KR101292954B1 - The stern appendage to improve ship's speed and propeller efficiency - Google Patents

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Abstract

본 발명은 선박의 선속 및 추진 효율을 향상시키기 위하여 선미에 설치되는 선미 부가물에 관한 것으로서, 상기 선미 부가물은 프로펠러의 전방 선미 공간부에 수직 방향으로 기립 설치되는 지지축 및 상기 지지축에 중앙부가 결합되고, 상기 지지축의 양측 방향으로 일정 길이 연장되도록 형성되어 선미의 유동 흐름을 가이드 할 수 있게 설치되는 유동 조절블레이드로 구성됨으로써, 선미에 발생되는 수류의 유동 개선을 통해 저항을 감소시킴과 동시에 프로펠러의 공동형상(cavitation)을 최소화하여 추진력을 향상시킬 수 있는 선속 및 프로펠러 효율 향상을 위한 선미 부가물에 관한 것이다.The present invention relates to a stern adjunct installed on the stern to improve the ship's ship speed and propulsion efficiency, the stern adjunct is a central portion on the support shaft and the support shaft is standing in the vertical direction in the forward stern space of the propeller Is coupled and formed to extend a predetermined length in both directions of the support shaft to be installed to guide the flow flow of the stern, it is configured to guide the flow, thereby reducing the resistance by improving the flow of water flow generated in the stern The present invention relates to a stern additive for improving propeller efficiency and a ship speed which can improve propulsion by minimizing the cavitation of the propeller.

Description

선속 및 프로펠러 효율 향상을 위한 선미 부가물{The stern appendage to improve ship's speed and propeller efficiency}The stern appendage to improve ship's speed and propeller efficiency

본 발명은 선박의 선속 및 추진 효율을 향상시키기 위하여 선미 프로펠러 전방부에 설치되는 선미 부가물에 관한 것으로서, 보다 구체적으로는 프로펠러(propeller)의 전방 선미 공간부에 지지축을 기립 설치하고 상기 지지축에 유동 조절블레이드를 설치하여 전진방향 추력을 발생시키고, 프로펠러 전방의 유동 분포를 개선함으로써, 추진 효율을 향상시킬 수 있는 프로펠러 효율 및 속도성능 향상을 위한 선미 부가물에 관한 것이다.
The present invention relates to a stern adjunct installed in the front of the stern propeller in order to improve the ship's ship speed and propulsion efficiency, and more specifically, the support shaft is standing on the front stern space of the propeller and installed on the support shaft. The present invention relates to a stern adjunct for improving propeller efficiency and speed performance by installing a flow regulating blade to generate forward thrust and improving flow distribution in front of the propeller.

일반적으로 선박은 선미에 설치된 추진 장치인 프로펠러(propeller)의 회전에 의하여 해상에서 추진력을 얻어 진행하게 되는 데, 이때 프로펠러는 선박 주위의 물을 뒤쪽으로 가속시켜 선박에 추진력을 부가함으로써 선박을 전진시키게 된다.In general, the ship is propelled by a propeller, which is a propeller installed at the stern. The propeller accelerates the water around the ship to propel the ship forward, do.

프로펠러는 선박이 받는 저항을 이길 수 있는 추진력을 발생시켜야 하기 때문에, 이러한 선체 저항을 감소시킴으로써, 연료비를 절감시키기 위하여 선형이나 프로펠러 형상의 개량 등 다양한 방안이 제시되고 있다.Since propellers must generate propulsion to overcome the resistance received by ships, various measures have been proposed, such as linear or propeller shape improvements, to reduce fuel costs by reducing such hull resistance.

또한 선미에는 프로펠러의 회전에 의한 추진 과정에서 선형 형상에 따른 복잡한 형태의 반류가 발생될 뿐 아니라, 프로펠러의 배후면에 부압이 발생되어 선체에 영향을 주게 됨으로써, 이러한 요소들이 추진력 감소는 물론 선체 진동의 원인이 되고 있는 것이다.In addition, the propulsion of the propeller in the stern is not only a complicated return of the linear shape in the propulsion process by the rotation of the propeller, but also a negative pressure is generated on the rear surface of the propeller to affect the hull, these factors reduce the propulsion force, as well as the hull vibration It is causing.

또 프로펠러의 회전시 날개 주변에서의 속도 증가로 인한 압력 저하로 인해 날개 주변에 기포가 발생되는 프로펠러 공동현상(Cavitation)이 발생되는 데, 이러한 프로펠러 공동현상은 프로펠러 주변의 유동 분포를 불안정하게 하여 프로펠러의 성능 저하는 물론 날개 침식의 원인이 되고 있다.In addition, when the propeller rotates, a propeller cavitation occurs due to a pressure drop due to an increase in speed around the blade, which causes bubbles to form around the blade. This propeller cavitation causes unstable flow distribution around the propeller. Poor performance is, of course, causing wing erosion.

따라서 상기와 같은 선미에서의 불안정한 유동 분포와 흐름의 개선을 통해 추진력을 향상시키기 위하여 종래에는 도 1에 도시된 바와 같이, 프로펠러(200)와 선미 사이의 클리어런스(Clearance) 'D'가 크게 형성되도록 선미를 실선의 선형(a)보다 점선으로 표시된 선형(b)으로 개량하여 그 부위에서 압력 분포가 저압을 형성하도록 함으로써, 추진력 감소를 작게 하는 방안이 있으나, 이 경우에는 추진력 손실 감소의 효과는 있으나, 선체의 진동을 증가시키게 되는 문제점이 있었다.Therefore, in order to improve propulsion through unstable flow distribution and flow improvement in the stern as described above, as shown in FIG. 1, a clearance 'D' between the propeller 200 and the stern is largely formed. By improving the stern to the line (b) indicated by the dotted line rather than the line (a) of the solid line, the pressure distribution at the site forms a low pressure, thereby reducing the propulsion loss, but in this case the effect of reducing the propulsion loss There is a problem that increases the vibration of the hull.

