CN103180203B - 船舶 - Google Patents
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Abstract
一种船舶,在船舶中通过设置第一船底(21)和第二船底(22),该第一船底(21),其处于船体(11)的宽度方向中心线(C)位置的船底(13)向后上方倾斜;所述第二船底(22),其在从船尾端(12a)向前方移动预定的规定距离L的位置与第一船底(21)连续,而形成为与设计吃水线(S)平行的角度以上且比从第一船底(21)的后方延长线的角度小的角度,由此可以降低航行时的船体阻力。
Description
技术领域
本发明涉及客船、渡轮、集装箱船、滚装船(Roll-on/Roll-off Ship)、作为汽车专用船的PCC(Pure Car Carrier)、PCTC(Pure Car/Truck Carrier汽车/卡车运输船)等一般的船舶。
背景技术
在作为客船及渡轮等瘦型的高速船使用的船舶中,在航海速度区航行时,由于船尾的流速快,因此船尾的负压增大,船尾的下沉量增大。因此,从船体阻力的观点考虑时,成为船尾肥大的状态,船体整体的阻力急剧增加。这种趋势在弗鲁德数为规定数(例如,0.3)以上的高速船中特别明显。
作为解决这类问题的方法,下述专利文献1中有记载。在该专利文献1记载的方艉型(トランサムスターンTransom stern)船尾形状是具有方艉的一般商船的船尾部的船体中心线的船底面形状,在从船尾端至一定距离前方的位置设有应产生伴随流速变化的流场变化的变曲点,以从该变曲点向后方生成用于形成加速流动的区域的向下流动的方式设有向后方下方倾斜的船底面,可以降低船尾波。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:(日本)专利第3490392号公报
发明内容
发明要解决的问题
在上述现有的方艉型船尾形状中,从船尾端向一定距离前方设有变曲点,通过设置从该变曲点向后方下方倾斜的船底面,可以降低船尾波。然而,在近年的船舶中,更进一步寻求航行时的性能及航行效率的提高。因此,航行时的船体阻力降低很重要,希望有更进一步的船体阻力的降低。
本发明其目的在于,解决上述的问题,提供可实现航行时的船体阻力的降低的船舶。
解决问题的技术方案
用于实现上述目的的本发明的船舶其特征在于,具备:第一船底,其处于船体的宽度方向中心线位置的船底向后上方倾斜;第二船底,其在从船尾端向前方移动预定的规定距离的位置与所述第一船底连续,而形成为与设计吃水线平行的角度以上且比从所述第一船底的后方延长线的角度小的角度。
因此,在船舶航行时,沿船尾流动的水流沿第一船底向后方流动,向第二船底流动,由此船体表面压力上升,通过该船体表面压力向上方上推船尾,抑制船尾的下沉,可以降低船体阻力。另外,第二船底不向后方下方倾斜,因此船尾端难以浸入水中,抑制第二船底的船尾波的产生,由此通过该点也可以降低船体阻力。
在本发明的船舶中,其特征在于,所述第二船底相对于设计吃水线设定在0度以上且20度以下。
因此,通过将第二船底设定为相对设计吃水适当的角度,利用船体表面压力产生的船尾上推作用和利用抑制第二船底的船尾端的浸水造成的船尾波的产生的作用,可以高效地降低船体阻力。
在本发明的船舶中,其特征在于,所述第一船底形成平面或平滑的曲面形状,所述第二船底形成为与设计吃水线平行的前后水平的形状。
因此,通过将船底整体形成平滑的形状,可以进一步降低船体阻力。
在本发明的船舶中,其特征在于,所述第一船底和所述第二船底的连续部是产生伴随流速变化的流场变化的变曲位置。
因此,在变曲位置的前方侧通过使船体表面压力上升,可以适当地作用该船体表面压力产生的船尾的上推作用。
在本发明的船舶中,其特征在于,在与所述第二船底的上方对置的所述船体设置有凹部。
因此,不降低船体的推进性能,只减少船体重量,由此可以降低船体阻力,并且可以降低制造成本。
