[发明专利]前置半导轮

说明书

技术领域

本发明涉及一种船用节能前置导轮，尤其涉及一种前置半导轮。

背景技术

随着世界能源危机的逐渐显现，国际油价自进入21世纪以来一直处于震荡上涨状态，这使得航运成本居高不下，因此降低运营成本成为船舶行业共同的课题。

而与此同时，由于温室气体排放所导致的各种环境问题日益严峻，并受到了国际社会的广泛关注。船舶水动力节能装置研发也因此成为了船舶研究领域的重大课题，同时也受到广大船东的青睐。然而，随着船舶总体性能的日益改进，传统的单一节能装置的节能效果也越来越低，组合式节能装置也逐渐成为船舶节能装置的热点及发展重点。

发明内容

本发明的目的是解决现有技术中的问题，提供一种能够降低船舶尾流能量损失、降低船舶能耗并提高螺旋浆推进效率的前置半导轮。

本发明的技术方案是：前置半导轮，包括前置半导管以及多个前置导叶片，所述前置半导管的管壁轴向局部为缺口；所述前置导叶片的一端周向设置在前置半导管的内壁，另一端与船体尾部相连接。

所述前置半导管的缺口朝下，所述前置半导管安装的纵向倾角为0-5°。

所述前置半导管的入口直径大于其出口直径。

所述入口直径为螺旋桨直径的0.65～0.75倍，出口直径为螺旋桨直径的0.6～0.7倍。

所述前置导叶片之间设置时互成不同角度。

所述前置导叶片弦长小于所述前置半导管弦长。

本发明涉及前置半导轮安装在螺旋桨近前上方，其内部设有产生预旋流动的一定数目的前置导叶片，前置导叶片外周为前置半导管；该节能装置具有改善螺旋桨上半平面入流的均匀性、提高螺旋桨船身效率、降低螺旋桨尾流旋转能量损失等作用，可获得相当可观的节能效果。

附图说明

图1为本发明前置半导轮结构示意图；

图2为本发明安装示意图；

图3为图2的安装立体图。

具体实施方式

为了使本发明实现的技术手段、技术特征、发明目的与技术效果易于明白了解，下面结合具体图示，进一步阐述本发明。

如图1所示为本发明的一种前置半导轮，包括前置半导管100以及多个前置导叶片200，所述前置半导管100的管壁轴向局部为缺口101，该缺口101朝下，其缺口101大小约占导管周向的1/4左右。

如图2和图3，前置导叶片200的一端201周向设置在前置半导管100的内壁，另一端202与船体尾部300相连接。前置导叶片200呈扇形分布，同时采用不同攻角设计，其分布以及攻角一般根据螺旋桨及船体300确定。前置半导管100的上方通过水平翼板102、下方通过一对水平板103与船体300相接，从图中可知前置半导管100的水平中心线104高于螺旋桨桨轴中心线105。前置导叶片200可使螺旋桨进流产生预旋，从而降低螺旋桨旋转能量损失。

本发明中前置半导管100的最大直径小于螺旋桨的直径，且前置半导管100入口直径大于出口直径。以螺旋桨的直径D为基准，前置半导管100入口直径一般取为0.65-0.75D，而出口直径取为0.6-0.7D，导管收缩角不大于15°。前置半导管100的弦长一般取为0.2-0.4D，剖面厚度则为0.10-0.15L左右。同时前置半导管100安装纵向倾角为0-5°。

一般而言，前置导叶片200的弦长要小于前置半导管100弦长，为0.15-0.25D，而各前置导叶片200长度均不相同，根据前置半导管100与船体之间距离确定。

参看图1可知，前置半导轮安装于船体300的尾部，位于螺旋桨之前。同时由附图2可知，各前置导叶片200在前置半导管100内侧的分布规律，对于右旋螺旋桨而言，船体左舷侧一般布置三片前置导叶片200，而右舷侧则布置两片前置导叶片200，各前置导叶片200与前置半导轮纵中位置之间的分布角度见下表1。同时，各导叶具有不同的攻角，其扭转角度（均以导叶叶面为基准）可见下表1。

表1

注：（1）以桨轴中心线为旋转轴，由船尾朝船首看，逆时针为正；

（2）以叶面随边指向导轮中心方向为旋转轴。

由图1可知，该实施例散货船所安装的前置半导轮，经过试验得到其节能效果为5.2%，即在主机功率不变的情况下，可提高航速0.23kn，或在保持航速不变的情况下，可降低主机能耗5.2%。

因而，该船日均可节省燃油1.6ton，年均可节省燃油费用约160万元，半年之内可收回投资成本，具有非常好的经济效益和推广应用价值。

综上所述仅为本发明较佳的实施例，并非用来限定本发明的实施范围。即凡依本发明申请专利范围的内容所作的等效变化及修饰，皆应属于本发明的技术范畴。