JPS58492A - 船舶推進性能向上装置 - Google Patents

船舶推進性能向上装置

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JPS58492A
JPS58492A JP9808581A JP9808581A JPS58492A JP S58492 A JPS58492 A JP S58492A JP 9808581 A JP9808581 A JP 9808581A JP 9808581 A JP9808581 A JP 9808581A JP S58492 A JPS58492 A JP S58492A
Authority
JP
Japan
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propeller
fin
fins
ship
tip
Prior art date
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Pending
Application number
JP9808581A
Other languages
English (en)
Inventor
Tsutomu Ikeda
勉 池田
Yoshimatsu Kawasue
川末 代四末
Katsuyoshi Takekuma
武隈 克義
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Original Assignee
Mitsubishi Heavy Industries Ltd
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Publication date
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Publication of JPS58492A publication Critical patent/JPS58492A/ja
Pending legal-status Critical Current

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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B63SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; RELATED EQUIPMENT
    • B63HMARINE PROPULSION OR STEERING
    • B63H5/00Arrangements on vessels of propulsion elements directly acting on water
    • B63H5/07Arrangements on vessels of propulsion elements directly acting on water of propellers
    • B63H5/16Arrangements on vessels of propulsion elements directly acting on water of propellers characterised by being mounted in recesses; with stationary water-guiding elements; Means to prevent fouling of the propeller, e.g. guards, cages or screens

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Ocean & Marine Engineering (AREA)
  • Structures Of Non-Positive Displacement Pumps (AREA)

