JP4079742B2

JP4079742B2 - Duct bodies in ships

Info

Publication number: JP4079742B2
Application number: JP2002296818A
Authority: JP
Inventors: 滋也水野
Original assignee: Universal Shipbuilding Corp
Current assignee: Universal Shipbuilding Corp
Priority date: 2002-10-10
Filing date: 2002-10-10
Publication date: 2008-04-23
Anticipated expiration: 2022-10-10
Also published as: JP2004130908A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、プロペラの前方に配置されて推力を発生させることにより推進効率の向上を図り得るダクト体に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、タンカーなどの船舶においては、図１２および図１３に示すように、推進効率の向上を図るために、プロペラ５１より船首側の船体船尾部５２に、リング状のノズル５３が設けられていた（例えば、特許文献１参照）。なお、このノズル５３は、その断面形状が翼型にされており、その周囲に発生する循環流Γによって、推力（推進力）が得られるようにしたものである。
【０００３】
【特許文献１】
実用新案登録第２５５５１３０号公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上記従来に係るノズル５３での推力の発生状態を、抗力分布図で見ると図１４のようになり、特に、底部（図１３の斜線にて示す）においては、逆向きの推力（図１４の斜線にて示す）が発生し抗力（Ｆ_x）が生じているため、推力の増加を図り、推進効率の向上が望まれている。
【０００５】
そこで、本発明は、推進効率の向上を図り得る船舶におけるダクト体を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、本発明の第１の手段は、プロペラより船首側の船体船尾部に取り付けられて推進効率の向上を図るためのダクト体であって、
左右一対の鉛直部とこれら鉛直部の上端同士を連結する水平部とから構成されて底部が開放された門型状に形成されるとともに、上記両鉛直部と水平部との連結部分が曲線部にされ、且つ少なくとも上記鉛直部および曲線部の断面形状が翼型にされたものであり、
また上記鉛直部における前後方向の長さが、上方から下方にいくに従って短くなるようにしたものである。
【０００７】
上記の構成によると、ダクト体を、断面形状が翼型にされた鉛直部および水平部により門型状にしたので、すなわち従来のリング状ノズル体の底部を無くすようにしたので、リング状のものを設ける場合に比べて、推力が増加し、したがって推進効率の向上を図ることができる。
【０００８】
また、本発明の第２の手段は、プロペラより船首側の船体船尾部に配置されて推進効率の向上を図るためのダクト体であって、
左右一対の鉛直部とこれら鉛直部の上端同士を連結する水平部とから構成されて底部が開放された門型状に形成されるとともに、上記両鉛直部と水平部との連結部分が曲線部にされ、且つ少なくとも上記鉛直部および曲線部の断面形状が翼型にされたダクト本体と、このダクト本体における左右の鉛直部の外面に、取付部材を介して所定距離だけ離間された状態で且つ所定高さでもって取り付けられるとともに、水平断面形状が翼型にされた補助翼とから構成されたものであり、
また上記ダクト本体の鉛直部および補助翼における前後方向の長さが、上方から下方にいくに従って短くなるようにしたものである。
【０００９】
上記の構成によると、門型状のダクト本体の両外面に補助翼を取り付けたので、ダクト本体による推力の増加に加えて、補助翼においても推力が発生するため、ダクト体としては、より、推進効率の向上を図ることができる。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の第１の実施の形態に係る船舶におけるダクト体を図面に基づき説明する。
【００１１】
図１〜図３に示すように、このダクト体１は、プロペラ２の船首側（前方ともいい、船尾側を後方ともいう）位置で船体船尾部３に取り付けられて、推力を発生させることにより、船舶の推進効率の向上を図るためのものである。
