CN203306217U

CN203306217U - 用于肥大型运输船舶的桨前水动力节能装置

Info

Publication number: CN203306217U
Application number: CN201320255439XU
Authority: CN
Inventors: 贺伟; 秦江涛; 陈克强; 吴卫国; 李子如; 周利兰
Original assignee: Wuhan University of Technology WUT
Current assignee: Wuhan University of Technology WUT
Priority date: 2013-05-10
Filing date: 2013-05-10
Publication date: 2013-11-27
Anticipated expiration: 2023-05-10

Abstract

本实用新型公开了一种用于肥大型运输船舶的桨前水动力节能装置，包括水平导流片和环状导流片，所述水平导流片的一端与所述环状导流片的一端相连；所述水平导流片和环状导流片的截面形状均为机翼形结构，所述水平导流片与环状导流片相对的表面与水平面的夹角α为4~8°。本实用新型通过采用将所述水平导流片（起预旋作用）和所述环状导流片（起整流作用）整合成一体的技术方案，使本节能装置同时具备预旋和整流的效果，结构简单且加工和安装方便；同时，将所述水平导流片与水平面偏转所述夹角α，使得所述水平导流片的预旋效果更好。适用于船舶。

Description

用于肥大型运输船舶的桨前水动力节能装置

技术领域

本实用新型涉及一种用于船舶的桨前水动力节能装置，具体地指一种用于肥大型运输船舶的桨前水动力节能装置。

背景技术

目前，针对世界环境的日益恶化尤其是全球气候变暖问题，各行各业都在大力倡导节约能源，降低排放。船舶运输业属于高能耗高排放领域，自然成为了节能减排改革的重点，各种船舶节能技术应运而生。

一般的船舶水动力节能装置包括置于螺旋桨前方的定子和鳍以及前置导管等。其中，所述定子和鳍可达到预旋的效果，其与螺旋桨旋转方向配合可减小尾流中的周向能量损失，但其只能单纯起到预旋的效果；所述前置导管可加速螺旋桨轴向来流，使桨盘面流动均匀程度增加，从而达到整流的效果，使螺旋桨效率提高，但其只能单纯起到整流的效果。为进一步地提高船舶水动力节能装置的节能效果，一般采用在所述前置导管内加装所述定子的技术方案，该技术方案既能达到预旋的效果，又能到达整流的效果，但结构非常复杂，设计、加工、安装均具有较大的难度，且稍有失误就可能达不到节能效果。

发明内容

本实用新型的目的是为了解决上述背景技术存在的不足，提出一种结构简单且加工和安装方便的用于肥大型运输船舶的桨前水动力节能装置。

为实现上述目的，本实用新型所设计的一种用于肥大型运输船舶的桨前水动力节能装置，包括水平导流片和环状导流片，所述水平导流片的一端与所述环状导流片的一端相连；所述水平导流片和环状导流片的截面形状均为机翼形结构，所述水平导流片与环状导流片相对的表面与水平面的夹角α为4~8°。通过采用将所述水平导流片（起预旋作用）和所述环状导流片（起整流作用）整合成一体的技术方案，使本节能装置同时具备预旋和整流的效果，结构简单且加工和安装方便；同时，将所述水平导流片与水平面偏转所述夹角α，使得所述水平导流片的预旋效果更好。

在上述方案中，所述环状导流片的中心轴线与船舶中纵剖面的夹角β为0~3°。通过将所述环状导流片的中心轴线与船舶中纵剖面偏转所述夹角β，使得所述环状导流片的整流效果更好。

在上述方案中，所述环状导流片的尾端直径DTE为船舶螺旋桨直径的45～55%，所述环状导流片的前端直径DLE为船舶螺旋桨直径的55～65%。

在上述方案中，所述水平导流片和环状导流片的长度Ld一致且均为船舶螺旋桨直径的28~33%。

在上述方案中，所述水平导流片的宽度L1为船舶螺旋桨直径的20～30%。

本实用新型的优点在于：

1、通过采用将所述水平导流片（起预旋作用）和所述环状导流片（起整流作用）整合成一体的技术方案，使本节能装置同时具备预旋和整流的效果，结构简单且加工和安装方便；

2、通过将所述水平导流片与水平面偏转所述夹角α，使得所述水平导流片的预旋效果更好；

3、通过将所述环状导流片的中心轴线与船舶中纵剖面偏转所述夹角β，使得所述环状导流片的整流效果更好；

4、通过优化设计所述环状导流片的尾端直径DTE、所述环状导流片的前端直径DLE、所述水平导流片的宽度L1以及所述水平导流片和环状导流片的长度Ld等参数，使得本节能装置更节能。