在本发明的船舶中,其特征在于,船体的船尾端由曲面部将左右侧壁的下部和船底的宽度方向的各端部连结构成,所述船底的水平部的宽度设定在所述船体的船尾端的宽度的60%以上。
因此,在船舶航行时,沿船尾流动的水流沿船底向后方流动,通过沿船底的水平部流动,船体表面压力上升,通过该船体表面压力向上方上推船尾,抑制船尾的下沉,可以降低船体阻力。
在本发明的船舶中,其特征在于,所述船底的水平部的宽度设定在所述船体的船尾端的宽度的60%以上且95%以下。
因此,通过将水平部的宽度设定在最适当的值,可实现船体阻力的更进一步降低。
在本发明的船舶中,其特征在于,在所述第二船底,将水平部的宽度以所述船体的宽度的规定比率设定。
因此,沿船尾流动的水流通过向第二船底的水平部流动,船体表面压力上升,利用该船体表面压力向上方上推船尾,可以降低船尾的下沉,可以高效地降低船体阻力。
发明效果
根据本发明的船舶,因设有向后上方倾斜的第一船底、和与该第一船底连续而形成为与设计吃水线平行的角度以上且比从第一船底的后方延长线的角度小的角度的第二船底,由此可以实现航行时的船体阻力的降低。
附图说明
图1是表示本发明的实施例1的船舶的船尾的侧视图;
图2是表示实施例1的船舶的船尾形状的侧视图;
图3是表示实施例1的船舶的船尾形状的俯视图;
图4是表示实施例1的船舶的船尾形状的主视图;
图5是表示与船速对应的需要马力的曲线图;
图6是表示本发明的实施例2的船舶的船尾形状的侧视图;
图7是表示实施例2的船舶的船尾形状的主视图;
图8是表示本发明的实施例3的船舶的船尾形状的侧视图;
图9是表示本发明的实施例4的船舶的船尾的侧视图;
图10是表示实施例4的船舶的船尾形状的主视图;
图11是表示与船速对应的需要马力的曲线图;
图12是表示本发明的实施例5的船舶的船尾形状的侧视图;
图13是表示实施例5的船舶的船尾形状的俯视图;
图14是表示本发明的实施例6的船舶的船尾形状的侧视图;
图15是表示实施例6的船舶的船尾形状的主视图;
图16是表示本发明的实施例7的船舶的船尾形状的侧视图。
具体实施方式
下面,参照附图详细说明本发明的船舶的最佳的实施例。另外,本发明不受该实施例限定,另外,在有多个实施例的情况下,包含使各实施例组合而构成的方式。
(实施例1)
图1是表示本发明实施例1的船舶的船尾的侧视图,图2是表示实施例1的船舶的船尾形状的侧视图,图3是表示实施例1的船舶的船尾形状的俯视图,图4是表示实施例1的船舶的船尾形状的主视图,图5是表示与船速对应的需要马力的曲线图。
在实施例1的船舶中,如图1所示,船体11的船尾12的大致形成水平的船底13向后方延伸,并形成有轴承部14。该轴承部14旋转自如地支承主轴15,在该主轴15的后端部固定结合有具有螺旋桨16的螺旋桨毂17。
另外,船底13至螺旋桨毂17的上方平滑地连续,在螺旋桨毂17的后方固定有吊舵支架18,架设于船尾12和该吊舵支架18的舵柱19上支承有舵20。
在这样构成的实施例1的船舶中,船尾12具有第一船底21和第二船底22,第一船底21,其处于船体11的宽度方向中心线位置的船底向后上方倾斜;第二船底22,其在从船尾端12a向前方移动预定的规定距离的位置与第一船底21连续,而形成为与设计吃水线S平行的角度以上且比从第一船底21的后方延长线的角度小的角度。
该情况下,第二船底22优选相对于设计吃水线S设定在0度以上且20度以下。另外,第一船底21优选形成平面形状或平滑的曲面形状,另一方面,第二船底22为与设计吃水线S平行的前后水平的形状。另外,第一船底21和第二船底22的连续部为产生伴随流速变化的流场变化的变曲位置。
即,实施例1的船舶是具有方艉的一般商船,在从船尾端12a向前方移动预定的规定距离的位置设有用于产生伴随流速变化的流场变化的变曲点(变曲位置)。而且,以该变曲点为界,以在其前方形成流速慢的区域的方式通过平面或平滑曲面形成使其向后方上升的第一船底21。另一方面,以形成从变曲点向后方流动加速的区域的方式,且以距船尾端12a保持规定距离并且以生成向下流动的方式形成向后方下方倾斜的第二船底22。
