[发明专利]一种带切口的节能螺旋桨毂帽

说明书

本发明涉及船舶螺旋桨技术领域，尤其是一种带切口的节能螺旋桨毂帽。其包括毂帽本体，所述毂帽本体的圆周表面均匀设置多个切口，所述切口由相互交汇的第一切口端面和第二切口端面构成，第一切口端面和第二切口端面由毂帽前端面同一点延伸到毂帽后端面；所述第一切口端面和第二切口端面相互交汇形成第一交汇线。本发明利用桨毂帽切口与螺旋桨根部产生周向旋转流体的相互作用，增加螺旋桨桨毂区域尾流的轴向速度，减弱或消除尾流中的毂涡，从而使得毂帽后端面压力升高，毂帽阻力减小，同时将毂涡能量转化为与螺旋桨桨叶相反方向的扭矩，实现螺旋桨与毂帽组成的推进系统推力增加、扭矩减小，推进效率提高。

技术领域

本发明涉及船舶螺旋桨技术领域，尤其是一种带切口的节能螺旋桨毂帽。

背景技术

地球是人类赖以生存的命运共同体，随着全球气候变暖，温室气体(CO2)和污染物(NO、SOx)排放问题日益引起各国政府的重视。船舶运输作为商品物流的主要运输力量，在航运过程中消耗大量不可再生能源并排放大量污染气体和温室气体，因此，发展船舶节能技术迫在眉睫。

螺旋桨工作于船后，由于螺旋桨的旋转作用，常规毂帽后方会产生明显的切向速度，形成毂涡，损失部分旋转能量。现有技术中，桨毂消涡鳍能够很好地回收螺旋桨毂帽后方的旋转能量，但桨毂消涡鳍的叶片设计，特别是叶片的安装角和螺距角需要根螺旋桨进行匹配设计，才能起到回收能量、提高效率的目的，若是设计不合理，还会导致推进效率降低。此外，桨毂消涡鳍叶片是不规则的曲面，实物加工难度也较大。

发明内容

本申请人针对上述现有生产技术中的缺点，提供一种带切口的节能螺旋桨毂帽，利用其切口与螺旋桨根部产生周向旋转流体的相互作用，增加螺旋桨桨毂区域尾流的轴向速度，减弱或消除尾流中的毂涡，从而使得毂帽后端面压力升高，毂帽阻力减小，同时将毂涡能量转化为与螺旋桨桨叶相反方向的扭矩，实现螺旋桨与毂帽组成的推进系统推力增加、扭矩减小，推进效率提高。

本发明所采用的技术方案如下：

一种带切口的节能螺旋桨毂帽，包括毂帽本体，所述毂帽本体的圆周表面均匀设置多个切口，所述切口由相互交汇的第一切口端面和第二切口端面构成，第一切口端面和第二切口端面由毂帽前端面同一点延伸到毂帽后端面；所述第一切口端面和第二切口端面相互交汇形成第一交汇线，第一切口端面和毂帽本体圆周表面相互交汇形成第二交汇线，第一交汇线和第二交汇线形成夹角A，夹角A的范围为10°～60°；所述第一切口端面和毂帽后端面相互交汇形成第三交汇线，第二切口端面和毂帽后端面相互交汇形成第四交汇线，第三交汇线和第四交汇线形成夹角B，夹角B的范围为30°～120°。

进一步的，毂帽本体为圆柱形结构。

进一步的，毂帽本体为圆锥台结构。

进一步的，切口数量为3～8个。

进一步的，夹角A为40°。

进一步的，夹角B为90°。

进一步的，毂帽本体的毂帽前端面设置在螺旋桨后端面，并且毂帽本体和螺旋桨同轴设置。

进一步的，毂帽本体的毂帽前端面和螺旋桨后端面通过连接件可拆卸的连接。

进一步的，毂帽本体和螺旋桨为一体成型。

进一步的，毂帽本体的毂帽前端面和螺旋桨后端面焊接连接。

本发明的有益效果如下：

本发明结构紧凑、合理，易于加工制作，安装方便，生产成本低，对螺旋桨、导管螺旋桨、喷水推进器等各类推进器适用性更强，扩大了应用范围；利用桨毂帽切口与螺旋桨根部产生周向旋转流体的相互作用，增加螺旋桨桨毂区域尾流的轴向速度，减弱或消除尾流中的毂涡，从而使得毂帽后端面压力升高，毂帽阻力减小，同时将毂涡能量转化为与螺旋桨桨叶相反方向的扭矩，实现螺旋桨与毂帽组成的推进系统推力增加、扭矩减小，推进效率提高。