【００１２】
このダクト体１は、左右一対の鉛直部１１とこれら鉛直部１１の上端同士を連結する水平部１２とから構成されて底部が開放された門型状（前方または後方から見た正面視形状であり、逆Ｕ字形状ともいう）に形成され、且つ両鉛直部１１，１１と水平部１２との連結部分（コーナ部分）が所定の半径（曲率）を有する曲線部Ｒにされるとともに、鉛直部１１および水平部１２（勿論、曲線部Ｒも含む）の各断面形状が翼型にされている。
【００１３】
そして、上記ダクト体１の船体船尾部３に対する取付けは、その水平部１２の中央部が船体船尾部３に後方から外嵌されるとともに、両鉛直部１１と船体船尾部３の表面との間に亘ってそれぞれ水平方向で板状の取付部材１３が設けられて、船体船尾部３に対して合計三方から行われている。
【００１４】
また、ダクト体１における各部の取付姿勢、すなわちプロペラ中心線ＣＬ（実際にはこれと平行な直線ＣＬ′）に対する翼型のダクト体１における翼弦Ｃの傾斜角度（迎え角、取付角ともいう）θは、所定の角度範囲内、例えば５〜１５度程度にされている。なお、翼自体の姿勢は、その膨出側（翼の上面ともいう）が内側（プロペラ側）にくる（位置する）ようにされている。
【００１５】
また、上記ダクト体１の側面視の形状は、鉛直部１１の上部１１ａでは前縁が鉛直にされて翼弦の長さが一定にされるとともに、下部１１ｂでは前縁が船尾側に傾斜させられて翼弦の長さが上方から下方に行くに従って短くなるようにされている。なお、この傾斜した部分での厚さ（翼厚）は、翼弦の長さに比例するようにされている。すなわち、翼弦の長さに対する厚さの比率は一定にされている。
【００１６】
このダクト体１を船体船尾部３に取り付けた場合の推力の発生状態を、図４の抗力分布図に示す（但し、この場合の翼弦の傾斜角度θは１０度である）。この図４と、図１４に示される従来のリング状ノズルにおける抗力分布図とを比較すると、底部に発生する抗力（図１４の斜線にて示す）がかなりの割合で低下するとともに、曲線部Ｒでの推力が増加しているのが分かる。詳しく説明すれば、両側の曲線部Ｒを船体から離してより推力が得られる流れ場に配置することにより、これら両曲線部Ｒでの推力の増加が図られているのが分かる。すなわち、推進効率の向上が図られているのが分かる。なお、図４の抗力分布図の曲線部Ｒにおいて、こぶのように急に変化しているのは、翼弦の長さが連続的に変化していない（一定長から傾斜域に移っているため）からである。
【００１７】
このように、ダクト体１を、断面形状が翼型にされた鉛直部１１および水平部１２により門型状に、すなわち従来のリング状ノズルの底部を無くすとともに、曲線部Ｒをプロペラ中心線から両側に離間させて水平部分を設けたので、従来のリング状ノズルに比べて、推力が増加し、したがって船舶の推進効率の向上を図ることができる。なお、このダクト体１の大きさは、従来のノズルに比べて小さくされており、具体的には、曲線部Ｒの半径は、従来のノズルの直径Ｄの１／４にされるとともに、両曲線部Ｒ同士を接続する直線部の長さについても、Ｄ／４にされており、したがって全体の幅は３Ｄ／４にされている。
【００１８】
なお、ダクト体１の鉛直部１１の船体への取付部材１３を水平方向で設けたが、例えば図２の仮想線にて示すように、斜めに設けてもよい。
ところで、上記第１の実施の形態においては、ダクト体１の前縁の内、下部を船尾側に傾斜させたが、図５（ａ）に示すように、上部についても船尾側に傾斜させてもよく、この場合、上部の鉛直線に対する傾斜角αは、下部の傾斜角βよりも小さくされる。また、図５（ｂ）に示すように、鉛直部１１の前縁全体を船尾側に傾斜させてもよく、さらに（ｃ）に示すように、鉛直部１１の前縁を鉛直にして翼弦の長さ（鉛直部の幅）を上下に亘って同一にしてもよい。
【００１９】
なお、上記実施の形態に係るダクト体の実質的（取付部分を除く）な推進効率の増加の割合を示すと、図１に示す第１の実施の形態に係るものでは１４％程度、図５（ａ）のものでは１２％程度、図５（ｂ）のものでは２％程度、図５（ｃ）のものでは１７％程度である。
【００２０】
また、上記第１の実施の形態においては、ダクト体１１を全体に亘って翼型に形成したが、水平部１２の内、コーナ部を除く水平部分については、必ずしも、翼型でなくてもよい。
【００２１】
次に、本発明の第２の実施の形態に係る船舶におけるダクト体を、図６〜図９に基づき説明する。