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、船舶の推進性能を向上させるための装置に関
する。
第1図および第2図は9通常のl軸1舵船の船尾部分に
おいて、プロペラの前方に複数個のフィンを取付け、プ
ロペラに流入する流れにプロペラの回転と逆方向の回転
流を与えて、これによりプロペラ後方の回転流を打消し
、推進効率の向上をはかるようにした。従来の第1例の
船舶推進性能向上装置を示すものであって、上記フィン
は一般にリアクションフィンと呼ばれている。
第1図および第2図に図示する従来の第1例の船舶推進
性能向上装置において、1は船体、1ati船底、2は
プロペラ;3はプロペラボス、4は舵、5は上部舵支持
部材、6は舵柄、7はシューピース、8はプロペラキャ
ップ、9はプロペラ軸で、同軸9の後端はプロペラ2に
、また、同軸9の前端は図示されない原動機に連結され
て−る。10は船尾ボス(以下ボスと云う。)であり、
同ボスl。
フレーム11a、11bに固着されている。
11aは上部スターンフレーム、11bは下部スターン
フレーム+12a、12b。
12c、12d、12e、12fはリアクションフィン
、13は満載喫水線である。
以下、プロペラ2が右回りの場合について。
第2図に、、につて、7(ン12a 、12b 。
12C,12dt12e、12fにつき説明する。なお
、プロペラ2が左回りの場合には右回りの場合と逆であ
る。
第2図は第1図のn−m断面拡大図、第3図はその左舷
側からの側面図、第4図は第3図のW−M断面図、第5
図は第3図のV−V断面図、第6図は第2図の右舷側か
らの側面図、第7図は第6図の■−■断面図、第8図は
第6図の■−■断面図である。
なお9図中前および後の表示は、船体1の前側および後
側を表わし、αはプロペラ軸中心線14に対する取付角
を表わす。
取付角とはフィンの翼舷とプロペラ軸中心線とのなす角
である。
また、14はプロペラ軸中心線を表示するものである。
プロペラ軸9と同心のボス10から放射状に突出するフ
ィン12a、12b、12c。
12 d t 12 e s 12 ’におイテ、右舷
側フィン12d、12e、12fの取付角αは。
ボス10の取付根部から先端になるにつれて漸次大きく
なるように捩られている。一方。
左舷側フィン12a、12k)、12Cの取付角αは、
ボス10の取付根部から先端になるにつれて、漸次小さ
くなるように捩られている。
一般に、リアクションフィン取付予定位置の流湯分布を
示讐と第9図のようになる。なお2図中15はプロペラ
先端の回転軌跡であり、数値はプロペラ軸方向の流速V
xと船速■との比を表わし、カーブはその比の等しいも
のを結んだ線である。また、矢印は船幅方向および船深
方向の流速成分と方向とを表わす境りトル表示である。
第9図に見られるごとく、ボス10からだんだん遠ざか
るにつれて、プロペラ軸方向の流速Vxは大きくなって
いる。
第10図は、第2図の左舷側フィンの比較的ボス10に
近い部分の流れのベクトル図であり、第11図は、フィ
ンの比較的先端に近い部分の流れのベクトル図である。
なお2図中16はフィンに直角の流速成分、17は流れ
の大きさ、18はプロペラ軸方向の流速成分Vx 、θ
はフィンρ流れに対する迎角を示す。第10図および第
11図に見られるごとく、フィンの流れに対する迎角0
は、フィン取付根本部よりもフィン先端部の方が小さく
なっている。
上記のような流湯分布を示す流体中において、プロペラ
2が回転して船体1が航走すると、プロペラ前方に設け
られたリアクションフイン12a、12b、12c、1
2d。
12e、12fによって、プロペラ回転と逆方向に流れ
が変えられてプロペラ2に流入される。そのため、プロ
ペラ後方に残る回転流が減少して、その分だけ推進効率
が高まる。
その際、右舷側フィン12d、12e。
12、fは、取付根部よりも先端部の方が取付角αは大
きくなるように捩られている。したがって流れ17のフ
ィン12d、12e。
12fに対する迎角0は、取付根部から先端までほぼ同
等であるため、プロペラ回転方向と逆向きの回転流が有
効に発生、する。
一方、左舷側フィン12 a H12b +12Cは、
取付根部よりも先端部の方が取付角aは小さくなるよう
に捩られている。したがって、流れ17のフィン12a
、12b。
12Cに対する迎角0は、取付根部から先端まで漸次小
さくなっているので、プロペラ回転と逆方向の回転流が
有効に発生しない。
したがって、従来の第1例の船舶推進性能向上装置によ
れば、リアクションフィン効果による推進効率が充分に
高くならないということが分った。発明者らは上記の欠
点を知見1、さらに推進効率を高めるために実験を行な
い第12図及至第15図に図示する船舶推進性能向−L
装置を開発して既に出願を行なった。
第12図は、第1図のn−n断面に相当する従来の第2
例の船舶推進性能向上装置の断面図、第13図はその左
舷側からの側面図。
第14図は第13図のXIV−XIV断面図、第15図
