[發明專利]一種用于吊艙推進器的分冰防護裝置及其設計方法

在審

• 申請號: 202210948859.X
• 申請日: 2022-08-09
• 公開（公告）號: CN115158620A
• 公開（公告）日: 2022-10-11
• 發明（設計）人: 劉佳輝;姚震球;凌宏杰;安帥;舒永東;吉青山;謝堂海
• 申請（專利權）人: 江蘇科技大學
• 主分類號: B63H5/125
• 分類號: B63H5/125
• 代理公司: 南京蘇高專利商標事務所(普通合伙) 32204
• 代理人: 蘇良

1.一種用于吊艙推進器的分冰防護裝置，其特征在于：所述吊艙推進器為推式或拖式，包括吊艙體(2)、槳轂(4)和螺旋槳(6)；所述分冰防護裝置為網狀結構，當其應用于推式吊艙推進器上時，安裝在吊艙體(2)上，來流依次經過吊艙體(2)、所述分冰防護裝置和螺旋槳(6)；當其應用于拖式吊艙推進器上時，安裝在槳轂(4)上，來流依次經過所述分冰防護裝置、螺旋槳(6)和吊艙體(2)；所述分冰防護裝置具有面向來流向后的傾角。

2.根據權利要求1所述的分冰防護裝置，其特征在于：所述傾角為65～75°。

3.根據權利要求1所述的分冰防護裝置，其特征在于：所述分冰防護裝置由輻條連接的若干同心圓環構成，通過連接桿(3)固定在吊艙體(2)或槳轂(4)上。

4.根據權利要求3所述的分冰防護裝置，其特征在于：相鄰圓環間距大于當地航區冰級的最小冰塊的直徑。

5.根據權利要求1所述的分冰防護裝置，其特征在于：所述吊艙推進器在船體上可轉動。

6.一種分冰防護裝置的設計方法，其特征在于：包括如下步驟：

(1)獲取流場信息

對吊艙推進器進行設計航速下的水動力數值模擬，得到螺旋槳尾流信息以及吊艙推進器周圍流場數據，包括螺旋槳尾流直徑，吊艙體周圍流體速度，周圍流場冰級確定最小冰塊直徑，吊艙體周圍渦量分布，吊艙體表面壓力分布以及分冰防護裝置預設位置前方流體運動速度；

(2)分冰防護裝置初步設計

根據步驟(1)的流場數據，確定分冰防護裝置位置前方不同半徑處的流速大小以及冰塊大小，結合分冰防護裝置的強度、過水效率及沿半徑方向的流速分布，初步確定合適的分冰防護裝置的直徑和開孔，確定分冰防護裝置的軸向位置、高度及傾角；

(3)確定分冰防護裝置最佳尺寸；

初步確定分冰防護裝置的幾何形狀后，對分冰防護裝置的開孔大小、傾角以及軸向位置進行調整，得到各種分冰防護裝置的模型方案并計算設計工況下，各個方案吊艙推進器整體的推進器效率；以設計工況下，推進效率最高為優化目標，確定分冰防護裝置的最佳匹配尺寸。

7.根據權利要求6所述的設計方法，其特征在于：步驟(2)中，設計分冰防護裝置的軸向位置為：分冰防護裝置與螺旋槳(6)之間的距離為0.05L～0.1L，L為吊艙體(2)長度；分冰防護裝置的高度為0.8D，D為螺旋槳(6)直徑；分冰防護裝置的傾角為65～75°。