한편 도 2는 프로펠러(200) 축심부 외주면에 일정 각도를 가지는 다수개의 날개(110)가 방사상으로 고정 설치된 선미 부가물(100)을 설치한 종래의 다른 예를 나타낸 것이다.On the other hand, Figure 2 shows another example of the conventional installation of the stern appendage 100, the plurality of wings 110 having a predetermined angle radially fixed to the outer peripheral surface of the propeller 200 shaft.

상기 도 2와 같은 경우에는 선미 부가물(100)이 유동 흐름을 프로펠러(200)로 빠르게 진입되도록 하여 유동 분포를 개선하고자 하는 것으로서, 선미 부가물(100)의 날개 주변에 와류를 형성하여 마찰 저항 등을 감소시킴으로써, 프로펠러(200)의 추진력이 향상되도록 하고 있으나, 이 경우에는 구조가 복잡하고, 설치 및 해체가 복잡하여 유지 보수가 용이하지 않을 뿐 아니라, 양력 효과를 얻는 것이 용이하지 않은 문제점이 있었다.In the case of FIG. 2, the stern adduct 100 is intended to improve the flow distribution by allowing the flow flow to enter the propeller 200 quickly, thereby forming a vortex around the blade of the stern adduct 100 to reduce frictional resistance. By reducing the back, the propulsion force of the propeller 200 is to be improved, but in this case, the structure is complicated, the installation and dismantling is complicated, maintenance is not easy, and it is not easy to obtain a lift effect. there was.

다른 한편으로는 선미에서의 유동의 상호 간섭 현상이 추진 성능에 유리하게 작용하도록 유도하여 동력 절감 효과를 향상시키기 위한 방안으로 프로펠러의 전방 또는 후방에 덕트(duct) 형태의 부가물을 설치하거나 또는 선체 측벽에 플레이트(plate) 형태의 부가물을 설치함으로써, 프로펠러를 향해 유입되는 유동장을 개선하는 방안이 제시되고 있다.On the other hand, in order to improve the power saving effect by inducing the mutual interference of the flow at the stern in favor of the propulsion performance, to install a duct-like attachment in the front or rear of the propeller or the hull By installing a plate-shaped adduct on the side wall, a method of improving the flow field flowing toward the propeller has been proposed.

그러나 상기와 같이 덕트 형태의 부가물의 경우에는 프로펠러 선단을 지나는 유동 가속에 의한 반류 분포를 개선시킬 수 있으나, 선체를 지나는 유동이 덕트 형 부가물에 집중되어 오히려 압력 저항의 증가를 야기시키는 문제점이 있었고, 또한 선체 외벽의 플레이트 형태의 부가물의 경우에는 와류(vortex)의 형성을 통해 선체에서의 유동 박리를 최소화하여 유동장을 개선할 수 있으나, 부가물 자체의 받음각(angle of attack)으로 인한 압력 저항은 물론 프로펠러 전방의 유동분포 개선 효과가 낮은 문제점이 있었다.
However, in the case of the duct-type adduct as described above, the return distribution due to the acceleration of the flow through the propeller tip can be improved, but the flow passing through the hull is concentrated on the duct-type adduct, which causes the increase in pressure resistance. In addition, in the case of the plate-shaped adducts of the outer wall of the hull, the flow field can be improved by minimizing the flow separation from the hull through the formation of a vortex, but the pressure resistance due to the angle of attack of the adduct itself is Of course, there was a problem that the effect of improving the flow distribution in front of the propeller is low.

공개특허공보 10-2009-54046호(2009.05.29)Publication No. 10-2009-54046 (2009.05.29)

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출한 것으로서, 첫째, 프로펠러 전방의 공간부에 지지축을 기립 설치하고 상기 지지축에 유동 조절블레이드를 적어도 하나 이상 설치하여 프로펠러 전방의 압력 분포를 감소시키고, 또한 프로펠러로 유입되는 유동 흐름을 균일하게 집중시켜 프로펠러 전방의 유동 분포를 개선함으로써, 추진 효율 및 선속이 향상될 수 있게 하며, 둘째, 유동 조절블레이드 자체의 압력 저항이 최소화될 수 있게 하고, 셋째, 구조가 간단하여 설치 및 해체가 용이할 뿐 아니라, 유지 보수가 용이한 선미 부가물을 제공하고자 하는 것이다.
The present invention has been made in order to solve the above problems, firstly, by standing up the support shaft in the space in front of the propeller and installing at least one flow control blade on the support shaft to reduce the pressure distribution in front of the propeller, In addition, by uniformly concentrating the flow flow into the propeller to improve the flow distribution in front of the propeller, it is possible to improve the propulsion efficiency and ship speed, second, to minimize the pressure resistance of the flow control blade itself, third, The simple structure is easy to install and dismantle, and to provide a stern appendage that is easy to maintain.

상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 선속 향상 및 추진 효율을 향상시키기 위하여 선미에 설치되는 선속 향상 및 프로펠러 효율 향상을 위한 선미 부가물에 있어서,In order to achieve the above object, the present invention provides a stern additive for improving the speed and propeller efficiency installed on the stern to improve the speed and propulsion efficiency,

상기 선미 부가물은 프로펠러의 전방 선미에 형성된 공간부에 수직 방향으로 기립 설치되는 지지축, 및 상기 지지축에 중앙부가 결합되고, 상기 지지축의 양측 방향으로 일정 길이 연장되도록 형성하되, 상기 프로펠러의 상측부에 평행하게 대향되도록 설치되어 선미의 유동 흐름을 가이드 할 수 있게 구비되는 일정 길이의 유동 조절블레이드를 포함하여 구성된다.The stern adjunct is formed so that the support shaft is erected vertically in the space formed in the front stern of the propeller, and the central portion is coupled to the support shaft and extends in a predetermined length in both directions of the support shaft, It is installed to be parallel to the side portion is configured to include a flow control blade of a predetermined length provided to guide the flow flow of the stern.