は第13図のxv −xv断面図である。
第12図及至第15図において+ 12al’ 112
b+  + 12Ci + 12cl、 t 12e+
’ t 12f+はボス10に放射状に取付られたフィ
ンであり。
同フイ:/ 12al’+ I2b、 t t2c、、
 12dl + 12e+ )12f、のすべては、フ
ィン取付根部から先端の方へ漸次大きくなっている。
二のように構成された従来の第2例の船舶推進性能向上
装置において、プロペラ2が右回りに回転すると、リア
クションフィンに流れ込む水の流れは、右舷側フィン1
2d、 、 12e、。
12f、ノ場合と同様、左舷側フィン12a1,12b
1゜12C6の場合も、フィン取付根部から先端へむか
って漸次取付角αが大きくなっているので。
水の流れに対する迎角θはフィン取付根部から先端まで
ほぼ同等となる。そのため、左舷側フィン12al H
12bl + !L2eiJKふ−tpて1奄記右・′
舷側フィン”2d+ + 12e、 t 12f、と同
様、プロペラ回転と逆方向の回転流が有効に発生してプ
ロペラに流入するので9本船舶推進性能向上装置による
推進効率は、従来の船舶推進性19a 、 19b 、
 19C、19d 、 19e 、 19fを。
リアクションフィンの振動防止をかねて補強を行なった
従来の第3例の船舶推進性能向上装置である。また、補
強材は図示するようにフィンの中央部以外に、フィン先
端部にも取付けて良い。
しかし°、第第1固 従来の第2例および第3例の船舶推進性能向上装置では
2両舷のフィンはいずれもフィン取付根部から先端にむ
かって漸次プロペラ軸9に対する取付角αが大きくなる
ように捩られている形状であるので,その製作費が非常
に大きいものとなっていた。
したがって2発明者らは製作費低減の見地からさらに実
験を行ない,船舶を前進させる方向に回転するプロペラ
の翼が上方へ移動する側にあってはフィンのプロペラ軸
中心線に対する取付角を後縁下りにボスの取付部からフ
ィンの先端までを同一としたリアクションフィンにおい
ても,推進効率が第16図および第17図に図示する船
舶推進性能向上装置の推進効率に比べて殆んど低下しな
いことが゛判明した。
本発明は,上記の実験の結果に基づいて発明されたもの
である。
すなわち9本発明は,船尾のスクリュープロペラの前方
に,プロペラ軸を囲むボスから放射状に突出し,上記プ
ロペラへ流入する流れの向きを,上記プロペラの回転方
向と逆向きに変換するように形成した複数のフィンを備
えたリアクションフィンにおいて,船舶を前進させる方
向に回転する上記プロペラの翼が下方へ移動する側にあ
たっては上記フィンの上記プロペラ軸中心線に対する取
付角を後縁上りに上記ボスの取付部から上記フィンの先
端にむかって大きくなるように捩り,上記翼が上方へ移
動する側にあっては上記フィンの上記プロペラ軸中心線
に対する取付角を後縁下りに上記ボスの取付部から上記
フィンの先端まで同一としたことを特徴とし,その目的
とするところは,従来のものの船舶推進性能向上装置の
推進効率を維持しながら,コスト低減を図ることの出来
る船舶推進性能向上装置を提供するものである。
以下9本発明の好ましい一実施例を第18図および第1
9図に図示する実施例にて説明する。なお、第18図お
よび第19図におして、第1図及至第16図中のものと
均等なものについては、同一の符号を付している。
また2本実施例もプロペラが右回りの場合を示すもので
ある。したがって、プロペラが左回りの場合は逆となる
第18図は第19図の鬼−罵断面図で。
第1図の11断面に相当する本実施例の断面図、第19
図はその右舷側から見た側面図である。
第18図および第19図において、 12a、。
12b、は左舷側フィンであり、同左舷側フィン12a
、 l 1zb、 ハボス1oの取付根部がらフィンの
先端までプロペラ軸中心線14に対する取付角αが同一
となっており、単にプロペラ軸中心線14に対して傾斜
しているだけで捩られてはいない。なお、右舷側フィン
12d、。
12f、は第16図などで示すフィンと同一のものであ
る。
このように構成された本実施例において。
船内の図示されなり原動機により、プロペラ軸9を回わ
し、同プロペラ軸9の回転によってプロペラ2が右側へ
回ると船体1が航行する。その際、船尾部の水の流れは
、フィン12az r 12b2t 12’t + 1
2’+にょって左回転方向に変えられてプロペラ2へ流
入する。この場合、左舷側のフィン12att 12b
tは捩られてい3いが、捩られた従来のフィン12a、
12b、と作用効果は大差がない。一方、上記の回転流
によりプロペラ2の後方に発生する右回りの回転流が減
少して、推進効率が高くなる。
第20図は従来の船舶推進性能向上装置と本発明の上記
実施例との軸馬力減少の割合を比較したものである。
第20図中の点線は本発明の実施例である第18図ふ・
よび第19図に図示する船舶推進性能向上装置について
、実線ハ実16図および第17図に図示する船舶推進性
能向上装置について、鎖線は、第16図の左舷側フィン
