CN201745736U - 椭圆弧型风帆 - Google Patents
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Abstract
一种适用于船舶推进的椭圆弧型风帆，帆面的横截面为椭圆弧型，桅杆位于帆面的左右几何对称位置，转轴下端装有转向机构，可转动帆面以调整最佳迎风角。
Description
技术领域
本实用新型涉及船舶助推风帆，尤其是涉及一种帆面横截面为椭圆弧型的椭圆弧型风帆。
背景技术
历史上用于船舶推进的风帆结构形式繁多，有矩形帆、三角帆、转柱帆、层流形帆、圆弧形帆、SY形帆等，各种形式的风帆空气动力性能也不一样，根据以往的研究和实践，如图1所示的圆弧型风帆被认为具有较好的空气动力性能，但有没有比圆弧型风帆性能更好的风帆，究竟什么样的帆型能产生最大的船舶推进力？本实用新型致力于解决这个问题。
实用新型内容
为了创新风帆的形式，找到推力更大的船舶助推风帆，本实用新型提供一种椭圆弧型风帆。
本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：
椭圆弧型风帆，由帆面和桅杆组成，所述帆面的横截面为椭圆弧型。
桅杆设置在帆面的左右几何对称位置。
桅杆下端安装有可转动帆面以调整最佳迎风角的转向机构。
本实用新型的有益效果是，具有独特形状的帆面使风帆的空气动力性能大大提升，能对船舶产生更大的推进力。
附图说明
为了使本实用新型实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体图示，进一步阐述本实用新型。
图1是圆弧型风帆的结构图；
图2是圆弧型风帆的横截面示意图；
图3是本实用新型椭圆弧形风帆的立体图；
图4是本实用新型椭圆弧形风帆的帆面横截面示意图；
图中，11.圆弧型帆面，12.桅杆，21.椭圆弧型帆面，22.桅杆，23.转向机构。
具体实施方式
在图3中，椭圆弧型帆面21是左右对称的，因此将桅杆22设置于椭圆弧型帆面21的左右几何对称位置，桅杆22的下端设置有转向机构23，可转动帆面以取得最佳迎风角。图4为椭圆弧型帆面的横截面，可以清楚的看出与图2中圆弧型帆面11的区别，椭圆弧型帆面之所以能够得到较大的升力就在于其独特的形状。
本实用新型的椭圆弧型帆面提升了风帆的空气动力性能，能为船舶提供更大的推力，实验表明，例如当风速为10km/h，风向为20°攻角时，其升力系数CL为2.7左右，阻力系数CD为0.2左右，而相同条件下比较好的圆弧型风帆的升力系数CL也仅为1.1左右，阻力系数为0.4左右。可见椭圆弧型风帆产生的升力大，阻力小，其提供的推力要比圆弧型风帆大2.7倍左右。通过多角度来风的模拟计算，我们发现这种椭圆弧型风帆的总体空气动力性能要明显优于之前文献记载的帆型。虽然椭圆弧型风帆比翼型风帆效果要差一点，但其具有左右形状对称，对左右方向来风都能产生相同的升力效果，而且有加工制造方便的优点。
以上显示和描述了本实用新型的基本原理、主要特征和本实用新型的优点。本行业的技术人员应该了解，本实用新型不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本实用新型的原理，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下本实用新型还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本实用新型范围内。本实用新型要求保护范围由所附的权利要求书及其等同物界定。
Claims (3)
1.椭圆弧型风帆，由帆面和桅杆组成，其特征是，所述帆面的横截面为椭圆弧型。
2.根据权利要求1所述的椭圆弧型风帆，其特征是，桅杆设置在帆面的左右几何对称位置。
3.根据权利要求1所述的椭圆弧型风帆，其特征是，桅杆下端安装有可转动帆面以调整最佳迎风角的转向机构。
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|---|---|---|---|---|
| CN103538710A (zh) * | 2013-11-04 | 2014-01-29 | 上海海事大学 | 一种高度可调的分节式风帆 |
| CN105000159A (zh) * | 2015-07-20 | 2015-10-28 | 中国船舶重工集团公司第七○二研究所 | U型风帆结构 |
| CN111075656A (zh) * | 2019-12-27 | 2020-04-28 | 上海海事大学 | 一种风力助推-发电装置及方法 |
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2010
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| CN103538710B (zh) * | 2013-11-04 | 2015-09-30 | 上海海事大学 | 一种高度可调的分节式风帆 |
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