KR20180135469A - Ship propulsion system - Google Patents
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Abstract
프로펠러(2)의 후방에 배치한 키(3)의 전연에서의 프로펠러(2)의 높이 위치에 프로펠러(2)의 허브 와류(hub vortex)를 저감하기 위한 부가물(4)을 설치한다. 키(3)의 전연과 프로펠러(2)의 날개(blade) 중심 간의 거리(L1)는 프로펠러(2)의 지름(D)의 30% 이상 60% 이하로 하고, 부가물(4)의 전단과 프로펠러(2)의 후단 간의 거리(L2)는 50mm 이상 300mm 이하로 한다. An adduct 4 for reducing the hub vortex of the propeller 2 is provided at a height position of the propeller 2 at the leading edge of the key 3 disposed at the rear of the propeller 2. The distance L1 between the leading edge of the key 3 and the blade center of the propeller 2 is set to 30% or more and 60% or less of the diameter D of the propeller 2, The distance L2 between the rear ends of the propeller 2 is 50 mm or more and 300 mm or less.
Description
본 발명은 선박의 추진 장치에 관한 것이다. The present invention relates to a propulsion device for a ship.
프로펠러를 사용한 선박의 추진 장치로서, 프로펠러의 회전에 따라 발생하는 허브 와류(hub vortex)를 저감하여, 추진 효율의 향상을 도모할 목적으로, 프로펠러 후방의 키(rudder)에 부가물을 구비한 것이 종래 알려져 있다. 예를 들어, 하기의 특허문헌 1에는, 프로펠러의 후방에 배치한 키의 전연(前緣; front edge)의 프로펠러 축선 위의 위치에 밸브와 좌우 한 쌍의 핀(fin)을 구비한 선박의 추진 성능 향상 장치가 기재되어 있다. 또한, 하기의 특허문헌 2에는, 좌우현의 각 프로펠러 후방의 키에 각각 밸브와 핀을 구비한 2축 2타(舵)의 트윈 스케그(twin-skeg)선이 기재되어 있다. As a propulsion device for a ship using propellers, there is a propulsion device in which a rudder at the rear of the propeller is provided with an additive for the purpose of reducing the number of hub vortices generated by rotation of the propeller, Are conventionally known. For example,
그런데, 이러한 밸브나 핀과 같은 부가물은, 프로펠러의 후방에 키가 설치된 선박이면 용도나 종류를 묻지 않고, 키를 지지체로 하여 프로펠러의 후방에 배치할 수 있다. 예를 들어, 쇄빙선이나 내빙선과 같은 선박의 키에도 동일한 부가물을 설치할 수 있다.However, such an additive such as a valve or a pin can be disposed behind the propeller using the key as a support, without requiring any application or kind of vessel if the vessel is equipped with a key at the rear of the propeller. For example, the same additive can be installed on a ship's key, such as an icebreaker or an ice line.
하지만, 쇄빙선이나 내빙선의 경우, 통상의 선박과 비교하여, 키를 프로펠러로부터 이간시켜 배치할 필요가 있다. 선체 후방으로 흘러온 얼음이 프로펠러와 키 사이에 끼여 프로펠러의 회전의 방해가 되는 것을 방지하기 위함이다.However, in the case of the icebreaking line or the ice-making line, it is necessary to dispose the key from the propeller in comparison with the ordinary ship. This is to prevent the ice that flows to the rear of the hull from being interposed between the propeller and the key to prevent the rotation of the propeller.
이 때문에, 쇄빙선이나 내빙선에서는, 키에 통상의 선박과 동일한 부가물을 구비하였다고 해도, 상기 부가물과 프로펠러 간의 거리가 벌어져 버려, 허브 와류의 저감 효과를 다종(多種)의 선박과 동일한 수준으로는 얻을 수 없다. 한편으로, 쇄빙선이나 내빙선에서는, 빙해를 항행할 때, 얼음의 저항에 의해 볼라드(bollard) 상태가 된 프로펠러에 강한 허브 와류가 발생한다. 프로펠러의 마력을 억제하기 위해서는, 이 허브 와류를 저감하는 것이 바람직하지만, 종래의 쇄빙선이나 내빙선에서는 상술한 바와 같이 프로펠러로부터 이간한 위치에 부가물이 배치되어 있어, 이 강한 허브 와류를 효과적으로 억제할 수 없게 되어 있다. 빙해 항행 시에 한정되지 않고 평수(平水) 중을 항행 시에도 역시 키와 프로펠러의 이간 배치 때문에, 허브 와류의 억제에는 한정적인 효과밖에 발휘할 수 없다. 이와 같이, 쇄빙선이나 내빙선과 같은 선박에서는, 키와 프로펠러의 이간 배치가 추진 효율의 향상을 방해하는 요인이 되고 있다.Therefore, even if an ice-breaker or an ice-breaking line is provided with the same additive as that of an ordinary ship, the distance between the addend and the propeller is widened, and the effect of reducing the hub vorticity is reduced to the same level as that of various vessels Can not be obtained. On the other hand, in the icebreaking line and the ice shelf line, strong herbal vortices are generated in a propeller which is in a bollard state due to the resistance of ice when navigating the ice. In order to suppress the horsepower of the propeller, it is preferable to reduce the hub vorticity. However, in the conventional icebreaking line and the ice-breaking line, the adduct is disposed at a position separated from the propeller as described above, It can not be done. Even when navigating in the clear waters, not only during the ice, but also due to the disengagement of the key and the propeller, the effect of restraining the hub vorticity can be limited. Thus, in a ship such as an icebreaking line or an embankment line, the spacing between the key and the propeller is an obstacle to the improvement of the propulsion efficiency.