上記第１の実施の形態においてはダクト体を門型状に構成したが、本第２の実施の形態に係るダクト体は、第１の実施の形態に係るダクト体（以下に示すダクト本体に相当する）の両側に補助翼を取り付けたものであり、ダクト本体（ダクト体）については同一の構成であるため、以下においては、補助翼に着目して説明するとともに、ダクト本体については簡単に説明する。
【００２２】
すなわち、図６〜図９に示すように、本第２の実施の形態に係るダクト体２１は、左右一対の鉛直部２２およびこれら鉛直部２２の上端同士を連結する水平部２３から構成されるとともに底部が開放された門型状に形成され、且つ両鉛直部２２，２２と水平部２３との連結部分（コーナ部分）が所定の半径（曲率）を有する曲線部Ｒにされるとともに、鉛直部２２および水平部２３（勿論、曲線部Ｒを含む）の各断面形状が翼型にされたダクト本体２４と、このダクト本体２４における左右の鉛直部２２の外面に、上下一対の板状の取付部材２５を介して所定距離だけ離間された状態で且つ所定高さでもって取り付けられるとともに水平断面形状が翼型にされた補助翼（垂直翼ともいう）２６とから構成されている。
【００２３】
なお、ダクト本体２４の船体船尾部３に対する取付けについても、第１の実施の形態と同様に、水平部２３の中央部が船体船尾部３に後方から外嵌されるとともに、両鉛直部２２と船体船尾部３の表面との間に亘ってそれぞれ水平方向で板状の取付部材２７が設けられて、船体船尾部３に対して合計三方から行われている。
【００２４】
上記ダクト本体２４の側面視形状は、鉛直部２２の前縁が上方から下方に行くに従って船尾側に傾斜されている。
また、補助翼２６については、その側面視形状において、ダクト本体２４の側面視形状を少し小さくした形状にされるとともに、翼形状の膨らみ側が鉛直部２２のそれと同様に内側（プロペラ側）にくるように取り付けられる。
【００２５】
なお、この補助翼２６を配置する際、船長方向において、ダクト本体２４に対して流体力学的干渉を避けるために、補助翼２６の前縁がダクト本体２４の前縁より後方にくるようにされる。また、補助翼２６の後縁は、翼面積を稼ぐためにも、ダクト本体２４の後縁に一致される。
【００２６】
また、プロペラ中心線ＣＬ（実際にはこれと平行な直線ＣＬ′）に対する補助翼２６の傾斜角θ２は、鉛直部２２における傾斜角θ１よりも大きくなるように、すなわちダクト本体２４と補助翼２６の前縁側の入口幅の方が後縁側の出口幅よりも広くされている。
【００２７】
このダクト体２１を船体船尾部３に取り付けた状態での抗力分布をグラフに示すと図１０のようになる（この場合の翼弦の傾斜角度θも１０度である）。このグラフと、第２の実施の形態に係るダクト体における抗力分布を示す図４のグラフとを比較すると、第２の実施の形態に係るダクト体２１に発生する推力に、補助翼２６にて発生する推力（図１０の斜線にて示す）がさらに増加しているのが分かる。この図１０に示すグラフでは、ダクト本体２４にて発生する推力は、図４に示す曲線部Ｒでの増加の状態（こぶの部分）とは異なり、滑らかに変化しているが、これは翼弦の長さが連続的に変化しているからである。なお、図１０において、補助翼の上端位置をξ１（−ξ１）として補助翼の下端位置ξ２（−ξ２）を表している。
【００２８】
このように、門型状のダクト本体２４の両外面に、補助翼２６を鉛直方向で取り付けたので、ダクト本体２４による推力の増加に加えて、補助翼２６においても推力が発生するため、ダクト体２１として、より、推進効率の向上を図ることができる。
【００２９】
また、第１の実施の形態と同様に、ダクト本体２４の船体への取付部材２７を水平方向に設けたが、例えば図８の仮想線にて示すように、斜めに設けてもよい。
【００３０】
ところで、上記第２の実施の形態においては、ダクト本体２４の鉛直部２２の前縁全体を且つ下部の翼弦が短くなるように船尾側に傾斜させたが、図１１（ａ）に示すように、上部２２ａについては鉛直となるようにするとともに、補助翼２６についても同様に下部２６ｂを船尾側に傾斜させてもよく、また図１１（ｂ）に示すように、図１１（ａ）に示すダクト本体２４に取り付けられる補助翼２６の前縁全体を且つ下部の翼弦が短くなるように船尾側に傾斜させてもよく、さらに図１１（ｃ）に示すように、鉛直部２２および補助翼２６の前縁全体を鉛直に、すなわちそれぞれの翼弦を上下に亘って同一の長さにしてもよい。
【００３１】
なお、上記第２の実施の形態に係るダクト体およびその変形例に係るダクト体の実質的（取付部分を除く）な推進効率の増加の割合を示すと、図６に示す第２の実施の形態に係るものでは２３％程度、図１１（ａ）のものでは２０％程度、図１１（ｂ）のものでは２２％程度、図１１（ｃ）のものでは１３％程度である。
【００３２】
【発明の効果】
