[发明专利]一种新型桨后节能装置

说明书

本发明公开了一种新型桨后节能装置，包括安装于螺旋桨桨轴上的桨帽,所述桨帽沿外缘周向设有若干鳍片。本发明采用CFD计算分析和模型试验技术相结合的方式，对鳍片的外形轮廓线、剖面形式、安装角度进行优化设计，以获得具有较佳节能效果，同时又结构简单、易于加工、安装精度容易把控，仅在原有桨帽上增加了部分鳍片，成本增加有限。

技术领域

本发明属于螺旋桨、具体涉及一种新型桨后节能装置。

背景技术

随着EEDI(船舶消耗的能量换算成CO2排量和船舶有效能量换算成CO2排量的比例指数)的提出，各种降低船舶能耗的方法被采用，其中船舶附体节能技术在船舶节能减排方面起到了非常重要的作用。船舶节能附体具有投资少见效快，适应性广的特点，既可以安装在新造船上，又可用于旧船改造中，因而在近些年的修、造船领域都得到了广泛的应用。船舶节能技术也得到了较快的发展。

而应用比较广泛的桨后节能附体形式包括：舵球、舵球鳍、扭曲舵等。这些节能装置通过整流或产生与螺旋桨旋向相反的预旋流的方式对螺旋桨产生作用，从而提高推进效率，达到降低船舶能耗的效果。

然而在实际应用中，也发现这些节能装置的一些局限性。例如舵球需要有足够的空间安装，且对螺旋桨拆卸造成一定的不便，扭曲舵形状复杂，对精度要求较高，效果应船而异，舵球鳍对安装工艺要求比较高，因而安装成本较高且不便于在旧船改造中选用。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种新型桨后节能装置，具有回收螺旋桨毂涡中损失的能量，且结构简单，易于安装、成本低廉。

为了解决上述技术问题，本发明采用如下的技术方案：

一种新型桨后节能装置，包括安装于螺旋桨桨轴上的桨帽,所述桨帽沿外缘周向设有若干鳍片。

所述鳍片数量与螺旋桨数量相同。

所述鳍片的螺距角不大于螺旋桨根部的螺距角。

所述鳍片的螺距角较螺旋桨根部的螺距角小0-8度。

所述桨帽的直径与螺旋桨的直径比值在0.15～0.35。

所述鳍片弦长C设计为:C＝(L-H)/sinθ,式中，L为桨帽的长度，H为桨帽上留足安装螺母所需的长度，θ为鳍片的螺距角。

所述鳍片的中心线上标有定位标记，以在桨帽装配后与螺旋桨叶片的参考线之间构成所需的相位角，该相位角的确定为保持螺旋桨静止，桨帽按顺时针方向装配转动至桨帽鳍片往螺旋桨方向延长并处于螺旋桨两叶片中间位置时，鳍片的中心线与桨轴组成的平面和螺旋桨参考线与桨轴组成的平面之间所形成的夹角。

所述鳍片剖面为NACA剖面或其变形剖面，展向轮廓为近似矩形或弧形轮廓，所述近似矩形轮廓的梢部呈圆弧角过度。

所述鳍片的展向平面垂直桨帽的外端边沿曲面，鳍片与桨帽的内端边沿留有间隙。

采用本发明的一种新型桨后节能装置，在常规船后螺旋桨桨帽基础上进行改进设计，沿着桨帽圆周方向增加一定数量的小鳍片，采用CFD计算分析和模型试验技术相结合的方式，对鳍片的外形轮廓线、剖面形式、安装角度进行优化设计，以获得具有较佳节能效果，同时又结构简单、易于加工安装，可供推广应用的节能桨帽。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对发明进行详细说明：

图1是本发明的桨后节能装置与螺旋桨的装配示意图；

图2是本发明的桨后节能装置的结构示意图；

图3是本发明的桨后节能装置与螺旋桨的装配局部侧视示意图。

具体实施方式