[發明專利]單槳船豎式導流鰭

在審

• 申請號: 201710053778.2
• 申請日: 2017-01-24
• 公開（公告）號: CN106828847A
• 公開（公告）日: 2017-06-13
• 發明（設計）人: 趙慶新;郭春雨;魏少鵬;吳鐵成;景濤
• 申請（專利權）人: 哈爾濱工程大學
• 主分類號: B63H1/16
• 分類號: B63H1/16
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及一種導流鰭，尤其涉及一種單槳船豎式導流鰭，屬于船舶推進節能附體設備領域。

背景技術

隨著節能減排，實現船舶營運綠色化要求的提出，各種節能措施得到船東們的重視。特別是MEPC第58次會議發布EEDI計算公式以及2011年7月MEPC第62次會議上，正式通過《MARPOL73/78公約》附則Ⅵ修正案，確定了EEDI和SEEMP兩項船舶能效準則。兩項準則在2013年1月1日已經生效，2015年起強制執行，EEDI指數超標的新設計船將不能通過船級社或IMO的審核，EEDI指數超標的運營船舶可能被強制報廢或者無法進入國際航運市場。相比節能新船型和新型高效推進器，節能附體技術是一種成本低廉、效果顯著、安全方便的節能選擇。

常見節能附體裝置按照安裝位置的不同可分為槳前節能附體與槳后節能附體。槳前節能附體主要包括：補償導管、自由輪、超級導流管、槳前導流鰭(橫式)、反轉槳、非對稱船尾等。槳后節能附體主要包括：舵附推力鰭、扭曲舵、舵球、后置grim葉輪等。本發明中的豎式導流鰭適用于單槳船舶，屬于槳前節能附體裝置。該新型節能附體裝置結合了非對稱船尾與槳前導流鰭的優點，既能回收舭渦的轉動能量減少舭渦和斜流造成的螺旋槳推力和力矩脈動，從而減小螺旋槳的激振力，同時，可以在槳前產生一股與螺旋槳旋轉方向相反的預旋流，提高螺旋槳的推進效率。

發明內容

本發明的目的是為了提供一種單槳船豎式導流鰭，設計結構簡單，成本較低，而且能夠有效地回收船舶尾流中的能量且減小螺旋槳的激振力，實現了安全性與經濟性的統一。

本發明的目的是這樣實現的：導流鰭的上端和下端均與船體相連，且導流鰭位于船艉槳前方，所述導流鰭的翼型剖面的內弦線與船舶航向的夾角為5°-30°。

本發明還包括這樣一些結構特征：

1.所述內弦線的長度是船艉槳直徑的0.3-0.5倍。

2.導流鰭的翼型是NACA0020翼型或機翼型或梭型。

3.所述導流鰭的翼型剖面的內弦線與船舶航向的夾角為10°。

與現有技術相比，本發明的有益效果是：本發明是用來回收船體槳后尾流能量，并改善船舶尾流場，減少螺旋槳激振力的一種節能裝置。本發明能夠回收尾流場中的能量，減小螺旋槳的激振力，進而提高螺旋槳的水動力性能。該項技術增加了單槳船后螺旋槳水動力性能的機理在于：通過該豎式導流鰭與水流的攻角作用，在螺旋槳前產生一股與螺旋槳轉向相反的預旋流，這種反向的預旋流會減少螺旋槳尾流旋轉的損失，從而提高螺旋槳的推進效率。雖然預旋流的產生需要消耗能量，但該豎式導流鰭有助于改善船舶尾流場，將無用的徑向伴流轉化為螺旋槳可直接吸收的軸向伴流，并且緩解螺旋槳旋轉而帶來的伴流場不均勻現象，從而提高螺旋槳的水動力性能，減少螺旋槳激振發生的可能。同時本發明具有加工簡單、安裝方便、成本低的優點，符合我國綠色船舶發展的要求，是一種具有極大發展潛力與應用市場新型節能附體裝置。

附圖說明

圖1是本發明的整體結構示意圖；

圖2是本發明的繞流機制示意圖；

圖3a至圖3c是本發明的導流鰭的三視圖；

圖4是本發明的NACA0020剖面輪廓圖；

圖5是本發明的機翼型剖面輪廓圖；

圖6是本發明的梭型剖面輪廓。

具體實施方式

下面結合附圖與具體實施方式對本發明作進一步詳細描述。

結合圖1至圖6，本發明的導流鰭位于船艉槳前，上下兩端皆連接于船體，其剖面翼型與船舶航向成一定的夾角，具體的說是內弦線b與船舶航向夾角為5°到30°。剖面翼型結構在攻角的作用下，在螺旋槳前流場中產生一股與螺旋槳旋轉方向相反的渦流，減少螺旋槳旋轉帶來的漩渦分離造成的能量損失。同時，該結構可將船艉徑向伴流轉換為螺旋槳可以直接吸收的軸向伴流，使軸向伴流更加均勻，減小了螺旋槳的激振力。

進一步地，所述導流鰭的剖面翼型可以有多種，沿剖面內弦線對稱及非對稱的翼型結構都能起到相同效果。

進一步地，翼型剖面內弦長度b為螺旋槳直徑的0.3-0.5倍。