以上のように本発明の第１の手段に係るダクト体の構成によると、ダクト体を、断面形状が翼型にされた鉛直部および水平部により門型状にしたので、すなわち従来のリング状ノズル体の底部を無くすようにしたので、リング状のものを設ける場合に比べて、推力が増加し、したがって推進効率の向上を図ることができる。
【００３３】
また、本発明の第２の手段に係るダクト体の構成によると、門型状のダクト本体の両外面に補助翼を取り付けたので、ダクト本体による推力の増加に加えて、補助翼においても推力が発生するため、ダクト体としては、より、推進効率の向上を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施の形態に係るダクト体を示す側面図である。
【図２】図１のＡ−Ａ矢視図である。
【図３】同ダクト体の水平断面図である。
【図４】同ダクト体に発生する抗力分布を示す図である。
【図５】第１の実施の形態に係るダクト体の変形例を示す概略側面図である。
【図６】本発明の第２の実施の形態に係るダクト体の外観を示す斜視図である。
【図７】同ダクト体の側面図である。
【図８】図７のＢ−Ｂ矢視図である。
【図９】同ダクト体の水平断面図である。
【図１０】同ダクト体に発生する抗力分布を示す図である。
【図１１】第２の実施の形態に係るダクト体の変形例を示す概略側面図である。
【図１２】従来例に係るノズル状ダクトの側面図である。
【図１３】図１２のＣ−Ｃ矢視図である。
【図１４】同ダクト体に発生する抗力分布を示す図である。
【符号の説明】
１ダクト体
２プロペラ
３船体船尾部
１１鉛直部
１２水平部
１３曲線部
１４取付部材
２１ダクト体
２２鉛直部
２３水平部
２４ダクト本体
２５取付部材
２６補助翼
２７取付部材[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a duct body that can be disposed in front of a propeller to generate propulsion to improve propulsion efficiency.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, in a ship such as a tanker, as shown in FIGS. 12 and 13, in order to improve propulsion efficiency, a ring-shaped nozzle 53 is provided in the hull stern portion 52 on the bow side of the propeller 51. (For example, refer to Patent Document 1). The nozzle 53 has a blade shape in cross section, and a thrust (propulsive force) is obtained by a circulating flow Γ generated around the nozzle 53.
[0003]
[Patent Document 1]
Utility Model Registration No. 2555130
[Problems to be solved by the invention]
By the way, when the generation state of the thrust in the conventional nozzle 53 is viewed in the drag distribution diagram, it is as shown in FIG. 14, and in particular, in the bottom portion (shown by hatched lines in FIG. 13), the thrust in the reverse direction (see FIG. 14) and drag (F _x ) is generated, so that it is desired to increase thrust and improve propulsion efficiency.
[0005]
Then, an object of this invention is to provide the duct body in the ship which can aim at the improvement of propulsion efficiency.