附图说明

图1为实用新型的立体结构示意图；

图2为本实用新型的正视结构示意图；

图3为图2的A向局部放大结构示意图；

图4为沿图2中B-B线的剖面结构示意图。

图中：水平导流片1，环状导流片2。

具体实施方式

以下结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步的详细描述：

如图1所示的一种用于肥大型运输船舶的桨前水动力节能装置，包括水平导流片1和环状导流片2，所述水平导流片1的一端与所述环状导流片2的一端相连；所述水平导流片1和环状导流片2的截面形状均为机翼形结构，所述水平导流片1与环状导流片2相对的表面与水平面的夹角α为4~8°。通过采用将所述水平导流片1（起预旋作用）和所述环状导流片2（起整流作用）整合成一体的技术方案，使本节能装置同时具备预旋和整流的效果，结构简单且加工和安装方便；同时，将所述水平导流片1与水平面偏转所述夹角α，使得所述水平导流片1的预旋效果更好。所述夹角α对本节能装置的最终节能效果影响较大，所述夹角α过小预旋效果不明显，过大则会带来较大的阻力，应根据流场细节仔细选取。

上述环状导流片2的中心轴线与船舶中纵剖面的夹角β为0~3°。所述夹角β过小则加速效果不明显，过大会带来较大的阻力增值，同样应根据流场细节仔细选取。通过将所述环状导流片2的中心轴线与船舶中纵剖面偏转所述夹角β，使得所述环状导流片2的整流效果更好。所述环状导流片2的尾端直径DTE（即环状导流片2的尾端端头到环状导流片2的中心轴线的距离的2倍）为船舶螺旋桨直径的45～55%，所述环状导流片2的前端直径DLE即环状导流片2的前端端头到环状导流片2的中心轴线的距离的2倍）为船舶螺旋桨直径的55～65%。

上述水平导流片和环状导流片的长度Ld一致且均为船舶螺旋桨直径的28~33%。所述水平导流片的宽度L1为船舶螺旋桨直径的20～30%。

上述水平导流片1的主要作用是抑制该侧由于船体尾部曲率导致的向上流动，降低该侧的周向流动趋势，使流向螺旋桨的水流形成预旋效果，与螺旋桨旋向相配合，可减小尾流中的周向能量损失，且该水平导流片1自身还能够提供部分推力；所述环状导流片2与水平导流片1和船舶本体一起形成周向封闭体，主要作用是加速该区域流动，使螺旋桨盘面来流趋于均匀，从而提高螺旋桨效率，起到整流效果。

本实用新型通过采用将所述水平导流片1（起预旋作用）和所述环状导流片2（起整流作用）整合成一体的技术方案，使本节能装置同时具备预旋和整流的效果，结构简单且加工和安装方便；通过将所述水平导流片1与水平面偏转所述夹角α，使得所述水平导流片1的预旋效果更好；通过将所述环状导流片2的中心轴线与船舶中纵剖面偏转所述夹角β，使得所述环状导流片2的整流效果更好；通过优化设计所述环状导流片2的尾端直径DTE、所述环状导流片2的前端直径DLE、所述水平导流片1的宽度L1以及所述水平导流片1和环状导流片2的长度Ld等参数，使得本节能装置更节能。

Claims

1.一种用于肥大型运输船舶的桨前水动力节能装置，其特征在于：包括水平导流片和环状导流片，所述水平导流片的一端与所述环状导流片的一端相连；所述水平导流片和环状导流片的截面形状均为机翼形结构，所述水平导流片与环状导流片相对的表面与水平面的夹角α为4~8°。

2.根据权利要求1所述的用于肥大型运输船舶的桨前水动力节能装置，其特征在于：所述环状导流片的中心轴线与船舶中纵剖面的夹角β为0~3°。

3.根据权利要求1或2所述的用于肥大型运输船舶的桨前水动力节能装置，其特征在于：所述环状导流片的尾端直径DTE为船舶螺旋桨直径的45～55%，所述环状导流片的前端直径DLE为船舶螺旋桨直径的55～65%。

4.根据权利要求1或2所述的用于肥大型运输船舶的桨前水动力节能装置，其特征在于：所述水平导流片和环状导流片的长度Ld一致且均为船舶螺旋桨直径的28~33%。

5.根据权利要求3所述的用于肥大型运输船舶的桨前水动力节能装置，其特征在于：所述水平导流片和环状导流片的长度Ld一致且均为船舶螺旋桨直径的28~33%。

6.根据权利要求1或2所述的用于肥大型运输船舶的桨前水动力节能装置，其特征在于：所述水平导流片的宽度L1为船舶螺旋桨直径的20～30%。

7.根据权利要求3所述的用于肥大型运输船舶的桨前水动力节能装置，其特征在于：所述水平导流片的宽度L1为船舶螺旋桨直径的20～30%。

8.根据权利要求4所述的用于肥大型运输船舶的桨前水动力节能装置，其特征在于：所述水平导流片的宽度L1为船舶螺旋桨直径的20～30%。

9.根据权利要求5所述的用于肥大型运输船舶的桨前水动力节能装置，其特征在于：所述水平导流片的宽度L1为船舶螺旋桨直径的20～30%。