具体说明,如图2~图4所示,船尾12形成相对于船体11的宽度方向中心线C左右对称的形状。第一船底21是从船底13向后方相对于设计吃水线S向上方倾斜规定角度θ的平面或曲面。第二船底22是在从船尾端12a向前方移动预定的规定距离L的变曲位置23与第一船底21连续并且形成为与设计吃水线S平行的水平面。
另外,第二船底22处于与设计吃水线S平行的水平线22a与从第一船底21向后方延长的延长线21a形成的角度内,该角度是向水平线22a的0度以上的后方的上方侧的倾斜角度,且比延长线21a更靠下方侧的倾斜角度。该情况下,规定角度θ优选将向相对于设计吃水线S的后方的上方倾斜角度设定在20度以下。另外,变曲位置23不必以规定的角度连结第一船底21和第二船底22,也可以具有前后的规定的弯曲面平滑地连续。另外,在将第一船底21不形成平面形状而形成平滑的曲面形状的情况下,自第一船底21的延长线21a成为变曲位置23的第一船底21的切线。
另外,设计吃水线S即为在船体11上堆积规定重量的装载物的状态的吃水,在船体11上堆积构造强度上可以容许的最大重量的装载物的状态下的吃水为强度吃水。因此,以相对于强度吃水保持余量的方式设定设计吃水线S。
因此,船舶航行时,沿船尾12流动的水流从变曲位置23向后方朝向下方偏向,由此经由第一船底21向上方上推船尾12,降低该船尾12的下沉量。因此,可大幅度地降低因船尾12下沉而产生的船体阻力,改善燃料消耗量。
目前,由于设有向后方下方倾斜的船底,因此在船速慢的区域,成为船尾端12a浸入水中的状态,因在船尾产生的波溃散而产生大幅度阻力恶化。在实施例1的船舶中,将第二船底22设为水平,由此可充分确保与静止水面的间距,从高速域至低速域全区域中船尾端12a几乎没有浸入水中,降低船体阻力。
即,船舶航行时,沿船尾12流动的水流从上方倾斜的第一船底21流向变曲位置23侧,通过从该变曲位置23流向水平的第二船底22,船体表面压力上升,通过该船体表面压力向上方上推船尾12。因此,抑制船尾12下沉,降低船体阻力。
该情况下,船舶上堆积有最大重量的装载物时,吃水上升至强度吃水,船尾端12a可能会浸入水中。目前,船尾端12a向下方倾斜,该船尾端12a易浸入水中,因此从浸入水中的船尾端12a产生过大的船尾波,导致大幅度阻力恶化。另一方面,在实施例1的船舶中,第二船底22为水平,因此,该第二船底22难以浸入水中,即使浸入水中,其浸入量小,因此降低船尾波产生,抑制阻力恶化。
因此,如图5所示,相对于船尾底下方倾斜的现有的船舶(虚线),船尾底形成水平(或上方倾斜)的实施例1的船舶(实线)可以降低与船速对应的需要马力。
这样,在实施例1的船舶中,设有第一船底21和第二船底22,第一船底21,其处于船体11的宽度方向中心线C的位置的船底13向后上方倾斜;第二船底22,其在从船尾端12a向前方移动预定的规定距离L的位置与第一船底21连续并且形成为与设计吃水线S平行。
因此,船舶航行时,沿船尾12流动的水流沿第一船底21向后方流动,向第二船底22流动,由此,船体表面压力上升,通过该船体表面压力向上方上推船尾12,可以抑制船尾12下沉,降低船体阻力。另外,第二船底22未向后方下方倾斜,因此船尾端12a难以浸入水中,抑制第二船底22的船尾波的产生,由此通过该点也可以降低船体阻力。
另外,在实施例1的船舶中,将第二船底22的角度相对于设计吃水线S设定在0度以上且20度以下。因此,通过将第二船底22相对于设计吃水线S设定在适当的角度,利用船体表面压力产生的船尾12的上推作用、和第二船底22的船尾端12a浸水造成的船尾波的产生抑制的作用可以有效地降低船体阻力。
另外,在实施例1的船舶中,第一船底21形成平面或平滑的曲面形状,第二船底22形成与设计吃水线S平行的前后水平的形状。因此,通过将船底整体形成平滑的形状,可以进一步降低船体阻力。