본 발명은 이러한 실정을 감안하여, 프로펠러와 키가 이간 배치된 선박에서의 프로펠러의 추진 효율을 향상시킬 수 있는 선박의 추진 장치를 제공하고자 하는 것이다. SUMMARY OF THE INVENTION In view of the foregoing, it is an object of the present invention to provide a propulsion device for a ship capable of improving the propulsion efficiency of a propeller in a ship in which a propeller and a key are disposed apart from each other.
본 발명은, 프로펠러의 후방에 배치한 키의 전연에서의 상기 프로펠러의 높이 위치에 상기 프로펠러의 허브 와류를 저감하기 위한 부가물이 설치되고, 상기 키의 전연과 상기 프로펠러의 날개(blade) 중심 간의 거리는 상기 프로펠러의 지름의 30% 이상 60% 이하이고, 상기 부가물의 전단과 상기 프로펠러의 후단 간의 거리는 50mm 이상 300mm 이하인 선박의 추진 장치에 관한 것이다.The present invention is characterized in that an addendum for reducing the hub vortex of the propeller is provided at the height position of the propeller at the leading edge of the key disposed at the rear of the propeller, Wherein the distance is not less than 30% and not more than 60% of the diameter of the propeller, and the distance between the front end of the adjunct and the rear end of the propeller is not less than 50 mm and not more than 300 mm.
본 발명의 선박의 추진 장치에 있어서, 상기 부가물은 선체 방향으로 연장되는 중심 축과 직교하는 방향에 원형의 단면을 갖고, 그 후부에는 후단측을 향해 지름이 작아지는 방추형의 형상을 가지면서 이루어진 것이 바람직하다.In the propulsion device for a ship of the present invention, the adduct has a circular cross section in a direction orthogonal to the central axis extending in the direction of the ship body, and a fusiform shape in which the diameter decreases toward the rear end side .
본 발명의 선박의 추진 장치에 있어서, 상기 부가물은 최대 지름이 상기 프로펠러의 지름에 대하여 10% 이상 40% 이하이며, 선체 방향의 길이가 상기 프로펠러의 지름에 대하여 40% 이상 70% 이하인 것이 바람직하다. In the propulsion apparatus of the present invention, it is preferable that the maximum diameter of the adduct is 10% or more and 40% or less with respect to the diameter of the propeller, and the length in the direction of the hull is 40% or more and 70% or less with respect to the diameter of the propeller Do.
본 발명의 선박의 추진 장치는 쇄빙선 또는 내빙선에 적용할 수 있다. The propulsion device of the present invention can be applied to an icebreaking line or an ice-breaking line.
본 발명의 선박의 추진 장치에 의하면, 프로펠러와 키가 이간 배치된 선박에서의 프로펠러의 추진 효율을 향상시킬 수 있다는 우수한 효과를 나타낼 수 있다. According to the propulsion device of the present invention, it is possible to improve the propulsion efficiency of the propeller in the ship in which the propeller and the key are disposed apart from each other.
도 1은 본 발명의 실시에 의한 선박의 추진 장치의 형태의 일례를 나타내는 도면이다.
도 2는 본 발명의 실시에 의한 선박의 추진 장치의 형태의 다른 일례를 나타내는 도면이다.
도 3은 본 발명의 실시에 의한 선박의 추진 장치의 형태의 또 다른 일례를 나타내는 도면이다. BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS Fig. 1 is a view showing an example of the shape of a propulsion device of a ship according to an embodiment of the present invention; Fig.
2 is a view showing another example of the shape of the propulsion device of the ship according to the embodiment of the present invention.
3 is a view showing another example of the shape of a propulsion device of a ship according to the embodiment of the present invention.
