[其他]船用补偿导管导流罩组合节能装置

说明书

本实用新型为一种船舶尾部节能装置。

现有船舶尾部节能装置有后固定导叶、反应舵、舵附推力鳍等可回收螺旋桨尾流中旋转能量，但节能效果不显著，多在3－6％。导轮推进装置节能效果虽可达5－15％，但初投资大（一般万吨级船约增加投资20－25万元，相当一个螺旋桨的价格），并且增加螺旋桨的轴负荷，使挠度增加，相应加据了横弯曲振动，加工与安装工艺要求也较高。

七○八研究所研制的导流罩推力鳍组合式节能装置与船用螺旋桨简易补偿导管节能装置，并先后申报了发明与实用新型专利（申请号分别为86108092与87204866），可达到节能7－14％与6－7.4％的效果。但运用补偿导管与导流罩的组合式节能装置在国内外尚未使用过。

本实用新型的任务是研制一种节能效果显著、结构简单、加工安装及维修保养方便、投资小的补偿导管与导流罩组合式节能装置。

补偿导管可加速螺旋桨上部水流的流速，使更多的水均匀进入桨盘面，提高推进效率；同时还可产生推力并减少尾部的流动分离现象、减少形状阻力。导流管填充了桨毂帽后的低压区，减少涡流离心力，起到尾流整流作用，在减少桨毂粘性阻力的        同时，还使补偿导管发挥了更好的作用，即在补偿导管与导流罩组合后相互间产生有利干扰，可充分发挥潜在优势，进一步改善船舶推进性能。

本实用新型由导流罩（2），补偿导管（3）组成（见附图），导流罩（2）安装在舵（1）上，当舵角为0时，其中心线与螺旋桨中心线重合。补偿导管（3）为左右两半环，装于船尾桨前纵中剖面两侧，偏置于桨轴上方，其中心线斜向后上方布置。对于右旋桨也可只装左半环补偿导管，对于左旋桨也可只装右半环补偿导管。

导流罩与补偿导管采用加强筋板架结构，旨在减轻重量、保证强度、缩短加工周期、降低造价。其结构也可用铸钢件加工而成，但加工周期长、费用较高。结构材料采用普通船用钢材。

导流罩与补偿导管在结构上要保证连续。加工与安装应采用胎架，焊接时要控制变形，以保证安装精度。

补偿导管的大小与螺旋桨直径有关，其安装角与船体尾部线型和螺旋桨负荷有关，可用模型自航试验来确定。一般补偿导管的短径为螺旋桨直径的0.3－0.5倍，长径为螺旋桨直径的0.65－0.85倍，导管切面弦长为其短径的0.3－0.5倍，导管切面的厚度为其弦长的0.12－0.18倍，切面采用机翼形简化为折角线型，或采用NACA机翼形。

补偿导管的收缩角δ为6°－15°，α、β、γ        三个安装角，左右半环是不相同的。左侧α为3°－11°，β为0.5°－8°，γ为－2°－10°，右侧α为4°－10°，β为2°－9°，γ为－2°－10°，导管后端至螺旋桨桨叶0.8尺处前缘的距离为0.1－0.3倍的螺旋桨直径。

导流罩的外形尺寸与螺旋桨尺度、船舶航速有关，一般导流罩的直径为螺旋桨毂径的1.05－1.35倍，导流罩长度为其直径的2.6－3.1倍。其最大剖面处至导缘的距离为导流罩长度的30－45％。

本实用新型通过十条船的模型试验，其节能效果达6－9.5％。

船舶越丰满，装补偿导管、导流罩组合装置的效果越好。这是因为肥大船伴流场不均匀且有严重流动分离现象。

以19900吨油船为例，加装本实用新型后，当航速不变时，一艘主机功率为6594马力的船舶，节能装置的效果如提高2％，每年可多节油60多吨，船舶使用20年可多节油1200余吨。本实用新型加装费合计约35000元，初投资在半年内即可回收。据6条船计算，加装费的回收期为4个月至8个月。

附图说明：

图1为补偿导管、导流罩组合装置纵剖视图

图2为补偿导管水平剖视图

图中1、舵；2、导流罩；3、补偿导管