[实用新型]一种节能的桨前整流鳍

说明书

本实用新型属于船舶尾部节能装置领域。

在提高船舶螺旋桨推进效率、节约能源的呼声日益高涨的情况下，对转桨随即面世。对转桨能有效地减少其尾流中旋转能量的损失，因而较普通螺旋桨推进效率高。但其结构比较复杂，初投资较大，推广应用受到了限制。为此，其改进型桨后固定导翼、桨后固定叶轮及桨前固定导叶（桨前反应鳍）便应运而生。这种装置与螺旋桨配合可使螺旋桨尾流的旋转能量减少，达到节能的目的，节能效果为4－8％，并且结构较对转桨有明显的简化，初投资也大为减少。但其结构简化仍不很理想，仍需6－8片鳍叶，初投资仍然偏高，而且适用范围较小，仅适用于丰满的螺旋桨推进船舶，特别是桨后固定导翼和桨后固定叶轮影响修船时螺旋桨的卸装，并且强度不易保证，不适用。

本实用新型的目的是提出一种新的与螺旋桨配合的整流鳍，具有结构简单，初投资省，适用范围广的优点，并且节能效果不低于桨前反应鳍。

本实用新型因此提供了一种桨前整流鳍（见附图）。它由鳍叶组成，鳍叶的切面形状通常为机翼型或折角机翼型，其展长为螺旋桨半径的0.8～1.3倍，弦长为展长的0.1～1.0倍。鳍叶成扇形地安装于螺旋桨上旋侧桨前，与螺旋桨的纵向距离为螺旋桨直径的0.1～2.0倍。对于单桨船右旋桨情况，鳍叶装于左舷侧船体上，左旋桨情况，鳍叶装于右舷侧船体上；对于双桨双尾鳍型船外旋桨情况，鳍叶装于双尾鳍内侧船体上，内旋桨情况，鳍叶装于双尾鳍外侧船体上；对于双桨轴支架型船外旋桨情况，鳍叶装于桨盘内侧前方轴支架上，内旋桨情况，鳍叶装于桨盘外侧前方轴支架上；对于多桨船，鳍叶的安装位置按以上情况适当组合，如三桨船情况，中桨按单桨船情况考虑，外侧桨按双桨船情况考虑。鳍叶数量由螺旋桨负荷、船尾形状及轴支架的布置来决定，通常取1～4片。鳍叶安装角度与螺旋桨旋向、负荷、船尾形状或轴支架布置有关，通常为－10°～15°。图3所示鳍叶的安装角度为正值。当整流鳍装于普通螺旋桨之前，通常在鳍叶的外端加装机翼型切面或其他形状切面的加强环，以增加整流鳍的强度和刚度。如装于导管螺旋桨前，则整流鳍外端通常固定于导管的内壁上，可省掉鳍叶外端的加强环。

附图说明：

图1（a）为常规单桨船尾部装桨前扇形整流鳍正视简图；图1（b）为双桨双尾鳍型船尾部装桨前扇形整流鳍正视简图；图1（c）为双桨轴支架型船尾部装桨前扇形整流鳍正视简图；图2（a）、（b）、（c）为双桨轴支架型船尾部装桨前扇形整流鳍简化形式正视简图；图2（d）、（e）、（f）、（g）、（h）、（i）、（j）、（k）为单桨船尾部装桨前扇形鳍的简化形式正视简图；图3为桨前整流鳍安装角示意图。以上各图均为由船尾向船首看视图。

图中1－螺旋桨叶梢扫描线；2－轴支架支臂；3－整流鳍叶片；4－整流鳍叶端加强环；5－船舶满载水线；6－螺旋桨尾轴；7－船舶；8－装桨前整流鳍处船舶横剖面线；θ－整流鳍安装角。

图2所示的简化扇形整流鳍，是由图1所示扇形整流鳍根据船尾形状和附体布置特点简化而来。

本实用新型适用于螺旋桨推进的各种船舶，包括单桨船、双桨船、多桨船及双尾鳍、多尾鳍、轴支架型双桨船、多桨船。新旧船舶均可采用。本实用新型结构简单、安装方便、初投资很小，一次投资一年内可收回。在新造船上采用本实用新型几乎不增加造价，在旧船上加装，费用也很低，且不会影响坞修周期。本实用新型节能效果明显，根据螺旋桨负荷和船尾形状不同，可较同类船节省主机功率4～8％。如2640马力推船（导管螺旋桨）采用本实用新型（二片鳍）模型试验，拖带航速13～14公里／小时，节能效果达6％，两个月可回收安装费。本实用新型还可与其它节能船体线型如不对称尾等及桨后节能装置如导流罩组合使用，能进一步提高节能效果。