[0006]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve the above-mentioned problem, the first means of the present invention is a duct body that is attached to the stern part of the hull on the bow side from the propeller to improve the propulsion efficiency,
It is composed of a pair of left and right vertical parts and a horizontal part that connects the upper ends of these vertical parts, and is formed in a gate shape with the bottom part open, and the connecting part between the two vertical parts and the horizontal part is a curved part. And the cross-sectional shape of at least the vertical part and the curved part is an airfoil,
Further, the length in the front-rear direction of the vertical portion is shortened from the top to the bottom.
[0007]
According to the above configuration, the duct body is formed in a gate shape with the vertical portion and the horizontal portion having a cross-sectional shape of an airfoil, that is, the bottom portion of the conventional ring-shaped nozzle body is eliminated. Compared with the case where a thing is provided, the thrust is increased, and therefore the propulsion efficiency can be improved.
[0008]
Further, the second means of the present invention is a duct body that is arranged in the hull stern part on the bow side of the propeller to improve the propulsion efficiency,
It is composed of a pair of left and right vertical parts and a horizontal part that connects the upper ends of these vertical parts, and is formed in a gate shape with the bottom part open, and the connecting part between the two vertical parts and the horizontal part is a curved part. And at least a predetermined distance from the outer surface of the left and right vertical parts of the duct main body through a mounting member, and the duct main body in which the cross-sectional shapes of the vertical part and the curved part are airfoil-shaped. Attached with a predetermined height and composed of an auxiliary wing whose horizontal cross-sectional shape is shaped like an airfoil,
Further, the length in the front-rear direction of the vertical portion and the auxiliary wing of the duct body is made shorter from the upper side to the lower side.
[0009]
According to the above configuration, since the auxiliary wings are attached to both outer surfaces of the portal-shaped duct body, in addition to the increase in thrust by the duct body, thrust is also generated in the auxiliary wings. Propulsion efficiency can be improved.
[0010]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, the duct body in the ship concerning the 1st embodiment of the present invention is explained based on a drawing.
[0011]
As shown in FIGS. 1 to 3, the duct body 1 is attached to the hull stern portion 3 at the bow side (also referred to as the front and the stern side as the rear) of the propeller 2 to generate thrust. This is intended to improve the propulsion efficiency of the ship.
[0012]
The duct body 1 includes a pair of left and right vertical parts 11 and a horizontal part 12 that connects the upper ends of the vertical parts 11 and has a gate-like shape with an open bottom (a front view as viewed from the front or rear). And a connecting portion (corner portion) between the vertical portions 11 and 11 and the horizontal portion 12 is a curved portion R having a predetermined radius (curvature) and vertical. Each cross-sectional shape of the part 11 and the horizontal part 12 (including the curved part R, of course) is formed into an airfoil.
[0013]
The duct body 1 is attached to the hull stern portion 3 with the center portion of the horizontal portion 12 being externally fitted to the hull stern portion 3 from behind and between the vertical portions 11 and the surface of the hull stern portion 3. A plate-like attachment member 13 is provided in each horizontal direction, and is performed on the hull stern portion 3 from a total of three sides.
[0014]
Further, the mounting posture of each part in the duct body 1, that is, the inclination angle (attack angle, mounting angle) of the chord C in the airfoil duct body 1 with respect to the propeller center line CL (actually a straight line CL ′ parallel thereto). ) Θ is set within a predetermined angle range, for example, about 5 to 15 degrees. The wing itself is positioned such that its bulging side (also referred to as the upper surface of the wing) comes to the inside (propeller side).
[0015]
Further, the shape of the duct body 1 as viewed from the side is that the upper edge 11a of the vertical portion 11 has a vertical leading edge to make the chord length constant, and the lower edge 11b has the leading edge inclined toward the stern side. The chord length is shortened from the top to the bottom. The thickness (blade thickness) at the inclined portion is proportional to the length of the chord. That is, the ratio of the thickness to the chord length is constant.
