej 20% jego dlugosci zachodzi na tylna czesc kadluba (1), a ponadto kadlub (1) statku zawiera pletwy rufowe (9), integralnie polaczone z pierscieniem (2), przy czym pletwy rufowe (9) wystaja do tylu lub do przodu wzgledem pierscienia (2). 11. Kadlub statku, znamienny tym, ze zawiera pierscien (2) polaczony z kadlubem (1) w poblizu rufy po obu jej stronach, przed sruba napedowa (3), prowadzacy strumien nadazajacy do strefy dzialania sruby napedowej (3), który to pierscien (2) jest zamocowany do kadluba (1) przy¬ najmniej na jednym odcinku tak, ze przynajmniej 20% jego dlugosci zachodzi na tylna czesc kadluba (1), a po¬ nadto kadlub (1) statku zawiera pletwy rufowe (9), in¬ tegralnie polaczone z pierscieniem (2), przy czym pletwy rufowe (9) wystaja do tylu oraz do przodu wzgledem pier¬ scienia (2). 15108 669 Fig .1 A 1 Fig. 2108 669 Fig. 3 2 2k Fig. 4 Fig. 5 Fig.6 Fig. 7103 669 Fig.8 Fig.9 Fig.12 6 1108 669 Fig. 13 Fig.14A108 669 Fig. 15 Fig.16 Fig.17108 669 Fig. 18 S3 -V \) -<\ S1 Ti 52 Si |- 3DP Fig.20 Fig.19 — — —.,_ , 53 •*rZ3\ Fig. 21 O) =0.6 2 52 Fig.22108 669 Fig. 23 Fig. 24 ftozklatf stram/ento r?ac/&za/QcegO108 669 20.000i /r?oc CPSJ 15000 10,0001 5000 Fig. 25 12 13 14 15 16 17 sfotek fOO OOO £W7~ predkosc £wezlyJ Fig. 26 2 10 sekund LZG Z-d 3, z. 75/1400/81, n. 95^29 egz, Cena 45 zl PL PL