여기서 상기 유동 조절블레이드는 단면이 평판, 타원형 또는 유선형 중 어느 하나로 이루어지는 것이 바람직하다.Here, the flow control blade is preferably made of any one of a cross section, flat, oval or streamlined.

또한 상기 유동 조절블레이드는 상기 지지축의 길이 방향을 따라 일정 간격으로 이격되어 다수개가 병렬 설치될 수 있다.In addition, the flow control blade may be spaced apart at regular intervals along the longitudinal direction of the support shaft may be installed in plurality.

또 상기 유동 조절블레이드는 중앙부에서 양단부로 진행할수록 단면이 일정하거나 또는 점차적으로 작아지거나 커지도록 형성되는 것이 바람직하다.In addition, the flow control blade is preferably formed such that the cross section becomes constant or gradually becomes smaller or larger as it proceeds from the center to both ends.

또 상기 유동 조절블레이드의 길이는 상기 프로펠러의 외경을 기준으로 크거나 작게 형성되는 것이 바람직하다.In addition, the length of the flow control blade is preferably formed larger or smaller based on the outer diameter of the propeller.

또 상기 유동 조절블레이드는 상기 지지축을 기준으로 양측부가 서로 대칭되게 상방 또는 하방으로 일정 각도 경사지도록 설치될 수 있다.In addition, the flow control blade may be installed such that both sides are inclined at an angle upward or downward symmetrically with respect to the support shaft.

이때 상기 유동 조절블레이드는 상기 지지축의 길이 방향을 따라 일정 간격으로 다수개가 이격 설치될 수 있다.At this time, the flow control blade may be installed a plurality of spaced apart at regular intervals along the longitudinal direction of the support shaft.

또 상기 유동 조절 블레이드는 상기 지지축을 기준으로 양측부가 방사형으로 설치될 수 있다.In addition, both sides of the flow control blade may be radially installed based on the support shaft.

또한 상기 지지축은 횡 방향으로 다수개가 이격되어 병렬 설치될 수 있다.In addition, the support shaft may be installed in parallel in a plurality spaced apart in the transverse direction.

이때 상기 유동 조절블레이드는 상기 지지축의 길이 방향을 다수개가 설치될 수 있다.At this time, the flow control blade may be installed in a plurality of longitudinal directions of the support shaft.

한편 상기 지지축에는 일단이 상기 선미 표면에 결합되고, 타단이 상기 지지축의 중앙부에 결합되는 보조축이 더 설치될 수 있다.Meanwhile, the support shaft may be further provided with an auxiliary shaft having one end coupled to the stern surface and the other end coupled to the central portion of the support shaft.

이때 상기 보조축은 상기 지지축과 직각을 이루거나 또는 유선을 따르는 각도로 설치되는 것이 바람직하다.At this time, the auxiliary shaft is preferably installed at an angle perpendicular to the support shaft or along the streamline.

또한 상기 지지축과 보조축은 유동 흐름의 저항이 최소화 되도록 단면이 평판, 원형, 타원형 또는 유선형(airfoil) 중 어느 하나로 형성되는 것이 바람직하다.
In addition, the support shaft and the auxiliary shaft is preferably formed in any one of the cross section, flat, elliptical, or airfoil (airfoil) so that the resistance of the flow flow is minimized.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명은 선미 부가물 자체의 압력 저항을 최소화할 수 있을 뿐 아니라, 프로펠러 전방의 압력 저항의 감소는 물론 유동 흐름의 균일성 향상과 유동 분포의 개선을 통해 프로펠러의 추진력 및 선속이 향상될 수 있는 효과가 있고, 또한 프로펠러의 공동현상을 개선하여 프로펠러의 성능을 향상시킴으로써, 선박 동력을 절감할 수 있는 효과가 있다.
As described above, the present invention can not only minimize the pressure resistance of the stern adduct itself, but also reduce the pressure resistance in front of the propeller, as well as the propulsion force of the propeller through improving the uniformity of the flow flow and improving the flow distribution. There is an effect that the ship speed can be improved, and also by improving the propeller's cavities to improve the performance of the propeller, there is an effect that can reduce the ship power.

도 1은 종래의 선미의 선형에 따른 압력분포도,
도 2는 종래의 선미 부가물이 설치된 상태의 선미 사시도,
도 3은 선체 주변의 유동 분포도,
도 4는 본 발명의 프로펠러 효율 향상을 위한 선미 부가물이 설치된 상태의 선미부 사시도,
도 5는 도 4의 측면도,
도 6은 도 4의 평면도,
도 7은 본 발명의 타원형 유동 조절블레이드 주변의 유동 분포도,
도 8은 본 발명의 유선형 유동 조절블레이드 주변의 유동 분포도,
도 9는 본 발명의 선미 부가물 주변의 유동 분포도,
도 10은 본 발명의 유선형 유동 조절 블레이드 주변의 전진방향 추력 생성 원리에 관한 분포도,
도 11은 본 발명의 선미 부가물의 다른 실시예의 선미부 사시도,
도 12는 본 발명의 유동 조절블레이드가 상방으로 절곡 형성된 실시예의 정면도,
도 13은 본 발명의 유동 조절블레이드가 하방으로 절곡 형성된 실시예의 정면도,
도 14는 본 발명의 유동 조절 블레이드가 방사형으로 형성된 실시예의 정면도이다.1 is a pressure distribution according to the linear of the conventional stern,
Figure 2 is a perspective view of the stern in a state where a conventional stern adjunct is installed,
3 is a flow distribution around the hull,
Figure 4 is a perspective view of the stern portion in a state where the stern appendage is installed for improving the propeller efficiency of the present invention;
5 is a side view of FIG. 4;
Fig. 6 is a plan view of Fig. 4,
7 is a flow distribution around the elliptical flow control blade of the present invention,
8 is a flow distribution around the streamlined flow control blade of the present invention,
9 is a flow distribution diagram around the stern adduct of the present invention,
10 is a distribution diagram relating to the principle of generating forward thrust around the streamlined flow control blade of the present invention;
11 is a stern perspective view of another embodiment of the stern adduct of the present invention;
12 is a front view of an embodiment in which the flow regulating blades of the present invention are bent upwards;
13 is a front view of an embodiment in which the flow control blade of the present invention is bent downward;
14 is a front view of an embodiment in which the flow regulating blades of the present invention are formed radially.

