[实用新型]一种桨前整流导管

说明书

本实用新型涉及一种船舶尾部附加节能装置，特别是桨前整流导管。

船舶螺旋桨进流的品质对船舶推进效率有决定性的影响，由于水的粘性作用，较丰满的船，船尾水流会产生分离而使进流品质恶化，螺旋桨两侧进流品质也不相同。提高进流品质的方法有两种，一种是在型线上下功夫，如用不对称尾、隧道尾等新型型线取代原常规尾或球尾，能进一步提高推进效率。但这些方法仅适用于新建船舶，初投资较大。另一种方法是在船尾装上调整流态的节能附加装置，不仅适用新建船舶也适用在航船舶，初投资小，简单易行。但目前采用的C型整流导管均为左右两半圆环组成，安装于桨前、桨轴上方，节能效果为6～9.5％，见CN87216893u，由于这种C型整流导管与水流进流配合不佳，节能效果仍不理想。

本实用新型的目的是设计一种更有效的整流导管，提高节能效果及推进效率。

本实用新型的目的是这样实现的：在螺旋桨前，桨轴上方船体上安置长C型结构整流导管代替C型结构。该长C型整流导管由一个半环或两个半环构成，采用一个半环时，装置于船尾一侧船体上，采用两个半环时，两半环分别装置于船尾两侧船体上。研究表明在大多数情况下对右旋桨情况只装左半环整流导管就可达到左右半环均装的效果，甚至更高，只有在螺旋桨实际进流工况与设计工作条件差异很大时，才出现右旋桨加装右半环长C型整流导管节能效果明显的情况。研究还表明，整流导管半圆环的垂直段提供总节能效果的80％～100％，圆弧半径大的上下弧段不易与水流进流配合好，自身阻力大，有时会起负作用。

因此采用长C型整流导管增加了产生有效推力段的长度，能更充分发挥减少或消除船舶尾部水流分离作用，使螺旋桨进流均匀。在导管的强度、刚度均满足要求的条件下，长C型整流导管的节能效果较C型整流导管好20～40％（丰满船舶）和50～100％（方形系数小于0.75的船舶）。此外采用本实用新型还具有以下优点：整流导管位于桨前，不会空化剥蚀，长C型整流导管可减少螺旋桨所引起的振动。船模激振力对比试验表明减振量级为17～52％；船模操纵性对比试验和安装表明整流导管对船舶操纵性没有不良影响，对防止水面漂浮物进入桨盘面也有一定的效果。

附图说明：

图1为长C型整流导管装于船尾的正视图；

图2为长C型整流导管装于船尾的侧视图；

图3为长C型整流导管装于船尾的俯视图；

图4为长C型整流导管切面结构示意图一简易型；

图5为长C型整流导管切面结构示意图；

图6为长C型整流导管上加装尾流控制鳍的正视图；

图7为长C型整流导管上加装尾流控制鳍的侧视图；

图8为长C型整流导管上加装尾流控制鳍的俯视图；

图9为长C型整流导管加装导流鳍的正视图；

图10为长C型整流导管加装导流鳍的侧视图；

图11为长C型整流导管加装导流鳍的俯视图；

实施例：

切面形状为光滑曲线或折线的机翼形长C型整流导管1由1个半环或两个半环构成，安装于螺旋桨3前面，桨轴上方船尾2一侧或两侧船体上。螺旋桨3的左右两侧进流品质不同，一侧好，一侧差，差的一侧加装整流导管效果明显，另一侧叠加效果大于1％时，两侧整流导管半环各自最佳安装角左右均不相同，整流导管的收缩角和直径通常也以左右两半环不相同的为好；当另一侧叠加效果小于1％时，可省去安装此侧的整流导管，不影响节能效果。

长C型整流导管1几何及安装量度与螺旋桨3量度、负荷和船尾2型线有关，最佳量度以船模自航试验确定。其取值范围为：整流导管1圆弧半径为0.15～0.6螺旋桨半径；整流导管1外侧至中纵剖面距离为0.15～0.85螺旋桨半径；导管1垂向直径为0.3～0.7螺旋桨直径；导管的切面弦长为0.09～0.72螺旋桨半径；导管切面最大厚度为0.12～0.18导管切面弦长；导管收缩角δ为3°～15°；导管水平后斜角α为3°～11°；导管纵倾角β为0°～9°；导管外倾角γ为－2°～10°；导管与螺旋桨纵向距离为0.1～0.4的螺旋桨直径。

对于长C型整流导管1，在其上部随缘处装导管尾流控制鳍5，则尾流控制鳍5的节能效果可达1～3％。尾流控制鳍5的量度与长C型整流导管1的量度以及螺旋桨3的负荷、量度有关。尾流控制鳍5切面形状是整流导管切面形状的延伸，保持光顺连续性，其弦长为0.2～0.7导管切面弦长，展长为0.3～1.0整流导管上圆弧弧长。

对于长C型整流导管1，每侧半环下部前面船体上装1～3片导流鳍6。导流鳍6的安装角度由流线试验或船模自航试验来决定。导流鳍6切面形状为机翼形或平板形，其平均弦长为0.2～0.7导管切面弦长，展弦比为0.5～1.8，其他量度由船模自航试验来决定。