[其他]船用螺旋桨简易补偿导管

说明书

本实用新型为一种船舶推进节能装置。

现有常用的船舶导管螺旋桨和同轴前置导管螺旋桨，虽然改善螺旋桨进流，产生较大推力，但由于这种导管本身阻力大，所以只有在重载情况下方能得到较好效果，况且普通导管尺寸大，安装复杂，同时易受桨的空气剥蚀。1984年西德许内克罗特（Schneekluth）研制出桨前进流补偿导管，与前者比较尺度缩小，本身阻力减少，导管采用机翼切面，内表面为光滑曲线，但由于是双曲面，加工成型时需采用水火工艺弯板，加工时间长，难度大，不易做准，故误差较大。与该补偿导管相组合的节能装置仅有补偿导管与不对称尾的组合装置。

本实用新型的任务是研制一种节能效果优于普通螺旋桨导管，使用面较广，而且施工工艺简便，成本较低的简单补偿导管。

本实用新型提出一种螺旋桨简易补偿导管，由左右两半环组成，其短径和长径分别为螺旋桨直径的0.3－0.6倍和0.65－0.85倍，导管切面为由导缘圆弧和三至四根直线组成的折角线型简化机翼形，切面弦长为导管短径的0.3－0.6倍，切面厚度为弦长的0.12－0.18倍。它装于船尾桨前纵中剖面两侧，偏置于桨轴上方，其安装角分别为α、β、γ，收缩角为δ（如图1所示）。导管左右半环的安装角不同，分别为α：5°－11°（左半环），4.5°－10°（右半环）；β：0.5°－8°（左半环），3°－9°（右半环）；γ：3°－9°；δ：6°－15°。最佳数值与船体尾部线型及螺旋桨负荷有关，可通过各自的模型自航试验来确定。补偿导管后端至螺旋桨的距离为该螺旋桨直径的0.1－0.3倍。

本实用新型与普通的补偿导管相比，具有结构简单、尺度小，其直径仅为后者的35％，表面面积仅为后者的12％，体积只有后者的4％，并可取消后者在桨盘圆周处的加强环。本实用新型不受螺旋桨空泡剥蚀，还可减少因螺旋桨空泡而引起的振动，并且抑制效果特别明显；与西德现有补偿导管相比，本实用新型加工方便（只需冷轧弯曲），成本低，易达到要求的精度，并且适用范围广，可与导流罩、推力鳍、整流鳍、不对称尾等组成多种形式的船舶推进节能装置，其中有（1）补偿导管与导流罩组合；（2）补偿导管加导流罩与推力鳍组合；（3）左侧为补偿导管，左侧为整流鳍，桨后舵上加导流罩组合；（4）补偿导管与不对称尾组合；（5）补偿导管、导流罩、与不对称尾组合等。

本实用新型适用于方型系数大于0.6，速度不太高的单螺旋桨船舶，船体越丰满，其效果越好。这是因为肥大型船伴流场极不均匀，且有严重的流动分离现象。

据模型试验，本实用新型在与导流罩、推力鳍、整流鳍、不对称尾组成的相应的组合装置情况下，节能效果可达全船总功率的7－12.8％。以                27000吨散货船为例，加装本实用新型及其组合装置，加装费合计3.5万元，按节能8％计算，一年可节省燃料费7.5万元（相当于375吨燃油），初投资半年可收回。

对正在营运的旧船，由于机器陈旧，功率减小，船体阻力增加，机、桨、船体配合不佳，若加本实用新型及其组合装置，在节约燃油和改善航速方面可获得较好的效果。对于新设计船舶，装上本实用新型及其组合装置，则可使未装前设计出的主机功率等级下降，获得良好的经济性。

附图说明：

图1、西德的补偿导管纵剖视图

图2、西德的补偿导管垂直剖视图

图3、西德的补偿导管水平剖视图

图4、简易补偿导管纵剖视图

图5、简易补偿导管垂直剖视图

图6、简易补偿导管水平剖视图

图7、简易补偿导管结构剖视图

图8、整流鳍结构水平剖视图

图中：1、舵；2、导流罩；3、螺旋桨；4、补偿导管；5、整流鳍；6、船体；7、螺旋桨轴。