이하 본 발명에 대하여 도면을 참조하여 상세히 설명한다.Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

도 3은 선체 주변의 유동 분포도를 개략적으로 나타낸 것이다.3 schematically shows the flow distribution around the hull.

도시된 바와 같이, 선체(300)를 따라 선미 방향으로 흐르는 유동은 선체(300) 측면을 따라 이동하는 유동과 선체(300) 하측부를 따라 이동한 후 프로펠러 방향으로 상향 이동하는 유동이 선미 부분에서 만나면서 복잡한 형태를 가지며 진행하게 된다.As shown, the flow flowing in the stern direction along the hull 300 is the flow moving along the side of the hull 300 and the flow moving along the lower portion of the hull 300 and then the flow moving upward in the propeller direction meets in the stern portion It has a complicated form and proceeds.

특히 선미에서는 선체(300)의 현저한 곡률 변화가 발생되기 때문에 와류나 유동 박리 현상이 발생될 수 있으며, 또한 다양한 방향에서 유입되는 유동의 상호 간섭으로 인해 유동의 불균일이 발생되는 것이다.Particularly, in the stern, a significant curvature change of the hull 300 may occur, so that a vortex or a flow separation phenomenon may occur, and a nonuniformity of the flow may occur due to mutual interference of flows flowing in various directions.

이러한 복잡한 유동은 프로펠러(Propeller) 주변의 유동 분포를 변화시키고 압력 저항을 발생시킬 뿐 아니라, 프로펠러 주변의 불균일한 유동 분포로 인해 프로펠러의 추진 효율에 큰 영향을 주게 되는 것이다. This complex flow not only changes the flow distribution around the propeller and generates pressure resistance, but also has a great influence on the propeller propulsion efficiency due to the uneven flow distribution around the propeller.

특히 프로펠러의 기진력 중에서 가장 큰 성분은 프로펠러의 공동현상(cavitation)과 Propeller의 Tip Vortex(소용돌이)에 의한 수압 변동이기 때문에 이것을 방지하기 위해서는 선미 라인과 반류 분포 혹은 프로펠러의 개량이 필요하며, 또한 프로펠러 전방에 형성되는 수류의 압력 분포가 낮게 형성되도록 하는 것이 중요하다.In particular, the largest component of propeller propulsion force is cavitation of propeller and hydraulic pressure fluctuation caused by Propeller's Tip Vortex, so it is necessary to improve stern line and return distribution or propeller to prevent this. It is important to make the pressure distribution of the water flow formed in the front lower.

따라서 본 발명의 선미 부가물(50)은 프로펠러의 전방 부분에 형성되는 유동 흐름을 균일하게 함과 동시에 유동 분포를 개선하고, 또한 압력 저항을 감소시켜 유동이 효과적으로 프로펠러로 유입되도록 함으로써 추진 효율을 향상시키고자 하는 것이다.Accordingly, the stern adduct 50 according to the present invention improves propulsion efficiency by uniformizing the flow flow formed at the front portion of the propeller and at the same time improving the flow distribution, and also reducing the pressure resistance so that the flow is effectively introduced into the propeller. I want to.

이하 본 발명의 선속 및 프로펠러 효율 향상을 위한 선미 부가물을 도 4 내지 도 6을 참조하여 상세히 설명한다.Hereinafter, the stern adduct for improving the speed and propeller efficiency of the present invention will be described in detail with reference to FIGS. 4 to 6.

도 4는 본 발명의 선미 부가물이 설치된 상태의 선미부 사시도를 나타낸 것이고, 도 5는 도 4의 측면도를 나타낸 것이며, 도 6은 도 4의 평면도를 나타낸 것이다.Figure 4 shows a stern perspective view of the stern appendage of the present invention is installed, Figure 5 shows a side view of Figure 4, Figure 6 shows a plan view of FIG.

도시된 바와 같이, 본 발명의 프로펠러 효율 향상을 위한 선미 부가물은 지지축(10)과 유동 조절블레이드(30)로 구성된다.As shown, the stern adjunct for improving the propeller efficiency of the present invention is composed of a support shaft 10 and the flow control blade (30).

지지축(10)은 하기에서 설명하는 유동 조절블레이드(30)가 프로펠러(propeller)(200)의 전방에 형성되는 선미 공간부(200)의 특정 위치에 고정되도록 하는 것으로서, 공간부(350)에 수직 방향으로 기립 설치된다.The support shaft 10 is to be fixed to a specific position of the stern space 200 is formed in front of the propeller (propeller) 200, which will be described below, to the space 350 It is installed upright in the vertical direction.

이때 지지축(10)은 도 5에 도시된 바와 같이, 프로펠러(200) 전방으로 일정 거리 이격되도록 설치되며, 선미부의 유동 분포에 영향이 최소화되도록 단면 형상은 평판, 원형, 타원형 또는 유선형(airfoil)으로 형성되는 것이 바람직하다.At this time, as shown in Figure 5, the propeller 200 is installed to be spaced apart a certain distance in front of the propeller 200, the cross-sectional shape is flat, circular, elliptical or streamlined (airfoil) to minimize the influence on the flow distribution of the stern It is preferable to form.