[0016]
The state of thrust generation when the duct body 1 is attached to the hull stern 3 is shown in the drag distribution diagram of FIG. 4 (however, the inclination angle θ of the chord in this case is 10 degrees). Comparing this FIG. 4 with the drag distribution diagram in the conventional ring-shaped nozzle shown in FIG. 14, the drag generated at the bottom (shown by the hatched lines in FIG. 14) decreases at a considerable rate, and the curve R You can see that the thrust at is increasing. More specifically, it can be seen that the thrust on both curved portions R is increased by arranging the curved portions R on both sides away from the hull in the flow field where more thrust is obtained. That is, it can be seen that the propulsion efficiency is improved. It should be noted that in the curve portion R of the drag distribution diagram of FIG. 4, the abrupt change like a hump is that the chord length does not change continuously (from a certain length to an inclined region). Because).
[0017]
In this manner, the duct body 1 is formed in a gate shape by the vertical portion 11 and the horizontal portion 12 having a cross-sectional shape of an airfoil, that is, the bottom portion of the conventional ring nozzle is eliminated, and the curved portion R is separated from the propeller center line. Since the horizontal portions are provided so as to be separated from each other, the thrust is increased as compared with the conventional ring-shaped nozzle, and thus the propulsion efficiency of the ship can be improved. The size of the duct body 1 is smaller than that of the conventional nozzle. Specifically, the radius of the curved portion R is set to 1/4 of the diameter D of the conventional nozzle, and both The length of the straight line portion connecting the curved portions R is also set to D / 4, and therefore the overall width is set to 3D / 4.
[0018]
In addition, although the attachment member 13 to the hull of the vertical portion 11 of the duct body 1 is provided in the horizontal direction, it may be provided obliquely, for example, as indicated by a virtual line in FIG.
By the way, in the first embodiment, the lower part of the front edge of the duct body 1 is inclined toward the stern side, but the upper part is also inclined toward the stern side as shown in FIG. In this case, the inclination angle α with respect to the upper vertical line is made smaller than the lower inclination angle β. Further, as shown in FIG. 5B, the entire leading edge of the vertical portion 11 may be inclined toward the stern side. Further, as shown in FIG. The length (width of the vertical portion) may be the same over the top and bottom.
[0019]
In addition, when the ratio of the substantial increase in propulsion efficiency of the duct body according to the above embodiment (excluding the attachment portion) is shown, the ratio according to the first embodiment shown in FIG. It is about 12% in the case of (a), about 2% in the case of FIG. 5 (b), and about 17% in the case of FIG. 5 (c).
[0020]
Moreover, in the said 1st Embodiment, although the duct body 11 was formed in the wing | blade shape over the whole, about the horizontal part except a corner part among the horizontal parts 12, it does not necessarily need to be an wing | blade shape. Good.
[0021]
Next, the duct body in the ship which concerns on the 2nd Embodiment of this invention is demonstrated based on FIGS.
In the first embodiment, the duct body is configured in a gate shape. However, the duct body according to the second embodiment is a duct body according to the first embodiment (the duct body shown below). Since the duct body (duct body) has the same configuration, the following description will focus on the auxiliary wing, and the duct body will be simplified. explain.
[0022]
That is, as shown in FIGS. 6 to 9, the duct body 21 according to the second embodiment includes a pair of left and right vertical portions 22 and a horizontal portion 23 that connects the upper ends of the vertical portions 22. In addition, it is formed in a gate shape with the bottom open, and the connecting portion (corner portion) between the vertical portions 22 and 22 and the horizontal portion 23 is a curved portion R having a predetermined radius (curvature), and vertical. A pair of upper and lower plate-like plates are provided on the outer surface of the left and right vertical portions 22 of the duct body 24 and the duct body 24 in which the cross-sectional shapes of the portion 22 and the horizontal portion 23 (including the curved portion R) are wing-shaped. An auxiliary wing (also referred to as a vertical wing) 26 is attached with a predetermined height and spaced apart by a predetermined height via an attachment member 25 and has a horizontal cross-sectional shape of an airfoil.
[0023]
As for the attachment of the duct main body 24 to the hull stern part 3, as in the first embodiment, the central part of the horizontal part 23 is externally fitted to the hull stern part 3 from the rear, A plate-like attachment member 27 is provided in the horizontal direction between the surface of the hull stern portion 3 and is carried out from a total of three sides with respect to the hull stern portion 3.