另外,在实施例1的船舶中,将第一船底21和第二船底22的连续部形成产生伴随流速变化的流场变化的变曲位置23。因此,通过在变曲位置23的前方侧使船体表面压力上升,可以适当地作用由该船体表面压力产生的船尾12的上推作用。
(实施例2)
图6是表示本发明实施例2的船舶的船尾形状的侧视图,图7是表示实施例2的船舶的船尾形状的主视图。另外,对具有与上述的实施例一样的功能的部件附加相同的符号,省略详细说明。
在实施例2的船舶中,如图6及图7所示,船尾12具有第一船底21和第二船底31,第一船底21,其处于船体11的宽度方向中心线位置的船底向后上方倾斜;第二船底31,其在从船尾端12a向前方移动预定的规定距离的位置与第一船底21连续,而形成为与设计吃水线S平行的角度以上且比从第一船底21的后方延长线的角度小的角度的第二船底31。
具体地说明时,第一船体21是从船底13向后方相对于设计吃水线S向上方倾斜规定角度θ的平面或曲面。第二船底31在从船尾端12a向前方移动预定的规定距离L的变曲位置23与第一船底21连续并且相对于设计吃水线S向上方倾斜规定角度θ1的平面。该情况下,第二船底31的规定角度θ1比第一船体21的规定角度θ小。
即,第二船底31是在与设计吃水线S平行的水平线22a和从第一船底21向后方延长的延长线21a形成的角度内,与水平线22a具有规定角度θ1的平面。
因此,船舶航行时,沿船尾12流动的水流从上方倾斜的第一船底21向变曲位置23侧流动,从该变曲位置23向上方倾斜的第二船底31流动。因此,相对于第一船体21的规定角度θ,第二船底31的规定角度θ1小,因此,在此船体表面压力上升,通过该船体表面压力向上方上推船尾12。因此,抑制船尾12下沉,降低船体阻力。
另外,在船舶上堆积有最大重量的装载物时,吃水上升至强度吃水,船尾12的船尾端12a会浸入水中。但是,第二船底31从水平向上方倾斜,因此该第二船底31的船尾端12a难以浸入水中,即使浸入水中,其浸入量也小,因此降低船尾波的产生,抑制阻力的恶化。
这样,在实施例2的船舶中,设有第一船底21和第二船底31,第一船底21处于船体11的宽度方向中心线C的位置的船底13向后上方倾斜;第二船底31,其在从船尾端12a向前方移动预定的规定距离L的位置与第一船底21连续,而形成为比从第一船底21的后方延长线的角度小的规定角度θ1。
因此,船舶航行时,沿船尾12流动的水流沿第一船底21向后方流动,通过向第二船底31流动,船体表面压力上升,通过该船体表面压力向上方上推船尾12,可以抑制船尾12的下沉,降低船体阻力。另外,第二船底31未向后方下方倾斜,因此船尾端12a难以浸入水中,抑制第二船底31的船尾波的产生,因此利用该点也可以降低船体阻力。
(实施例3)
图8是表示本发明实施例3的船舶的船尾形状的侧视图。另外,对于具有与上述的实施例相同的功能的部件,附加相同的符号省略详细说明。
在实施例3的船舶中,如图8所示,船尾12具有第一船底21和第二船底22,第一船底21,其处于船体11的宽度方向中心线位置的船底向后上方倾斜;第二船底22,其在从船尾端12a向前方移动预定的规定距离的位置与第一船底21连续,而形成为与设计吃水线S平行的角度以上且比从第一船底21的后方延长线的角度小的角度。
具体地说明时,第一船体21是从船底13向后方相对于设计吃水线S向上方倾斜规定角度θ的平面或曲面。第二船底22是在从船尾端12a向前方移动预定的规定距离L的变曲位置23形成与第一船底21连续地与设计吃水线S平行的平面。
另外,船尾12在与第二船底22的上方对置的区域设定有凹部41。该凹部41从上方铅直切割船尾12的后端部,并且从后方大致水平地切割。该情况下,将凹部41的纵壁形成铅直面、倾斜面、曲面,也可以将凹部41的底壁形成倾斜面、水平面、曲面。