한편 유동 조절블레이드(30)는 프로펠러(200) 전방의 선미 공간부(350)에 횡 방향으로 설치되어 프로펠러(200)로 진입되는 유동 흐름을 가이드 함으로써, 유동 흐름을 균일하게 함과 동시에 유동 분포를 개선하는 역할을 하는 것으로서, 중앙부가 지지축(10)에 결합되며, 선미 공간부(300)에 횡 방향으로 설치되어 지지축(10)과 십자 형태로 직교되도록 설치되고, 도 5,6에 도시된 바와 같이, 프로펠러(200)의 축심(250) 상측부와 평행하게 대향되도록 설치된다.On the other hand, the flow control blade 30 is installed in the stern space portion 350 in front of the propeller 200 to guide the flow flow entering the propeller 200, thereby uniformizing the flow flow and at the same time flow distribution As a role to improve, the central portion is coupled to the support shaft 10, is installed in the stern space portion 300 in the transverse direction is installed so as to orthogonal to the support shaft 10 in the cross shape, shown in Figures 5,6 As shown, it is installed to face in parallel with the upper portion of the shaft center 250 of the propeller (200).

이때 유동 조절블레이드(30)는 유동 흐름에 대한 저항이 최소화됨과 동시에 프로펠러(200)에 유입되는 흐름이 균일하게 가속되어 프로펠러(200)로 효과적으로 유입될 수 있도록 평판이나 타원형 또는 유선형의 단면을 가지도록 구성된다.At this time, the flow control blade 30 has a flat or elliptical or streamline cross section so that the resistance to the flow flow is minimized and the flow flowing into the propeller 200 is uniformly accelerated to effectively flow into the propeller 200. It is composed.

여기서 유동 조절블레이드(30)의 단면의 각도는 도 5에 도시된 바와 같이 수평으로 한정되는 것은 아니며, 유동 흐름이 프로펠러(200)로 균일하고 효과적으로 진입될 수 있도록 선체(300)와 선미의 외형 형상을 고려하여 적절하게 조정 설치될 수 있을 것이다.Here, the angle of the cross section of the flow control blade 30 is not limited horizontally, as shown in FIG. 5, and the outer shape of the hull 300 and the stern so that the flow flows into the propeller 200 uniformly and effectively. Considering this, it can be installed properly adjusted.

또한 유동 조절블레이드(30)는 중앙부에서 양단부로 진행할수록 단면이 일정하거나 또는 점차적으로 작아지거나 커지도록 형성되는 것이 바람직하며, 전체 길이는 프로펠러(200)의 외경을 기준으로 크거나 작게 형성되는 것이 바람직하다.In addition, the flow control blade 30 is preferably formed such that the cross section becomes constant or gradually becomes smaller or larger as it proceeds from the center to both ends, and the overall length is preferably formed larger or smaller based on the outer diameter of the propeller 200. Do.

한편 지지축(10)에는 보조축(20)이 구비될 수 있다.On the other hand, the support shaft 10 may be provided with an auxiliary shaft 20.

보조축(20)은 일단이 선체(300)의 선미 표면에 결합되고, 타단은 지지축(10)의 중앙부에 결합되는 것으로서, 지지축(10)에 직각 방향으로 설치되어 도 5에 도시된 바와 같이 수평 방향으로 설치되거나, 또는 유동 흐름의 유선을 따르는 각도로 설치될 수 있다.As shown in FIG. 5, the auxiliary shaft 20 has one end coupled to the stern surface of the hull 300 and the other end coupled to the central portion of the support shaft 10. Likewise, it can be installed in the horizontal direction or at an angle along the streamline of the flow stream.

여기서 보조축(20)은 지지축(10)의 길이 방향을 따라 다수개가 병렬 설치될 수도 있으며, 지지축(10)과 마찬가지로 단면 형상이 평판, 원형, 타원형 또는 유선형으로 형성되도록 하는 것이 바람직하다.Here, a plurality of auxiliary shafts 20 may be installed in parallel along the longitudinal direction of the support shaft 10, and like the support shaft 10, it is preferable that the cross-sectional shape is formed in a flat, circular, elliptical or streamlined shape.

이하 도 7 내지 도 9를 참조하여 본 발명의 프로펠러 효율 향상을 위한 선미 부가물 주변의 유동 분포를 설명한다.Hereinafter, the flow distribution around the stern adduct for improving the propeller efficiency of the present invention will be described with reference to FIGS. 7 to 9.

도 7은 본 발명의 타원형 유동 조절블레이드 주변의 유동 분포도를, 도 8은 본 발명의 유선형 유동 조절블레이드 주변의 유동 분포도를 각각 나타낸 것이고, 도 9는 본 발명의 선미 부가물 주변의 유동 분포도를 나타낸 것이다.Figure 7 shows the flow distribution around the elliptical flow control blade of the present invention, Figure 8 shows the flow distribution around the streamlined flow control blade of the present invention, Figure 9 shows the flow distribution around the stern adduct of the present invention will be.

도 3에 도시된 바와 같이, 선체(300) 양측벽과 하측면을 따라 선미로 흐르는 유동은 선미에서 서로 간섭되어 합쳐지면서 복잡한 형태의 유동을 형성하게 되는 데, 이러한 유동 흐름은 도 7과 8에 도시된 바와 같이, 유동 조절블레이드(30,30')의 상부면을 따라 흐르는 성분과 하측면을 따라 흐르는 성분으로 분리된 후, 유동 조절블레이드(30)의 후측부에서 다시 합쳐져 균일하게 프로펠러(200)로 진입되는 것이다.As shown in FIG. 3, the flows flowing to the stern along both the side walls and the lower side of the hull 300 are interfering with each other at the stern to form a complicated flow, which is shown in FIGS. 7 and 8. As shown, after separating into a component flowing along the upper surface and the lower surface of the flow control blades (30,30 '), and then merged again at the rear side of the flow control blade 30 to propeller 200 uniformly ) Is to enter.

