[发明专利]船尾整流构造及船舶

说明书

提供一种船尾整流构造及船舶，能够借助设置于船体的船尾的船尾整流构造，将流入至螺旋桨面的水流整流，由此更加将螺旋桨的效率提高，并且使整流时作用于船尾整流构造的推力成分更加变大，更加提高推进性能，并且在构造上也较为牢固。本发明由L字型船尾整流板和推力产生辅助部件构成，将L字型船尾整流板构成为具有基板部分和弯折部分，前述基板部分在船舶的船体的船尾的外板上在船体宽度方向上突出地设置，在船体宽度方向延伸，前述弯折部分设置于该基板部分的船体宽度方向的端部，向上方弯折，并且将推力产生辅助部件构成为，在L字型船尾整流板的下部与船体之间，设置成倾斜角度以外侧相对于水平朝向上方的角度表示，比0度大且为45度以下。

技术领域

本发明涉及配置于船舶的船尾的船尾整流构造及配置有该船尾整流构造的船舶，更详细地说，涉及如下船尾整流构造及船舶：借助这些船尾整流构造将流入至螺旋桨面的水流整流，由此提高螺旋桨的效率，并且在整流时得到对船尾整流构造作用的推力成分，由此能够提高船舶的推进性能。

背景技术

在船舶中，如图20及图21所示，由于在船尾的舭部产生的水流的3维剥离，在从船体表面稍微离开的位置产生具有中心Pw的舭部涡。在该舭部涡的中心Pw和船体表面之间产生具有向下成分的水流，在比舭部涡的中心Pw靠外侧产生具有向上成分的水流。该舭部涡发展（発達），并且在船体固定坐标观察时，流向后方，流入螺旋桨面内。

在螺旋桨处，若与螺旋桨旋转的方向相反的方向的水流流入，则螺旋桨效率变好，若相同的方向的水流流入，则螺旋桨效率变差，所以从船体后方观察为右旋转的螺旋桨的情况下，右舷侧的船体表面与舭部涡的中心之间的由舭部涡产生的水流的向下成分成为与螺旋桨旋转的方向相同的方向的水流，所以成为螺旋桨效率恶化的原因。

因此，以在该舭部涡的中心位置配置船尾整流板的末端的方式设置船尾整流板，由此在船尾整流板处仅流入具有向下成分的水流，被整流，所以流入螺旋桨的向下成分的水流变弱，螺旋桨效率的恶化变弱，并且进而在整流时，作用于船尾整流板的力的推力方向成分作为船的推力产生作用。

与此关联，为了使船舶的船尾部的船尾粘性压力损失恢复，使船体阻力减少，提出如下船尾粘性阻力减少装置：在船舶的后部在螺旋桨前方的船体外壁上，在高度方向上从螺旋桨轴的轴心位置至螺旋桨的上端位置之间设置所述船尾粘性阻力减少装置，所述船尾粘性阻力减少装置具有在宽度方向上从船体中心伸出至螺旋桨半径的55%~85%的位置的船尾涡整流板（例如，参照专利文献1）。

该船尾涡整流板被配置在形成有船尾涡的涡旋中心的范围，不对伴随着来自船尾舭部的朝向船体后方的激流（早い流れ）的上升流施加影响，仅限制来自船尾扩张（フレア）部的下降流，在轴流方向上整流，由此由从螺旋桨轴上方的船体表面到涡旋中心的较强的下降流产生的压力损失减少，能够使船尾船体表面的压力恢复，使船体阻力有效地减少。

此外，对于该船尾涡整流板不需要翼的作用，所以不与由诱导阻力（誘導抵抗）等引起的阻力增加有联系，涡旋中心和船体表面间的水流的轴流非常稳定，船尾涡整流板被设于其上，发生作用使得限制下降流，所以可以不考虑摩擦阻力等固有阻力的增加。

但是，该船尾涡整流板是其位置被限定的较宽的范围，此外，船尾涡整流板也是在左右舷上的一对简单的平板形状的板材，不必是最适合的位置及最适合的形状，可以想到存在改良的余地。

专利文献1：日本特开平3－284497号公报。

另一方面，本发明人们通过多次水槽实验和流体计算程序的计算仿真等，发现以下内容。

即，从舭部产生的舭部涡在船尾端附近发展，比舭部涡的中心靠外侧产生上升流，靠内侧产生下降流。关注该内侧的下降流，为了用船尾整流板改善推进性能，若考虑到螺旋桨在与螺旋桨旋转流相反的方向的水流流入时螺旋桨效率变好，则将向螺旋桨流入的下降流高效率地整流较为重要。