[發(fā)明專利]一種新型槳后節(jié)能裝置

在審

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• 申請日: 2020-08-07
• 公開（公告）號: CN111776177A
• 公開（公告）日: 2020-10-16
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 陳建挺;陳偉民;董國祥
• 申請（專利權(quán)）人: 上海船舶運輸科學(xué)研究所
• 主分類號: B63H1/28
• 分類號: B63H1/28;B63B71/10
• 代理公司: 上海遠同律師事務(wù)所 31307
• 代理人: 張堅

本發(fā)明公開了一種新型槳后節(jié)能裝置，包括安裝于螺旋槳槳軸上的槳帽,所述槳帽沿外緣周向設(shè)有若干鰭片。本發(fā)明采用CFD計算分析和模型試驗技術(shù)相結(jié)合的方式，對鰭片的外形輪廓線、剖面形式、安裝角度進行優(yōu)化設(shè)計，以獲得具有較佳節(jié)能效果，同時又結(jié)構(gòu)簡單、易于加工、安裝精度容易把控，僅在原有槳帽上增加了部分鰭片，成本增加有限。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于螺旋槳、具體涉及一種新型槳后節(jié)能裝置。

背景技術(shù)

隨著EEDI(船舶消耗的能量換算成CO2排量和船舶有效能量換算成CO2排量的比例指數(shù))的提出，各種降低船舶能耗的方法被采用，其中船舶附體節(jié)能技術(shù)在船舶節(jié)能減排方面起到了非常重要的作用。船舶節(jié)能附體具有投資少見效快，適應(yīng)性廣的特點，既可以安裝在新造船上，又可用于舊船改造中，因而在近些年的修、造船領(lǐng)域都得到了廣泛的應(yīng)用。船舶節(jié)能技術(shù)也得到了較快的發(fā)展。

而應(yīng)用比較廣泛的槳后節(jié)能附體形式包括：舵球、舵球鰭、扭曲舵等。這些節(jié)能裝置通過整流或產(chǎn)生與螺旋槳旋向相反的預(yù)旋流的方式對螺旋槳產(chǎn)生作用，從而提高推進效率，達到降低船舶能耗的效果。

然而在實際應(yīng)用中，也發(fā)現(xiàn)這些節(jié)能裝置的一些局限性。例如舵球需要有足夠的空間安裝，且對螺旋槳拆卸造成一定的不便，扭曲舵形狀復(fù)雜，對精度要求較高，效果應(yīng)船而異，舵球鰭對安裝工藝要求比較高，因而安裝成本較高且不便于在舊船改造中選用。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種新型槳后節(jié)能裝置，具有回收螺旋槳轂渦中損失的能量，且結(jié)構(gòu)簡單，易于安裝、成本低廉。

為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用如下的技術(shù)方案：

一種新型槳后節(jié)能裝置，包括安裝于螺旋槳槳軸上的槳帽,所述槳帽沿外緣周向設(shè)有若干鰭片。

所述鰭片數(shù)量與螺旋槳數(shù)量相同。

所述鰭片的螺距角不大于螺旋槳根部的螺距角。

所述鰭片的螺距角較螺旋槳根部的螺距角小0-8度。

所述槳帽的直徑與螺旋槳的直徑比值在0.15～0.35。

所述鰭片弦長C設(shè)計為:C＝(L-H)/sinθ,式中，L為槳帽的長度，H為槳帽上留足安裝螺母所需的長度，θ為鰭片的螺距角。

所述鰭片的中心線上標有定位標記，以在槳帽裝配后與螺旋槳葉片的參考線之間構(gòu)成所需的相位角，該相位角的確定為保持螺旋槳靜止，槳帽按順時針方向裝配轉(zhuǎn)動至槳帽鰭片往螺旋槳方向延長并處于螺旋槳兩葉片中間位置時，鰭片的中心線與槳軸組成的平面和螺旋槳參考線與槳軸組成的平面之間所形成的夾角。

所述鰭片剖面為NACA剖面或其變形剖面，展向輪廓為近似矩形或弧形輪廓，所述近似矩形輪廓的梢部呈圓弧角過度。

所述鰭片的展向平面垂直槳帽的外端邊沿曲面，鰭片與槳帽的內(nèi)端邊沿留有間隙。

采用本發(fā)明的一種新型槳后節(jié)能裝置，在常規(guī)船后螺旋槳槳帽基礎(chǔ)上進行改進設(shè)計，沿著槳帽圓周方向增加一定數(shù)量的小鰭片，采用CFD計算分析和模型試驗技術(shù)相結(jié)合的方式，對鰭片的外形輪廓線、剖面形式、安裝角度進行優(yōu)化設(shè)計，以獲得具有較佳節(jié)能效果，同時又結(jié)構(gòu)簡單、易于加工安裝，可供推廣應(yīng)用的節(jié)能槳帽。

附圖說明

下面結(jié)合附圖和具體實施方式對發(fā)明進行詳細說明：

圖1是本發(fā)明的槳后節(jié)能裝置與螺旋槳的裝配示意圖；

圖2是本發(fā)明的槳后節(jié)能裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3是本發(fā)明的槳后節(jié)能裝置與螺旋槳的裝配局部側(cè)視示意圖。

具體實施方式