따라서 유동 조절블레이드(30)는 프로펠러(200) 전방의 유동 흐름을 균일하게 함과 동시에 가속시켜 유동 흐름의 압력 분포를 감소시키는 것은 물론 프로펠러(200)로 효과적으로 진입되는 방향으로 유동 흐름을 개선하게 되는 것이다.Therefore, the flow control blade 30 uniformly accelerates the flow flow in front of the propeller 200 and reduces the pressure distribution of the flow flow as well as improves the flow flow in the direction effectively entering the propeller 200. will be.

여기서 선체(300)의 벽면과 하측면을 따라 선미로 진행하는 유동 흐름은 선체(300)와 선미의 외형 형상에 따라 다양하게 분포될 수 있으므로, 유동 조절블레이드(30,30')의 각도는 선체(300)와 선미 외형에 따른 유동 흐름을 고려하여 이에 대응되게 선정하여 설치할 수 있을 것이다.Here, the flow flow proceeding to the stern along the wall surface and the lower side of the hull 300 can be variously distributed according to the outer shape of the hull 300 and the stern, the angle of the flow control blade (30, 30 ') is the hull Considering the flow flow according to the 300 and the stern appearance may be selected and installed correspondingly.

한편 도 9는 본 발명의 타원형 지지축(10)과 타원형 유동 조절블레이드(30) 주변의 유동 분포도를 나타낸 것이다.On the other hand Figure 9 shows the flow distribution around the elliptical support shaft 10 and the elliptical flow control blade 30 of the present invention.

도시된 바와 같이, 선체(300) 양측벽과 하측면을 따라 선미로 진행한 유동의 수평 방향 성분은 유동 조절블레이드(30)의 양측면을 따라 분리된 후 유동 조절블레이드(30)의 후측부에서 다시 합쳐져 균일하게 프로펠러(200)로 유입되고, 또한 수직 방향 성분은 지지축(10)의 양측면을 따라 분리되어 이동한 후, 지지축(10)의 후방에서 서로 합쳐지면서 프로펠러(200)로 진입되는 것이다.As shown, the horizontal component of the flow proceeding stern along both side walls and the lower side of the hull 300 is separated along both sides of the flow control blade 30 and then again at the rear side of the flow control blade 30. Combined and uniformly introduced into the propeller 200, and the vertical components are separated along both sides of the support shaft 10 and moved, and then merges with each other at the rear of the support shaft 10 to enter the propeller 200. .

따라서 지지축(10)과 유동 조절블레이드(30)는 프로펠러(200) 전방의 유동 흐름을 보다 넓은 범위에서 균일하게 하고, 또한 프로펠러(200) 전방의 압력 분포를 감소시키는 것은 물론 유동 흐름을 프로펠러(200)로 빠르고 효과적으로 진입되도록 개선하게 되는 것이다.Therefore, the support shaft 10 and the flow control blade 30 uniform the flow flow in front of the propeller 200 in a wider range, and also reduce the pressure distribution in front of the propeller 200 as well as propel the flow flow. 200) will be improved to enter quickly and effectively.

여기서 선체(300)의 벽면과 하측면을 따라 선미로 진행하는 유동 흐름은 선체(300)와 선미의 외형 형상에 따라 다양하게 분포될 수 있으므로, 유동 조절블레이드(30)의 각도는 선체(300)와 선미 외형에 따른 유동 흐름을 고려하여 이에 대응되게 선정하여 설치할 수 있을 것이다.Here, the flow flow proceeding to the stern along the wall surface and the lower side of the hull 300 can be variously distributed according to the outer shape of the hull 300 and the stern, the angle of the flow control blade 30 is the hull 300 Considering the flow according to the stern and the stern appearance, it can be selected and installed correspondingly.

한편 도 10을 참조하여 추력 생성 원리를 설명한다.Meanwhile, the thrust generation principle will be described with reference to FIG. 10.

도 10은 본 발명의 유선형 유동 조절 블레이드 주변의 전진방향 추력 생성 원리에 관한 분포도를 나타낸 것이다.Figure 10 shows a distribution of the principle of generating forward thrust around the streamlined flow control blade of the present invention.

도시된 바와 같이, 유선형의 유동 조절블레이드에 inflow가 있을 때 입사각과 블레이드의 상호작용으로 인해 양력(lift)이 발생하고 이때 압력이 낮아지며, 전진방향의 추력(T)이 생성되어 선박을 앞으로 밀어주는 효과가 발생하는 것이다.As shown in the figure, when there is an inflow in the streamlined flow control blade, lift is generated due to the interaction between the angle of incidence and the blade, and the pressure is lowered, and the forward thrust T is generated to push the ship forward. The effect occurs.

이하 도 11 내지 도 14를 참조하여 본 발명의 다른 실시예를 설명한다.Hereinafter, another embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 11 to 14.

도 11은 본 발명의 선미 부가물의 다른 실시예의 선미부 사시도를 나타낸 것이고, 도 12는 본 발명의 유동 조절블레이드가 상방으로 절곡 형성된 실시예의 정면도를 나타낸 것이며, 도 13은 본 발명의 유동 조절블레이드가 하방으로 절곡 형성된 실시예의 정면도를 나타낸 것이고, 도 14는 본 발명의 유동 조절 블레이드가 방사형으로 형성된 실시예의 정면도를 나타낸 것이다.Figure 11 shows a stern perspective view of another embodiment of the stern adduct of the present invention, Figure 12 shows a front view of an embodiment in which the flow control blade of the present invention is bent upwards, Figure 13 is a flow control blade of the present invention FIG. 14 shows a front view of an embodiment bent downward, and FIG. 14 shows a front view of an embodiment in which the flow control blade of the present invention is radially formed.

도 11 내지 도 14의 실시예는 유동 조절블레이드 외에는 도 4의 실시예와 동일하므로 변경된 구성에 대해서만 설명한다.11 to 14 are the same as the embodiment of FIG. 4 except for the flow control blade, and thus only the modified configuration will be described.

