KR20130021052A - Asymmetric twisted flow control fin of ship - Google Patents

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Abstract

PURPOSE: An asymmetry twisting flow control pin of a vessel is provided to improve the hollowing performance of a propeller by equalizing the speed of the flow on the surface of the propeller when the vessel sails. CONSTITUTION: An asymmetry twisting flow control pin of a vessel(100) includes a propeller(112) and a stern structure(120). The propeller is installed on the stern(110) of the vessel. The stern includes multiple stern additions(121-124). The multiple stern additions generate a change of the rotary current by the propeller and reduces the energy loss when a vessel sails. Some, not all, of the multiple stern additions have an attachment positions and lengths different from each other and have at least one in between a structure twisted around the rotational axis as a center and a section structure asymmetrical with each other. Each of the multiple stern additions is formed with a twisted structure based on the size of the rotary current.

Description

선박의 비대칭 비틀림 유동제어 핀{ASYMMETRIC TWISTED FLOW CONTROL FIN OF SHIP}Asymmetric Torsional Flow Control Pins for Ships {ASYMMETRIC TWISTED FLOW CONTROL FIN OF SHIP}

본 출원은 선박의 비대칭 비틀림 유동제어 핀에 관한 것으로, 보다 상세하게는, 선박의 항해시 프로펠러에 유입되는 유속분포를 균일하게 하고 프로펠러 후류의 회전유동에서 발생되는 에너지 유실량을 감소시킬 수 있는 선박의 비대칭 비틀림 유동제어 핀에 관한 것이다.The present application relates to an asymmetric torsional flow control pin of a ship, and more particularly, to uniform the flow rate distribution flowing into the propeller during sailing of the ship and to reduce the amount of energy loss generated in the rotational flow of the propeller wake An asymmetric torsional flow control pin.

선박은 선미에 결합되는 프로펠러의 회전으로부터 추진력을 얻는다. 프로펠러는 물을 밀어주고 이 힘에 대한 반작용으로 선박은 앞으로 나아가게 된다. 하지만 프로펠러 전후의 해수의 흐름은 완전한 직선방향의 흐름이 되지 못하고, 선미형상의 급격한 변화로 인하여 불균일한 회전류가 되어 프로펠러로 유입되어 선박의 속도성능과 프로펠러의 공동성능을 저하시킨다. 그리고 프로펠러 후류의 회전유동은 에너지 유실을 발생시킨다. 따라서 프로펠러에 유입되는 유속분포를 균일화하고 프로펠러 후류의 회전유동에 기인한 에너지 유실량을 최소화하는 해결책이 필요하다.The ship derives propulsion from the rotation of the propeller coupled to the stern. The propeller pushes the water and the ship moves forward in response to this force. However, the flow of seawater before and after the propeller does not become a completely straight flow, and due to the rapid change in the stern shape, it becomes a non-uniform rotational flow into the propeller, thereby degrading the speed performance of the ship and the joint performance of the propeller. And the rotating flow after the propeller causes energy loss. Therefore, there is a need for a solution that equalizes the distribution of flow velocity flowing into the propeller and minimizes the amount of energy lost due to the rotational flow of the propeller wake.

본 출원은 항해시 프로펠러에 유입되는 유속 분포를 균일화하고 프로펠러 후류의 회전유동에 기인한 에너지 유실을 감소시킬 수 있는 선박의 비대칭 비틀림 유동제어 핀을 제공한다.The present application provides an asymmetrical torsional flow control pin of a ship which can equalize the distribution of flow velocity entering the propeller during navigation and reduce the energy loss due to the rotational flow of the propeller wake.

실시예들 중에서, 선박의 선미부에 설치되는 추진체 및 상기 추진체에 의한 회전류에 변화를 발생시켜서 상기 선박의 항해중 에너지 유실을 감소시키는 복수의 선미 부가물들을 포함하는 선미 구조부를 포함하고, 상기 복수의 선미 부가물들은, 모두는 아니나 적어도 일부에 있어서, 서로 다른 부착 위치 및 길이를 가지고 (i) 서로 다른 회전축을 중심으로 뒤틀린 구조 또는 (ii) 서로 비대칭적인 단면 구조 중 적어도 하나를 가진다.Among the embodiments, the stern structure including a propellant installed in the stern portion of the ship and a plurality of stern appendages to generate a change in the rotational flow by the propellant to reduce the loss of energy during sailing of the ship, The plurality of stern appendages have, at least in part, but not all, at least one of: (i) a twisted structure about a different axis of rotation, or (ii) asymmetric cross-sectional structures.