这样,在实施例3的船舶中,设有第一船底21和第二船底22,第一船底21,其处于船体11的宽度方向中心线C的位置的船底13向后上方倾斜;第二船底22,其在从船尾端12a向前方移动的规定距离L的位置与第一船底21连续并且形成为与设计吃水线S平行,在与该第二船底22的上方对置的船体11设有凹部41。
因此,通过去除对船体11的推进性能没有影响的部位,不降低推进性能,可以减少船体重量,可以降低船体阻力,并且可以降低制造成本。
(实施例4)
图9是表示本发明实施例4的船舶的船尾的侧视图,图10是表示实施例4的船舶的船尾形状的主视图,图11是表示与船速对应的马力的曲线图。
在实施例4的船舶中,如图9所示,船体11的船尾12的大致形成水平的船底13向后方延伸,形成有轴承部14。该轴承部14旋转自如地支承主轴15,在该主轴15的后端部固结具有螺旋桨16的螺旋桨毂17。
另外,船底13至螺旋桨毂17的上方平滑地连续,在螺旋桨毂17的后方固定有吊舵支架18,在架设于船尾12和该吊舵支架18的舵柱19上支承有舵20。
在这样构成的实施例4的船舶中,如图9及图10所示,船体11的船尾即船尾12形成有从船底13平滑地连续的船尾船底51。该船尾12在船尾船底51由成为底部的水平部52、左右侧壁53、连结水平部52的宽度方向的各端部和各侧壁53的下部的左右的曲面部54构成。该情况下,水平部52形成在前后方向形成平面或平滑的曲面形状,在左右(船宽度)方向形成水平的直线形状的平面形状。另外,各侧壁53形成平面或平滑的曲面形状。
而且,船尾船底51的水平部52的宽度Ws设定为船尾12(船体11)的宽度W的60%以上。另外,优选该船尾船底51的水平部52的宽度Ws设定为船尾12(船体11)的宽度W的60%以上且95%以下。该限定考虑工作上的限制。
因此,船舶航行时,沿船尾12流动的水流至船尾船底51的水平部52时,经由该水平部52向上方上推船尾12,降低该船尾12的下沉量。因此,可大幅度降低船尾12下沉而产生的船体阻力,改善燃料消耗量。
目前,船尾端12a的船底沿宽度方向弯曲,或宽度方向的水平部的区域缩小,因此在船速慢的区域为船尾端12a浸入水中的状态,因在船尾产生的波溃散而产生大幅度的阻力恶化。在实施例1的船舶中通过扩大船尾船底51的水平部52的宽度方向区域,可加速船尾端12a的附近的流动,在从高速域至低速域的全区域船尾端12a几乎没有浸入水中,降低船体阻力。
因此,如图3所示,与船尾端12a的船底沿宽度方向弯曲,宽度方向的水平部的区域缩小的现有的船舶(点线)相反,船尾船底51的水平部52的宽度方向区域大的实施例4的船舶(实线)可以降低与船速对应的需要马力。
这样,在实施例4的船舶中船尾12在船尾船底51由成为底部的水平部52、左右侧壁53、连结水平部52的宽度方向的各端部和各侧壁53的下部的左右的曲面部54构成,将船尾船底51的水平部52的宽度Ws设定为船尾12(船体11)的宽度W的60%以上。
因此,船舶航行时,沿船尾12流动的水流沿船尾船底51向后方流动,通过向船尾船底51的水平部52流动,船体表面压力上升,通过该船体表面压力向上方上推船尾12,抑制船尾12的下沉,可以降低船体阻力。
另外,在实施例4的船舶中将船尾船底51的水平部52的宽度Ws设定为船尾12(船体11)的宽度W的60%以上且95%以下。因此,通过将水平部52的宽度设定在最合适的值,可以更进一步降低船体阻力。
(实施例5)
图12是表示本发明实施例5的船舶的船尾形状的侧视图,图13是表示实施例5的船舶的船尾形状的俯视图。另外,对具有与上述的实施例相同的功能的部件附加相同的符号,省略详细说明。
在实施例5的船舶中,如图12及图13所示,船尾12具有第一船底61和第二船底62,第一船底61,其处于船体11的宽度方向中心线位置的船底向后上方倾斜;第二船底62,其在从船尾端12a向前方移动预定的规定距离的位置与第一船底61连续,而形成为与设计吃水线S平行的角度以上且比从第一船底61的后方延长线的角度小的角度。