도 11에 도시된 바와 같이, 본 발명의 선미 부가물(50a)은 유동 조절블레이드(30a)가 지지축(10a)의 길이 방향을 따라 일정 간격으로 다수개가 이격되게 병렬 설치된다.As illustrated in FIG. 11, the stern appendage 50a of the present invention is installed in parallel so that a plurality of flow control blades 30a are spaced apart at regular intervals along the longitudinal direction of the support shaft 10a.

여기서 유동 조절블레이드(30a)의 개수와 설치 각도는 선체(300)와 선미의 외형 형상에 따른 유동 흐름 특성을 고려하여 적절하게 배치할 수 있을 것이다.The number and installation angle of the flow control blade (30a) may be appropriately disposed in consideration of the flow flow characteristics according to the outer shape of the hull 300 and the stern.

또한 다수의 유동 조절블레이드(30a)의 길이는 프로펠러(200)의 외경을 기준으로 크거나 작게 형성될 수 있다.In addition, the length of the plurality of flow control blades 30a may be formed larger or smaller based on the outer diameter of the propeller 200.

또 도시하지는 않았지만, 지지축(10a)은 횡 방향(유동 조절블레이드의 길이방향)으로 다수개가 일정 간격 이격되어 병렬 설치될 수도 있을 것이다.In addition, although not shown, the support shaft 10a may be installed in parallel in a plurality spaced apart at regular intervals in the horizontal direction (the longitudinal direction of the flow control blade).

한편 도 12와 13에 도시된 실시예의 본 발명의 선미 부가물(50b,50c)은 유동 조절블레이드(30b,30c)가 지지축(10b,10c)을 기준으로 양측부가 서로 대칭되게 상방 또는 하방으로 일정 각도 경사지도록 설치된 것이다.12 and 13, the stern appendages 50b and 50c of the embodiment of the present invention have the flow control blades 30b and 30c upwardly or downwardly symmetrically with respect to both sides with respect to the support shafts 10b and 10c. It is installed to be inclined at an angle.

즉 지지축(10b,10c)과 유동 조절블레이드(30b,30c)는 도 4의 실시예와 마찬가지로 선미 공간부(350)의 수직 방향으로 동일 평면상에 위치하여 프로펠러(200)의 상측부와 평행하게 대향되도록 설치되는 것이다.That is, the support shafts 10b and 10c and the flow regulating blades 30b and 30c are located on the same plane in the vertical direction of the stern space portion 350 as in the embodiment of FIG. 4 and parallel to the upper side of the propeller 200. Are installed to face each other.

또한 도 14에 도시된 바와 같이, 본 발명의 선미 부가물(50d)은 유동 조절블레이드(30d)를 지지축(10d)의 길이 방향을 따라 다수개 설치하되, 유동 조절블레이드(30d)가 서로 대칭되게 절곡되어 방사형으로 설치되도록 할 수도 있다.In addition, as shown in Figure 14, the stern appendage (50d) of the present invention is installed a plurality of flow control blades 30d along the longitudinal direction of the support shaft (10d), the flow control blades 30d are symmetrical with each other It may be bent so as to be installed radially.

이때 유동 조절블레이드(30b,30c,30d)는 지지축(10b,10c,10d)에 결합된 중앙부를 기준으로 상방 또는 하방으로 절곡 형성되며, 도 4의 실시예와 마찬가지로 단면은 평판이나 타원형 또는 유선형으로 형성되며, 단면이 양단부로 갈수록 일정하거나 또는 점차적으로 작아지거나 커지도록 형성되는 것이 바람직하다.At this time, the flow control blades (30b, 30c, 30d) is bent upward or downward relative to the center portion coupled to the support shaft (10b, 10c, 10d), as in the embodiment of FIG. It is preferably formed so that the cross section becomes constant or gradually becomes smaller or larger toward both ends.

도 11 내지 도 14의 실시예는 유동 조절블레이드(30a,30b,30c,30d)가 지지축(10a,10b,10c,10d)에 다수개가 이격되어 설치됨으로써, 프로펠러(200) 전방의 유동 흐름을 보다 더 넓은 범위에서 개선할 수 있게 되는 것이다.11 to 14, the plurality of flow control blades (30a, 30b, 30c, 30d) are installed on the support shaft (10a, 10b, 10c, 10d) spaced apart, thereby the flow of the flow in front of the propeller 200 It can be improved in a wider range.

따라서 본 발명은 유동 조절블레이드(30,30a,30b,30c,30d)의 단면 형상을 평판이나 타원형 또는 유선형으로 형성하여 부가물 자체의 유동 흐름에 대한 저항이 최소화될 수 있을 뿐 아니라, 유동 흐름이 균일하게 효과적으로 프로펠러(200)로 유도되어 프로펠러(200)의 날개에 의해 후방으로 가속 배출됨으로써, 프로펠러(200) 전방에서의 유동 흐름의 압력 저항이 감소되고, 또한 프로펠러(200)의 날개에 형성되는 공동현상(cavitation)이 최소화되며, 또 구조가 간단하고 설치 및 해체가 용이하여 유지 보수 또한 용이하게 되는 것이다.Therefore, in the present invention, the cross-sectional shape of the flow control blades 30, 30a, 30b, 30c, and 30d may be formed in a flat plate, elliptical shape, or streamline shape to minimize the resistance to the flow of the adduct itself, as well as the flow flow. By uniformly effectively guided to the propeller 200 and accelerated to the rear by the wing of the propeller 200, the pressure resistance of the flow flow in front of the propeller 200 is reduced, and also formed on the wing of the propeller 200 The cavitation is minimized, and the structure is simple, and the installation and dismantling is easy, so the maintenance is also easy.