일 실시예에서, 상기 복수의 선미 부가물들은 상기 (i) 및 (ii) 모두를 가질 수 있다. 일 실시예에서, 상기 복수의 선미 부가물들 각각은 상기 회전류의 크기를 고려하여 상기 뒤틀린 구조가 형성될 수 있다.In one embodiment, the plurality of stern adducts may have both (i) and (ii). In one embodiment, each of the plurality of stern adjuncts may be formed in the twisted structure in consideration of the size of the rotational flow.

본 출원의 개시된 기술은 항해시 선박 추진체의 작동으로 발생되는 추진체 후류의 회전유동에 기인한 에너지 유실량을 감소시킬 수 있다. 또한, 선박의 항해시 프로펠러 면에 유입되는 유속을 균일하게 하여 프로펠러 공동성능을 향상시킬 수 있다.The disclosed technique of the present application can reduce the amount of energy lost due to the rotational flow of the propellant wake generated by the operation of the ship propellant during navigation. In addition, it is possible to improve the propeller cavity performance by making the flow rate flowing into the propeller surface at the time of sailing of the ship uniform.

도 1은 개시된 기술의 일 실시예에 따른 선박을 나타내는 사시도이다.
도 2는 도 1에 있는 선박에서 선미부와 선미 구조부를 나타내는 확대 사시도이다.
도 3은 도 2에 있는 선미 구조부를 나타내는 도면이다.1 is a perspective view showing a vessel according to an embodiment of the disclosed technology.
FIG. 2 is an enlarged perspective view showing the stern portion and the stern structure portion in the ship in FIG. 1. FIG.
3 is a view showing the stern structure in FIG.

개시된 기술에 관한 설명은 구조적 내지 기능적 설명을 위한 실시예에 불과하므로, 개시된 기술의 권리범위는 본문에 설명된 실시예에 의하여 제한되는 것으로 해석되어서는 아니 된다. 즉, 실시예는 다양한 변경이 가능하고 여러 가지 형태를 가질 수 있으므로 개시된 기술의 권리범위는 기술적 사상을 실현할 수 있는 균등물들을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 또한, 개시된 기술에서 제시된 목적 또는 효과는 특정 실시예가 이를 전부 포함하여야 한다거나 그러한 효과만을 포함하여야 한다는 의미는 아니므로, 개시된 기술의 권리범위는 이에 의하여 제한되는 것으로 이해되어서는 아니 될 것이다.The description of the disclosed technique is merely an example for structural or functional explanation and the scope of the disclosed technology should not be construed as being limited by the embodiments described in the text. That is, the embodiments may be variously modified and may have various forms, and thus the scope of the disclosed technology should be understood to include equivalents capable of realizing the technical idea. In addition, the objects or effects presented in the disclosed technology does not mean that a specific embodiment should include all or only such effects, and thus the scope of the disclosed technology should not be understood as being limited thereto.

한편, 본 출원에서 서술되는 용어의 의미는 다음과 같이 이해되어야 할 것이다.Meanwhile, the meaning of the terms described in the present application should be understood as follows.

"제1", "제2" 등의 용어는 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하기 위한 것으로, 이들 용어들에 의해 권리범위가 한정되어서는 아니 된다. 예를 들어, 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다.The terms "first "," second ", and the like are intended to distinguish one element from another, and the scope of the right should not be limited by these terms. For example, the first component may be referred to as a second component, and similarly, the second component may also be referred to as a first component.

어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어"있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결될 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어"있다고 언급된 때에는 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다. 한편, 구성요소들 간의 관계를 설명하는 다른 표현들, 즉 "~사이에"와 "바로 ~사이에" 또는 "~에 이웃하는"과 "~에 직접 이웃하는" 등도 마찬가지로 해석되어야 한다.It is to be understood that when an element is referred to as being "connected" to another element, it may be directly connected to the other element, but there may be other elements in between. On the other hand, when an element is referred to as being "directly connected" to another element, it should be understood that there are no other elements in between. On the other hand, other expressions describing the relationship between the components, such as "between" and "immediately between" or "neighboring to" and "directly neighboring to", should be interpreted as well.

단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한 복수의 표현을 포함하는 것으로 이해되어야 하고, "포함하다"또는 "가지다" 등의 용어는 설시된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이며, 하나 또는 그 이상의 다른 특징이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.It should be understood that the singular " include "or" have "are to be construed as including a stated feature, number, step, operation, component, It is to be understood that the combination is intended to specify that it does not preclude the presence or addition of one or more other features, integers, steps, operations, elements, components, or combinations thereof.