を第2図に図示するように取付角を先端に向って減少す
るように捩った船舶推進性能向上装置について、船速ベ
ースに軸馬力を計測した各々の結果を示す。第20図の
横軸は船速。
縦軸はリアクションフィン有とリアクションフィン無と
での軸馬力の差をリアクションフィン無の軸馬力で除し
た値を示す。なお、Aで示す点線、実線、鎖線(以下、
三本線と云う。)は回転流減少による軸馬力の減少割合
を示すものであり、Bで示す三本線はリアクションフィ
ンを設けたことによる抵抗増加に起因する軸馬力抵抗増
加割合を示すものである。したがって、推進効率を高め
るためのAの三本線のプラス要素とBの三本線のマイナ
スス要素とを相殺したものがCの抵抗増加を控除した軸
馬力の減少割合の三本線となる。
第20図のC領域の三本線を比較すると。
本発明の実施例の場合を示す点線は、左舷側フィンの取
付角が先端に向って増加するりアクションフィンの場合
を示す実線よりも抵抗増加を控除した軸馬力の減少割合
は若干少いものの、左舷側フィンの取付角が先端に向っ
て減少する船舶推進性能向上装置の場合を示す鎖線より
も抵抗増加を控除した軸馬力の減少割合は著しく大きく
なる。すなわち。
本実施例の推進効率は第16図および第17図で示す従
来の第3例の船舶推進性能向上装置の場合の推進効率と
ほぼ同等になる。
以上、上記の実施例において詳述したように2本発明は
船尾のスクリュープロペラの前方ニ、プロペラ軸を囲む
−ボスから放射状に突出し、上記プロペラへ流入する流
れの向きを、上記プロペラの回転方向と逆向きに変換す
るように形成した複数のフィンを備えたリアクションフ
ィンにおいて、船舶を前進させる方向に回転する上記プ
ロペラの翼が下方へ移動する側にあっては上記フィンの
上記プロペラ軸中心線に対する取付角を後縁上りに上記
ボスの取付部から上記フィンの先端にむかつて大きくな
るように捩り、上記翼が上方へ移動する側にあっては上
記フィンの上記プロペラ軸中心線に対する取付角を後縁
下りに上記ボスの取付部から上記フィンの先端まで同一
としたことを特徴とする船舶推進性能向上装置であるの
で、船舶を前進させる方向に回転する上記プロペラの翼
が上方へ移動する側の上記フィンが先端根太きく捩れて
iるリアクションフィン(第16図)と同程度に推進効
率を高めるとともに、上記翼が上方へ移動する側の上記
フィンは捩る必要がないので工作が容易でありしたがっ
てコストの低減を図ることが出来るという利点がある。
【図面の簡単な説明】
第1図は従来の第1例を示す船舶推進性能向上装置の側
面図、第2図は第1図のi−n断面拡大図、第3図はそ
の左舷側からの側面図、第4図は第3図の■−tv断面
図、第5図は第3図のV−V断面図、第6図は第2図の
右舷側からの側面図、第7図は第6図の■−■断面図、
第8図は第6図の■−■断面図。 第9図はリアクションフィン取付位置の流湯分布図、第
10図はフィンの比較的フィンボスに近い部分の流れの
ベクトル図、第11図はフィンの比較的先端に近い部分
の流れのベクトル図、第12図は従来の第2例を示す船
舶推進性能向上装置の要部拡大断面図、第13図はその
左舷側からの側面図、第14図は、第13図のW−XI
V断面図、第15図は第13図のxv−xv断面図、第
16図は従来の第3例を示す船舶推進性能向上装置の要
部拡大断面図、第17図はその右舷側から見た側面図、
第18図は本発明に係、る一実施例の要部拡大断面図、
第19図はその右舷側から見た側面図、第20図は従来
のリアクションフィンと本発明の実施例との軸馬力の減
少の割合を比較して表わしたグラフである。 1…船体+2°″・プロペラ 4@@@舵り9″″″プ
ロヘラ軸 I Qassボス+11a″′I・上部スタ
ーンフレー゛ム、11b・・・下部スターンフレ第 2
 図 第 6 図 第9図 第10図 第12図 第16面 第17図

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 船尾のスクリュープロペラの前方に、プロペラ軸を囲む
    ボスから放射状に突出し、上記プロペラへ流入する流れ
    の向きを、上記プロペラの回転方向と逆向きに変換する
    ように形成した複数個のフィンを備えたリアクションフ
    ィンにおいて、船舶を前進させる方向に回転する上記プ
    ロペラの翼が下方へ移動する側にあっては上記フィンの
    上記プロペラ軸中心線に対する取付角を後縁上りに上記
    ボスの取付部から上記フィンの先端にむかつて大きくな
    るように捩り、上記翼が上方へ移動する側にあっては上
    記フィンの上記プロペラ軸中心線に対する取付角を後縁
    下りに上記ボスの取付部から上記フィンの先端まで一一
    としたことを特徴とする船舶推進性能向上装置。
JP9808581A 1981-06-24 1981-06-24 船舶推進性能向上装置 Pending JPS58492A (ja)

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