이상, 상기의 실시 예는 단지 설명의 편의를 위해 예시로서 설명한 것에 불과하므로 특허청구범위를 한정하는 것은 아니며, 본 발명의 기술 범주 내에서 다양한 변형이 가능할 것이다.
While the present invention has been described in connection with what is presently considered to be practical exemplary embodiments, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed embodiments, but, on the contrary, is intended to cover various modifications and similarities.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *
10,10a,10b,10c,10d : 지지축
20 : 보조축
30,30a,30b,30c,30d : 유동 조절블레이드
50,50a,50b,50c,50d,100 : 선미 부가물
110 : 날개
200 : 프로펠러 250 : 축심
300 : 선체 350 : 공간부Description of the Related Art [0002]
10,10a, 10b, 10c, 10d: support shaft
20: auxiliary shaft
30,30a, 30b, 30c, 30d: Flow Control Blade
50,50a, 50b, 50c, 50d, 100: stern adduct
110: wings
200: propeller 250: shaft
300: hull 350: space part

Claims (13)

선박의 선속 및 추진 효율을 향상시키기 위하여 선미에 설치되는 선속 및 프로펠러 효율 향상을 위한 선미 부가물(50)에 있어서,
상기 선미 부가물(50)은,
프로펠러(200)의 전방 선미에 형성된 공간부(350)에 수직 방향으로 기립 설치되는 지지축(10); 및
상기 지지축(10)에 중앙부가 결합되고, 상기 지지축(10)의 양측 방향으로 일정 길이 연장되도록 형성하되, 상기 프로펠러(200)의 상측부에 평행하게 대향되도록 설치되어 선미의 유동 흐름을 가이드 할 수 있게 구비되는 일정 길이의 유동 조절블레이드(30);로 구성하되,
상기 유동 조절블레이드(30)는 상기 지지축(10)의 길이 방향을 따라 일정 간격으로 이격되어 다수개가 병렬 설치되고,
상기 지지축(10)에는 일단이 상기 선미 표면에 결합되고, 타단이 상기 지지축(10)의 중앙부에 직각 방향으로 결합되어 상기 유동 조절블레이드(30)와 동일 위치에 수평 방향으로 보조축(20)이 더 설치되는 것을 특징으로 하는 선속 및 프로펠러 효율 향상을 위한 선미 부가물.In the stern appendage 50 for improving the ship speed and propeller efficiency installed in the stern to improve the ship's ship speed and propulsion efficiency,
The stern adduct 50,
A support shaft 10 standing upright in a vertical direction in the space 350 formed at the front stern of the propeller 200; And
A central portion is coupled to the support shaft 10 and is formed to extend a predetermined length in both directions of the support shaft 10, and is installed to face the upper portion of the propeller 200 in parallel to guide the flow of the stern. Consisting of a predetermined length of the flow control blade (30) which can be provided,
The flow control blades 30 are spaced apart at regular intervals along the longitudinal direction of the support shaft 10, a plurality are installed in parallel,
One end of the support shaft 10 is coupled to the stern surface, and the other end thereof is coupled to the center portion of the support shaft 10 at a right angle to the support shaft 10 in the horizontal position at the same position as the flow control blade 30. Stern additives for improving the speed and propeller efficiency, characterized in that is further installed. 제1항에 있어서,
상기 유동 조절블레이드(30)는 단면이 평판이나 타원형 또는 유선형으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 선속 및 프로펠러 효율 향상을 위한 선미 부가물.The method of claim 1,
The flow control blade 30 is a stern adjunct for improving the speed and propeller efficiency, characterized in that the cross section is made of a flat plate or oval or streamlined. 삭제delete 제2항에 있어서,
상기 유동 조절블레이드(30)는 중앙부에서 양단부로 진행할수록 단면이 일정하거나 또는 점차적으로 작아지거나 커지도록 형성되는 것을 특징으로 하는 선속 및 프로펠러 효율 향상을 위한 선미 부가물.The method of claim 2,
The flow control blade 30 is a stern additive for improving the speed and propeller efficiency, characterized in that the cross section is formed to be constant or gradually smaller or larger as it proceeds from the center to both ends. 제2항에 있어서,
상기 유동 조절블레이드(30)의 길이는 상기 프로펠러(200)의 외경을 기준으로 크거나 작게 형성되는 것을 특징으로 하는 선속 및 프로펠러 효율 향상을 위한 선미 부가물.The method of claim 2,
The length of the flow control blade 30 is a stern additive for improving the speed and propeller efficiency, characterized in that formed on the basis of the outer diameter of the propeller (200) large or small. 제1항에 있어서,
상기 유동 조절블레이드(30)는 상기 지지축(10)을 기준으로 양측부가 서로 대칭되게 상방 또는 하방으로 일정 각도 경사지도록 설치되는 것을 특징으로 하는 선속 및 프로펠러 효율 향상을 위한 선미 부가물.The method of claim 1,
The flow control blade 30 is stern adjunct for improving the speed and propeller efficiency, characterized in that both sides are installed to be inclined at an angle upward or downward symmetrically with respect to the support shaft (10). 삭제delete 삭제delete 제1항에 있어서,
상기 지지축(10)은 횡 방향으로 다수개가 이격되어 병렬 설치되는 것을 특징으로 하는 선속 및 프로펠러 효율 향상을 위한 선미 부가물.The method of claim 1,
The support shaft 10 is a stern adjunct for improving the speed and propeller efficiency, characterized in that the plurality is installed in parallel in the horizontal direction spaced apart. 삭제delete 삭제delete 삭제delete 제1항에 있어서,
상기 지지축(10)과 보조축(20)은 유동 흐름의 저항이 최소화 되도록 단면이 평판, 원형, 타원형 또는 유선형 중 어느 하나로 형성되는 것을 특징으로 하는 프로펠러 효율 향상을 위한 선미 부가물. The method of claim 1,
The support shaft 10 and the auxiliary shaft 20 is a stern adjunct for improving propeller efficiency, characterized in that the cross section is formed in any one of a flat plate, a circular, elliptical or streamline so that the resistance of the flow flow is minimized.
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