该情况下,第二船底62优选相对于设计吃水线S设定在0度以上且20度以下。另外,第一船底61是大致平滑的平面形状或平滑的曲面形状,另一方面,第二船底62为与设计吃水线S平行的前后水平的形状。另外,第一船底61和第二船底62的连续部为产生伴随流速变化的流场变化的变曲位置63。
即,实施例5的船舶是具有方艉的一般商船,在从船尾端12a向前方移动预定的规定距离的位置设有应产生伴随流速变化的流场变化的变曲点(变曲位置)63。而且,以该变曲位置63为界,以在其前方形成流速慢的区域的方式利用平面或平滑的曲面形成向后方上升的第一船底61。另一方面,以形成从变曲位置63向后方加速流动的区域的方式,以距船尾端12a具有规定距离并且生成向下流动的方式形成向后方下方倾斜的第二船底62。
具体地说,船尾12相对于船体11的宽度方向中心线C形成左右对称的形状。第一船底61是从船底13向后方相对于设计吃水线S向上方倾斜规定角度θ的平面或曲面。第二船底62是在从船尾端12a向前方移动预定的规定距离L的变曲位置63与第一船底61连续并且形成为与设计吃水线S平行的水平面。该情况下,船尾端12a其两侧弯曲和船侧部连续,因此变曲位置63也以沿船尾端12a的形状的方式其两侧弯曲和船侧部连续。
另外,第二船底62在与设计吃水线S平行的水平线62a和从第一船底31向后方延长的延长线61a形成的角度内,该角度是水平线62a的0度以上的向后方的上方侧的倾斜角度,且比延长线61a靠下方侧的倾斜角度。该情况下,规定角度θ优选将与设计吃水线S对应的向后方的上方倾斜角度设定在20度以下。另外,变曲位置63不需要具有规定的角度连结第一船底61和第二船底62,也可以具有前后的规定的弯曲面平滑地连续。另外,在将第一船底61不形成平面形状而形成平滑的曲面形状的情况下,从第一船底61的延长线61a为变曲位置63的第一船底61的切线。
另外,设计吃水线S是在船体11上堆积规定重量的装载物的状态的吃水,在船体11上堆积可以在构造强度上容许的最大重量的装载物的状态下的吃水为强度吃水。因此,以相对于强度吃水具有余量的方式设定有设计吃水线S。
另外,在实施例5的船舶中,船尾12的船尾船底由第一船底61和第二船底62构成。该船尾12在第二船底62与前述的实施例4一样,由水平部52、左右侧壁53、曲面部54(以上,参照图10)构成,第二船底62的水平部52的宽度Ws设定为船尾12(船体11)的宽度W的60%以上。
因此,船舶航行时,沿船尾12流动的水流从变曲位置63向后方向下方偏向,由此经由第二船底62向上方上推船尾12,降低该船尾12的下沉量。因此,可大幅度降低由船尾12下沉而产生的船体阻力,改善燃料消耗量。
目前,设有向后方下方倾斜的船底,因此在船速慢的区域是船尾端12a浸入水中的状态,在船尾产生的波溃散而产生大幅度的阻力恶化。在实施例5的船舶中,第二船底62形成水平,由此可充分确保与静止水面的间距,在从高速域至低速域的全区域几乎没有船尾端12a浸入水中,降低船体阻力。
即,船舶航行时,沿船尾12流动的水流从上方倾斜的第一船底61向变曲位置63侧流动,从该变曲位置63流向水平的第二船底62的水平部52,由此船体表面压力上升,通过该船体表面压力向上方上推船尾12。因此,抑制船尾12的下沉,降低船体阻力。
该情况下,在船舶上堆积有最大重量的装载物时,吃水上升至强度吃水,船尾会浸入水中。目前,船尾底成为下方倾斜,该船尾端12a易浸入水中,因此浸入水中的船尾端12a产生船尾波导致大幅度阻力的恶化。另一方面,在实施例5的船舶中第二船底62与前后方向及左右方向水平,因此该第二船底62难以浸入水中,即使浸入水中,其浸入量也小,因此降低船尾波的产生,抑制阻力的恶化。
这样,在实施例5的船舶中,设有第一船底61和第二船底62,第一船底61,其处于船体11的宽度方向中心线C的位置的船底13向后上方倾斜;第二船底62,其在从船尾端12a向前方移动预定的规定距离L的位置与第一船底61连续,而形成为与设计吃水线S平行,并将第二船底62的水平部52的宽度Ws设定为船尾12的宽度W的60%以上。
