[发明专利]船舶

说明书

本发明涉及船体的形状，更具体地说，是涉及 螺旋桨轴的安装位置。

图1为按常规对称型船尾形式设计的螺旋桨船 形。图中标号1表示横截面的线型，2表示船体中 心线，3表示螺旋桨轴，4表示螺旋桨的盘面， WL表示载重吃水线。众所周知，常规单螺旋桨船 的螺旋桨轴通常设在船体的中心线上。

当螺旋桨轴被装在这样的位置时，螺旋桨盘面 水流入的情况见图2。图2所表示的是水流入螺旋 桨盘面的速度图。图2(A)是伴流分布情况：图 2(B)是水流的横向速度矢量图，曲线(a)表示 在螺旋桨盘面上产生，并与船速有关的伴流速比， 矢量(b)则表示产生在螺旋桨盘面上每一点的伴 流横向速度的方向。由图可清楚地看到，螺旋桨盘 面上所形成的入流对称于螺旋桨轴3。这样，船在 航行时就形成了复杂的伴流分布。如图3所示，伴 流的位置于船体中心线2处的螺旋桨轴3变成对称 型。

为了提高装载能力，具有大方型系数和大宽度 的船舶的数量一直在增长。由于这种大的方型系数 和宽度，使螺旋桨的盘面上产生出来自上述伴流的 环绕纵轴的垂向涡流。这些垂向涡流由船的两边成 对产生，使螺旋桨盘面上伴流不均衡。这样就导致 了螺旋桨的效率降低和船体的阻力增大。在这种情 况下，要减少航行时的燃料消耗并在装载量上有所 改进，就必须改善推进效率。

本发明的目的在于使船具有较高的推进效率。

根据本发明所提供的船包括：

近似对称于船体中心线的船体；

设置在偏离船体中心线上的螺旋桨轴；

以及安装在螺旋桨轴上的螺旋桨。

图1为先有技术的船体尾部横剖型线图；

图2为装在先有技术的船上的螺旋桨盘面上水 流速度的图解；

图3为装在先有技术的船上的螺旋桨盘面上水 流的矢量图；

图4是根据本发明所得的船体尾部横剖型线 图；

图5是根据本发明的螺旋桨盘面上水流矢量立 面图；

图6是根据本发明的螺旋桨盘面上的水流与螺 旋桨转动方向的关系图；

图7是根据本发明的实施例的平面图；

图8是对照先有技术的船，根据本发明的螺旋 桨轴和船体中心线之间距离与相应的推进功率比的 关系图。

现在对照这些图做具体说明，在所有的图中， 相同的标号表示相同或相应的部件。图4为根据 本发明所得船体尾部的横剖型线图。如图4所示， 船体结构对称于船体中心线2，螺旋桨的位置偏离 船体中心线。结果，图中只有所装螺旋桨轴是不对 称于船体中心线。

下面说明螺旋桨轴的定位情况。

对照附图，图5为船的螺旋桨盘面上水流矢量 图，如图5所示，水流入矢量(b)是对称于船体 中心线2的速度横向分量。螺旋桨轴3的轴线水平 地置于船体中心线的右舷，螺旋桨的叶片在轴上按 顺时针方向旋转。

图6表示了水流入的方向与螺旋桨的旋转方向 的关系。在图6中，箭头5表示水流入的方向，即 在图5中由矢量(b)来表示。箭头6表示螺旋桨 旋转的方向。

由图6可显见，螺旋桨不断地接受与螺旋桨轴 转向相反的入水环流，这样取得的效果仿佛使螺旋 桨轴的转速提高了。换言之，将螺旋桨轴设在此位 置上可增加推进效率。

如上所说，推进效率的增加是由螺旋桨处于船 体中心线的右舷时，螺旋桨轴按顺时针旋转而获 得，或者由螺旋桨轴处于船体中心线的左侧，按逆 时针转动获得。相反，如果当螺旋桨轴设在右舷并 按逆时针旋时，使螺旋桨轴的旋转方向与水流入的 环流方向变得一致，结果便降低了螺旋桨的推进效 率。当螺旋桨轴处于左舷并按顺时针旋转时，螺旋 桨的推进效率也同样会降低。

现在对照图7，它是本发明实施例的平面图。 尾部的舵被设在船体中心线上。图7(A)中的螺 旋桨轴3水平平行地偏离船体中心线2，并与之， 水平方向上没有水平倾角；图7(B)中的螺旋桨 轴3的安装位置与船体中心线有水平倾角。采用 (A式还是采用(B)式要根据机舱的空间和主机 的容量而定。根据实验结果，采用(A)式或 (B)式两者在操舵性能和推进效率上没有什么不 同。此外，将螺旋桨轴装设在离开船体中心线处的 船与将螺旋桨装设在常规位置上的船相比，在操舵 性能方面也相同。