[0024]
The side view shape of the duct main body 24 is inclined toward the stern side as the front edge of the vertical portion 22 goes downward from above.
Further, the auxiliary wing 26 has a side view shape with a slightly smaller side view shape of the duct body 24, and the swelled side of the wing shape is on the inner side (propeller side) like that of the vertical portion 22. It is attached as follows.
[0025]
When the auxiliary wings 26 are arranged, the front edge of the auxiliary wings 26 is arranged behind the front edge of the duct main body 24 in order to avoid hydrodynamic interference with the duct main body 24 in the ship length direction. The Further, the rear edge of the auxiliary wing 26 is matched with the rear edge of the duct body 24 in order to increase the wing area.
[0026]
Further, the inclination angle θ2 of the auxiliary blade 26 with respect to the propeller center line CL (actually a straight line CL ′ parallel thereto) is larger than the inclination angle θ1 in the vertical portion 22, that is, the duct body 24 and the auxiliary blade 26. The entrance width on the front edge side is wider than the exit width on the rear edge side.
[0027]
The drag distribution in a state where the duct body 21 is attached to the hull stern portion 3 is shown in a graph as shown in FIG. 10 (in this case, the inclination angle θ of the chord is also 10 degrees). When this graph is compared with the graph of FIG. 4 showing the drag distribution in the duct body according to the second embodiment, the thrust generated in the duct body 21 according to the second embodiment is reduced by the auxiliary wing 26. It can be seen that the thrust generated (indicated by the hatched lines in FIG. 10) further increases. In the graph shown in FIG. 10, the thrust generated in the duct main body 24 changes smoothly unlike the increased state (the hump portion) in the curved portion R shown in FIG. This is because the length of the string changes continuously. In FIG. 10, the lower end position ξ2 (−ξ2) of the auxiliary wing is shown with the upper end position of the auxiliary wing being ξ1 (−ξ1).
[0028]
Thus, since the auxiliary wings 26 are vertically attached to both outer surfaces of the portal-shaped duct main body 24, in addition to the increase in thrust by the duct main body 24, thrust is also generated in the auxiliary wing 26. As the body 21, the propulsion efficiency can be further improved.
[0029]
Further, as in the first embodiment, the mounting member 27 for the duct body 24 to the hull is provided in the horizontal direction, but may be provided obliquely, for example, as shown by the phantom line in FIG.
[0030]
By the way, in the said 2nd Embodiment, although the whole front edge of the vertical part 22 of the duct main body 24 was inclined to the stern side so that the lower chord might become short, as shown to Fig.11 (a). In addition, the upper portion 22a may be made vertical, and the auxiliary wing 26 may be similarly inclined with the lower portion 26b inclined toward the stern side, as shown in FIG. 11 (b). The entire leading edge of the auxiliary wing 26 attached to the duct main body 24 shown in the figure may be inclined toward the stern side so that the lower chord is shortened. Further, as shown in FIG. The entire leading edge of the wing 26 may be made vertical, that is, each chord may be the same length vertically.
[0031]
In addition, when the rate of increase in the propulsion efficiency of the duct body according to the second embodiment and the duct body according to the modified example (excluding the attachment portion) is shown, the second embodiment shown in FIG. It is about 23% for the embodiment, about 20% for FIG. 11A, about 22% for FIG. 11B, and about 13% for FIG. 11C.
[0032]
【The invention's effect】
As described above, according to the configuration of the duct body according to the first means of the present invention, the duct body is formed in a gate shape by the vertical portion and the horizontal portion having a cross-sectional shape of an airfoil, that is, a conventional ring shape. Since the bottom of the nozzle body is eliminated, the thrust is increased as compared with the case where a ring-shaped member is provided, and therefore the propulsion efficiency can be improved.
[0033]
In addition, according to the configuration of the duct body according to the second means of the present invention, since the auxiliary wings are attached to both outer surfaces of the portal-shaped duct main body, in addition to the increase in thrust by the duct main body, the thrust force is also applied to the auxiliary wing. Therefore, the propulsion efficiency can be further improved as the duct body.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a side view showing a duct body according to a first embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a view taken in the direction of arrows AA in FIG.