因此,船舶航行时,沿船尾12流动的水流沿第一船底61向后方流动,通过向第二船底62的水平部52流动,船体表面压力上升,通过该船体表面压力向上方上推船尾12,抑制船尾12的下沉,可以降低船体阻力。另外,第二船底62未向后方下方倾斜,因此难以浸入水中,抑制第二船底62的船尾端12a的船尾波的产生,由此通过该点也可以降低船体阻力。
另外,在实施例5的船舶中,将第二船底62的角度相对于设计吃水线S设定在0度以上且20度以下。因此,通过将第二船底62相对于设计吃水线S设定在适当的角度,利用船体表面压力的船尾12的上推作用、和第二船底62的船尾端12a的浸水的船尾波的产生抑制的作用可以有效地降低船体阻力。
另外,在实施例5的船舶中第一船底61形成平面或平滑的曲面形状,第二船底62形成与设计吃水线S平行的前后水平的形状。因此,通过将船底整体形成平滑的形状,可以进一步降低船体阻力。
另外,在实施例5的船舶中第一船底61和第二船底62的连续部形成产生伴随流速变化的流场变化的变曲位置63。因此,在变曲位置63的前方侧通过使船体表面压力上升,可以适当地作用该船体表面压力的船尾12的上推作用。
(实施例6)
图14是表示本发明实施例6的船舶的船尾形状的侧视图,图15是表示实施例6的船舶的船尾形状的主视图。另外,对具有与上述的实施例相同功能的部件附加相同的符号,省略详细说明。
在实施例6的船舶中,如图14及图15所示,船尾12具有第一船底61和第二船底71,第一船底61,其处于船体11的宽度方向中心线位置的船底向后上方倾斜;第二船底71,其在从船尾端12a向前方移动预定的规定距离的位置与第一船底61连续,形成为与设计吃水线S平行的角度以上且比从第一船底61的后方延长线的角度小的角度。
具体地说明时,第一船底61是从船底13向后方相对于设计吃水线S向上方倾斜规定角度θ的平面或曲面。第二船底71是在从船尾端12a向前方移动预定的规定距离L的变曲位置63与第一船底61连续且相对于设计吃水线S向上方倾斜规定角度θ1的平面。该情况下,第二船底71的规定角度θ1比第一船底61的规定角度θ小。
即,第二船底71处于与设计吃水线S平行的水平线71a、和从第一船底61向后方延长的延长线61a形成的角度内,相对于水平线71a具有规定角度θ1的平面。
另外,船尾12的船尾船底由第一船底61和第二船底71构成。该船尾12在第二船底71由水平部72、左右侧壁73、曲面部74构成,第二船底71的水平部72的宽度Ws设定为船尾12(船体11)的宽度W的60%以上。
因此,船舶航行时,沿船尾12流动的水流从上方倾斜的第一船底61向变曲位置63侧流动,从该变曲位置63向上方倾斜的第二船底71流动。在此,相对于第一船底61的规定角度θ,第二船底71的规定角度θ1小,因此,在此船体表面压力上升,通过该船体表面压力向上方上推船尾12。因此,抑制船尾12的下沉,降低船体阻力。
另外,在船舶上堆积有最大重量的装载物时,吃水上升至强度吃水,船尾端12a会浸入水中。但是,第二船底71从水平向上方倾斜,因此,该第二船底71的船尾端12a难以浸入水中,即使浸入水中,其浸入量也小,因此降低船尾波的产生,抑制阻力恶化。
这样,在实施例6的船舶中设有第一船底61和第二船底71,第一船底61,其处于船体11的宽度方向中心线C的位置的船底13向后上方倾斜;第二船底71,其在从船尾端12a向前方移动预定的规定距离L的位置与第一船底61连续,而形成为比从第一船底61的后方延长线的角度小的规定角度θ1,将第二船底71的水平部72的宽度Ws设定为船尾12的宽度W的60%以上。
因此,船舶航行时,沿船尾12流动的水流沿第一船底61向后方流动,通过向第二船底71的水平部72流动,船体表面压力上升,通过该船体表面压力向上方上推船尾12,抑制船尾12的下沉,可以降低船体阻力。另外,第二船底71未向后方下方倾斜,因此难以浸入水中,抑制第二船底71的船尾端12a的船尾波的产生,由此利用该点也可以降低船体阻力。