여기서 사용되는 모든 용어들은 다르게 정의되지 않는 한, 개시된 기술이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가진다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미를 지니는 것으로 해석될 수 없다.All terms used herein have the same meaning as commonly understood by one of ordinary skill in the art unless otherwise defined. Commonly used predefined terms should be interpreted to be consistent with the meanings in the context of the related art and can not be interpreted as having ideal or overly formal meaning unless explicitly defined in the present application.

도 1은 개시된 기술의 일 실시예에 따른 선박을 나타내는 사시도이고, 도 2는 도 1에 있는 선박에서 선미부와 선미 구조부를 나타내는 확대 사시도이다.1 is a perspective view showing a ship according to an embodiment of the disclosed technology, Figure 2 is an enlarged perspective view showing the stern and the stern structure in the ship in Figure 1;

도 1 및 도 2를 참조하면, 선박(100)은 선미부(110)와 선미 구조부(120)를 포함한다.1 and 2, the ship 100 includes a stern 110 and a stern structure 120.

선미부(110)는 추진체(112)를 포함하고, 선박(100)의 항해시 해수면에 아래에 위치하여 선박(100)의 항해를 추진하고, 회전류를 제어할 수 있다. 일 실시예에서, 추진체(112)는 프로펠러로 구현될 수 있다. 추진체(112)는 항해방향의 반대방향으로 해수를 밀어내면서 항해방향으로의 추진력을 발생시킨다. 추진력이 발생되면, 추진체(112)의 회전에 의해 추진체의 회전방향으로 소용돌이 형태의 회전류가 발생된다. 회전류는 추진체(112) 중심축을 기준으로 하여 상부와 하부 그리고 좌현과 우현에 비대칭적인 구조를 갖는다. 결과적으로, 선박(100)은 회전류로 인하여 많은 양의 에너지가 유실된다.The stern 110 includes a propellant 112 and is positioned below the sea surface when sailing the ship 100 to promote sailing of the ship 100 and control the rotational flow. In one embodiment, the propellant 112 may be implemented with a propeller. Propellant 112 generates a driving force in the navigation direction while pushing the sea water in the opposite direction of the navigation direction. When the propulsion force is generated, a swirl-like rotational flow is generated in the rotational direction of the propellant by the rotation of the propellant 112. The rotational flow has an asymmetrical structure in the upper and lower sides and the port and starboard with respect to the central axis of the propellant 112. As a result, the vessel 100 loses a large amount of energy due to the rotational flow.

선미 구조부(120)는 복수의 선미 부가물들(121~124)을 포함하고, 추진체(112)에 의한 회전류에 변화를 발생시켜서 선박(100)의 항해시 발생하는 에너지 유실량을 감소시킨다. 일 실시예에서, 복수의 선미 부가들(121~124)은 회전강도와 유속을 변화시켜 추진체(112)에 유입되는 유속과 입사각을 변화시킴으로써 항해시 발생하는 에너지 유실량을 감소시킬 수 있다.The stern structure 120 includes a plurality of stern appendages 121 to 124 and changes the rotational flow by the propellant 112 to reduce the amount of energy lost during sailing of the ship 100. In one embodiment, the plurality of stern portions 121 to 124 may change the rotational strength and the flow rate to change the flow rate and the angle of incidence introduced into the propellant 112 to reduce the amount of energy lost during navigation.

복수의 선미 부가물들(121~124) 각각은 회전류로부터 발생되는 해수의 회전에너지를 감소시키기 위해 모두는 아니나 적어도 일부에 있어서, 서로 다른 길이로 형성되고, 서로 다른 위치에 부착된다. 이는 회전류가 선미부(110)에서 불규칙한 크기 및 방향으로 발생되기 때문에, 선미부(110)에서 발생되는 회전류를 고려하여 길이와 부착위치가 결정될 수 있다.Each of the plurality of stern adjuncts 121 to 124 is formed in different lengths, but not all, but at least in part to reduce rotational energy of the seawater generated from the rotational flow, and is attached to different positions. Since the rotational flow is generated in an irregular size and direction in the stern 110, the length and the attachment position may be determined in consideration of the rotational flow generated in the stern 110.

일 실시예에서, 복수의 선미 부가물들(121~124) 각각은 모두 서로 같은 길이 또는 모두 서로 다른 길이로 형성될 수 있다. In one embodiment, each of the plurality of stern adjuncts 121 to 124 may be formed in the same length or all different lengths.