FIG. 3 is a horizontal sectional view of the duct body.
FIG. 4 is a diagram showing a drag distribution generated in the duct body.
FIG. 5 is a schematic side view showing a modification of the duct body according to the first embodiment.
FIG. 6 is a perspective view showing an appearance of a duct body according to a second embodiment of the present invention.
FIG. 7 is a side view of the duct body.
FIG. 8 is a view taken along arrow BB in FIG.
FIG. 9 is a horizontal sectional view of the duct body.
FIG. 10 is a diagram showing a drag distribution generated in the duct body.
FIG. 11 is a schematic side view showing a modification of the duct body according to the second embodiment.
FIG. 12 is a side view of a nozzle-like duct according to a conventional example.
13 is a view taken along the line CC of FIG.
FIG. 14 is a diagram showing a drag distribution generated in the duct body.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Duct body 2 Propeller 3 Hull stern part 11 Vertical part 12 Horizontal part 13 Curved part 14 Attachment member 21 Duct body 22 Vertical part 23 Horizontal part 24 Duct body 25 Attachment member 26 Auxiliary wing 27 Attachment member

Claims

プロペラより船首側の船体船尾部に取り付けられて推進効率の向上を図るためのダクト体であって、
左右一対の鉛直部とこれら鉛直部の上端同士を連結する水平部とから構成されて底部が開放された門型状に形成されるとともに、上記両鉛直部と水平部との連結部分が曲線部にされ、且つ少なくとも上記鉛直部および曲線部の断面形状が翼型にされたことを特徴とする船舶におけるダクト体。It is a duct body that is attached to the stern part of the hull on the bow side of the propeller to improve the propulsion efficiency,
It is composed of a pair of left and right vertical parts and a horizontal part that connects the upper ends of these vertical parts, and is formed in a gate shape with the bottom part open, and the connecting part between the two vertical parts and the horizontal part is a curved part. And a duct body in a ship, characterized in that at least the vertical section and the curved section have a wing shape.

鉛直部における前後方向の長さが、上方から下方にいくに従って短くなるようにしたことを特徴とする請求項１に記載の船舶におけるダクト体。2. A duct body in a ship according to claim 1, wherein the length of the vertical portion in the front-rear direction is shortened from the top to the bottom.

プロペラより船首側の船体船尾部に配置されて推進効率の向上を図るためのダクト体であって、
左右一対の鉛直部とこれら鉛直部の上端同士を連結する水平部とから構成されて底部が開放された門型状に形成されるとともに、上記両鉛直部と水平部との連結部分が曲線部にされ、且つ少なくとも上記鉛直部および曲線部の断面形状が翼型にされたダクト本体と、
このダクト本体における左右の鉛直部の外面に、取付部材を介して所定距離だけ離間された状態で且つ所定高さでもって取り付けられるとともに、水平断面形状が翼型にされた補助翼とから構成されたことを特徴とする船舶におけるダクト体。A duct body arranged at the stern of the hull on the bow side of the propeller to improve the propulsion efficiency,
It is composed of a pair of left and right vertical parts and a horizontal part that connects the upper ends of these vertical parts, and is formed in a gate shape with the bottom part open, and the connecting part between the two vertical parts and the horizontal part is a curved part. And a duct body in which the cross-sectional shape of at least the vertical part and the curved part is an airfoil,
Attached to the outer surfaces of the left and right vertical portions of the duct body with a predetermined distance through an attachment member and with a predetermined height, and an auxiliary wing having a horizontal cross-sectional shape formed into an airfoil. A duct body in a ship characterized by that.

ダクト本体の鉛直部および補助翼における前後方向の長さが、上方から下方にいくに従って短くなるようにしたことを特徴とする請求項３に記載の船舶におけるダクト体。4. A duct body in a ship according to claim 3, wherein the length of the vertical part of the duct body and the length of the auxiliary wing in the front-rear direction decreases from the top to the bottom.