(实施例7)
图16是表示本发明实施例7的船舶的船尾形状的侧视图。另外,对具有与上述的实施例相同功能的部件,附加相同的符号,省略详细说明。
在实施例7的船舶中,如图16所示,船尾12具有第一船底61和第二船底62,第一船底61,其处于船体11的宽度方向中心线位置的船底向后上方倾斜;第二船底62,其在从船尾端12a向前方移动预定的规定距离的位置与第一船底61连续,而形成为与设计吃水线S平行的角度以上且比从第一船底61的后方延长线的角度小的角度。
具体地说明时,第一船底61是从船底13向后方相对于设计吃水线S向上方倾斜规定角度θ的平面或曲面。第二船底62是在从船尾端12a向前方移动预定的规定距离L的变曲位置63与第一船底61连续并且形成为与设计吃水线S平行的平面。
另外,船尾12的船尾船底由第一船底61和第二船底62构成。该船尾12在第二船底62与前述的实施例4一样,由水平部52、左右侧壁53、曲面部54(以上,参照图10)构成,第二船底52的水平部52的宽度Ws设定为船尾12(船体11)的宽度W的60%以上。
另外,船尾12在与第二船底52的上方对置的区域设置有凹部81。该凹部81从上方铅直切割船尾12的后端部,并且从后方大致水平地切割。该情况下,凹部81的纵壁形成铅直面、倾斜面、曲面,凹部51的底壁也可以形成倾斜面、水平面、曲面。
这样,在实施例7的船舶中设有处于船体11的宽度方向中心线C的位置的船底13向后上方倾斜的第一船底61、在从船尾端12a向前方移动预定的规定距离L的位置与第一船底61连续且与设计吃水线S平行的第二船底62,第二船底62的水平部52的宽度Ws设定为船尾12的宽度W的60%以上,在与第二船底62的上方对置的船体11设有凹部81。
因此,通过去除不影响船体11的推进性能的部位,可以不降低推进性能减少船体重量,可以降低船体阻力,并且可以降低制造成本。
另外,在上述的各实施例中,船尾的船底的形状以规定的角度θ向后方上升倾斜,并在途中形成水平,形成角度θ1,但不限定于该构造,如现有,也可以在中途向后方下方倾斜,船尾船底自身形成水平及下方倾斜,另外,也可以是上下形成凹凸,前后弯曲的形状。即,不论船尾船底的形状,水平部的宽度设定为规定比率即可。
另外,本发明的船舶不限于作为各实施例记载的1轴船,也可以应用于多轴船(2轴以上)及其它推进器装备船(摇头型POD推进器及方位推进器),可以起到相同的作用效果。
产业上的可利用可能性
本发明在船舶中通过以规定比率设定船尾的船底的水平部的宽度,可实现航行时的船体阻力的降低,可以适用于任何的船舶。
标记说明
11船体
12船尾
12a船尾端
13船底
21,61第一船底
22、31、62、71第二船底
23、63变曲位置(变曲点)
41、81凹部
51船尾船底
52、72水平部
53、73侧壁
54、74曲面部
Claims (1)
1.一种船舶,其特征在于,具备:
第一船底,其处于船体的宽度方向中心线位置的船底向后方且相对于设计吃水线以规定角度θ向上方倾斜;
第二船底,其在从船尾端向前方移动预定的规定距离的位置与所述第一船底连续,以大于与设计吃水线平行的角度且20度以下的角度θ1向上方倾斜,且直到所述船尾为止是平面;
所述第一船底和所述第二船底以规定的角度在变曲位置连结,
所述第二船底包括成为底部的水平部、左右侧壁、连接所述水平部的宽度方向的端部和所述侧壁的下部的左右曲面部,且所述第二船底具有在船宽度方向形成水平的直线形状的平面形状,
所述第一船底和所述第二船底的连续部是产生伴随流速变化的流场变化的变曲位置,
所述第一船底与设计吃水线相交,所述第二船底在宽度方向上的整个宽度上位于设计吃水线的上方,
所述第二船底的角度θ1被设定成小于所述第一船底的规定角度θ。
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