또한, 복수의 선미 부가물들(121~124) 각각은 서로 다른 회전축을 중심으로 뒤틀린 구조 또는 서로 비대칭적인 단면 구조 중 적어도 하나로 형성된다. 이는 회전류가 뒤틀린 구조 또는 비대칭적인 단면 구조를 따라 흐르면서 회전방향이 감소 또는 상쇄될 수 있고, 결과적으로, 회전류를 해수의 원래 흐름 방향으로 변화시켜 에너지 유실량을 감소시키기 위함이다.In addition, each of the plurality of stern appendages 121 to 124 is formed of at least one of a twisted structure around a different rotation axis or an asymmetric cross-sectional structure. This is to reduce or cancel the rotation direction as the flow flows along the twisted structure or the asymmetric cross-sectional structure, and as a result, to change the rotation flow in the original flow direction of the seawater to reduce the amount of energy loss.

일 실시예에서, 복수의 선미 부가물들(121~124)은 서로 다른 부착 위치 및 길이를 가지고, 서로 다른 회전축을 중심으로 뒤틀린 구조와 서로 비대칭적인 단면 구조로 형성될 수 있다.In one embodiment, the plurality of stern adjuncts 121 to 124 may have different attachment positions and lengths, and may have a twisted structure about a different rotation axis and an asymmetric cross-sectional structure.

도 3은 도 2에 있는 선미 구조부를 나타내는 도면이다.3 is a view showing the stern structure in FIG.

도 3을 참조하면, 복수의 선미 부가물들(121~124) 각각은 서로 다른 회전축을 중심으로 뒤틀린 구조로 형성된다. 이는 선미부(110)에서 발생되는 회전류의 감소 또는 상쇄를 위해 회전류의 크기 및 방향에 따라 형성되기 위함이다.Referring to FIG. 3, each of the plurality of stern adjuncts 121 to 124 is formed in a twisted structure about a different rotation axis. This is to be formed according to the size and direction of the rotational flow in order to reduce or cancel the rotational flow generated in the stern 110.

일 실시예에서, 복수의 선미 부가물들(121~124) 각각은 회전류의 크기를 고려하여 뒤틀린 구조가 형성될 수 있다. 회전류가 큰 곳에 부착되는 선미 부가물은 더 뒤틀어질 수 있고, 회전류가 작은 곳에 부착되는 선미 부가물은 적게 뒤틀어질 수 있다.In one embodiment, each of the plurality of stern additives 121 to 124 may have a twisted structure in consideration of the size of the rotational flow. The stern adjunct to which the rotational flow is attached may be more distorted and the stern adjunct to which the rotational flow is attached may be less distorted.

상기에서는 본 출원의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 출원의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 출원을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.It will be apparent to those skilled in the art that various modifications and variations can be made to the present invention without departing from the spirit and scope of the present invention as set forth in the following claims It can be understood that

100 : 선박 110 : 선미부
120 : 선미 구조부100: vessel 110: stern
120: stern structure

Claims (3)

선박의 선미부에 설치되는 추진체; 및
상기 추진체에 의한 회전류에 변화를 발생시켜서 상기 선박의 항해중 에너지 유실을 감소시키는 복수의 선미 부가물들을 포함하는 선미 구조부를 포함하고,
상기 복수의 선미 부가물들은, 모두는 아니나 적어도 일부에 있어서, 서로 다른 부착 위치 및 길이를 가지고 (i) 서로 다른 회전축을 중심으로 뒤틀린 구조 또는 (ii) 서로 비대칭적인 단면 구조 중 적어도 하나를 가지는 선박의 비대칭 비틀림 유동제어 핀.A propellant installed at the stern of the ship; And
A stern structure comprising a plurality of stern adjuncts that cause a change in rotational flow by the propellant to reduce energy loss during navigation of the vessel,
The plurality of stern adducts may, but not all, at least in part, have a different attachment position and length and have at least one of (i) a twisted structure about a different axis of rotation, or (ii) asymmetric cross-sectional structures. Asymmetric Torsional Flow Control Pins. 제1항에 있어서, 상기 복수의 선미 부가물들은 상기 (i) 및 (ii) 모두를 가지는 것을 특징으로 하는 선박의 비대칭 비틀림 유동제어 핀.The ship's asymmetric torsional flow control pin according to claim 1, wherein the plurality of stern appendages have both (i) and (ii). 제1항에 있어서, 상기 복수의 선미 부가물들 각각은
상기 회전류의 크기를 고려하여 상기 뒤틀린 구조가 형성되는 것을 특징으로 하는 선박의 비대칭 비틀림 유동제어 핀.The method of claim 1, wherein each of the plurality of stern adjuncts is
The asymmetric torsional flow control pin of the ship, characterized in that the twisted structure is formed in consideration of the size of the rotational flow.
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