이하, 본 발명의 실시형태를 첨부 도면을 참조하여 설명한다.DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
도 1은 본 발명의 실시에 의한 선박의 추진 장치의 형태의 일례를 나타내는 것이다. 쇄빙선 또는 내빙선인 선박(1)의 선미에 프로펠러(2)가 설치되고, 상기 프로펠러(2)의 후방에는 키(3)가 배치되어 있다. 키(3)의 전연에는 프로펠러(2)의 높이 위치에 프로펠러(2)에 의한 허브 와류를 저감하기 위한 부가물(4)이 설치되어 있다.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS Fig. 1 shows an example of a configuration of a propulsion device for a ship according to an embodiment of the present invention. A propeller (2) is provided at the stern of a ship (1), which is an icebreaking line or an inundation line, and a key (3) is disposed at the rear of the propeller (2). At the leading edge of the
쇄빙선 또는 내빙선인 선박(1)에서는, 도 1 중에 나타내는 바와 같이, 일반적인 선박과 비교하여, 프로펠러(2)와 키(3)가 이간하여 배치되어 있다. 그리고, 본 실시예의 경우, 프로펠러(2)에 발생하는 허브 와류를 저감하기 위한 부가물(4)이 키(3)의 전연으로부터 프로펠러(2)를 향해 크게 돌출하도록 배치되어 있다.As shown in Fig. 1, the
여기에 나타낸 예에서는, 부가물(4)은 선체 방향으로 연장되는 중심 축과 직교하는 방향에 원형의 단면을 갖는 물체이고, 그 후부는 후단측으로 향할수록 지름이 작아지는 방추형으로 구성되어 있다. 중심 축의 위치는 프로펠러(2)의 축선과 일치하도록 설정되어 있다.In the example shown here, the
프로펠러(2)에 대한 키(3), 및 부가물(4)의 배치에 대하여 설명한다. 키(3)는 상술한 바와 같이 프로펠러(2)의 후방에 배치되어 있고, 키(3)의 전연과 프로펠러(2)의 날개 중심 간의 거리(L1)는 프로펠러(2)의 지름(D)의 대략 44%로 크게 설정되어 있다. 이와 같이 키(3)를 프로펠러(2)로부터 이간시켜 배치함으로써, 선미에 흘러온 얼음이 프로펠러(2)와 키(3) 사이에 끼여 프로펠러(2)의 회전을 방해하는 것을 방지하고 있다.The arrangement of the
부가물(4)은 선체 방향의 길이가 프로펠러(2)의 지름(D)의 약 56%이고, 지름은 프로펠러(2)의 지름(D)의 약 25%로 설정되어 있다. 이러한 치수의 부가물(4)이 키(3)의 전연으로부터 프로펠러(2)의 후단 근방을 향해 돌출하고 있고, 프로펠러(2)의 후단과 부가물(4)의 전단 사이의 거리(L)는 약 100mm로 작게 되어 있다. 이렇게 하여, 본 실시예에서는 프로펠러(2)와 키(3) 사이를 이간시키면서, 프로펠러(2) 후방의 상기 프로펠러(2)에 가까운 위치에 부가물(4)을 배치하여, 프로펠러(2)의 허브 와류를 효과적으로 저감하도록 하고 있다.The length of the
여기서, 키(3)의 전연과 프로펠러(2)의 날개 중심 간의 거리(L1)는 너무 가까우면 얼음이 프로펠러(2)와 키(3) 사이에 끼일 리스크가 커지는 한편, 너무 멀어도 키(3)의 기능을 충분히 발휘할 수 없다. 이런 점에서, 거리(L1)는 프로펠러(2)의 지름(D)의 30% 이상 60% 이하로 설정하는 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 40% 이상 50% 이하이다. 한편, 부가물(4)의 전단과 프로펠러(2)의 후단 간의 거리(L2)에 대해서는, 너무 넓으면 충분히 허브 와류를 억제할 수 없고, 또한, 프로펠러(2)와 부가물(4) 사이에 얼음이 끼일 우려도 생기므로, 이 거리(L2)는 부가물(4)과 프로펠러(2)가 서로 간섭하지 않을 정도로 작은 것이 바람직하다. 따라서, 거리(L2)는, 50mm 이상 300mm 이하 정도로 설정하는 것이 바람직하다.Here, if the distance L1 between the leading edge of the
또한, 프로펠러(2)의 허브 와류를 효과적으로 저감하기 위해서는, 부가물(4)의 지름은 전단 부근의 최대 개소에서 프로펠러(2)의 지름(D)에 대하여 10% 이상 40% 이하로 하는 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 20% 이상 30% 이하이다. 또한, 부가물(4)의 선체 방향의 길이는 프로펠러(2)의 지름(D)에 대하여 40% 이상 70% 이하로 하는 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 50% 이상 60% 이하이다.In order to effectively reduce the hub vortex of the
상술한 바와 같이, 지름을 프로펠러(2)의 지름(D)의 약 25%, 길이를 프로펠러(2)의 지름(D)의 약 56%로 설정한 부가물(4)을 프로펠러(2) 후방에 상기 배치[프로펠러(2)의 날개 중심으로부터 상기 프로펠러(2)의 지름(D)의 44% 이간한 위치에 키(3)의 전연을 배치하고, 프로펠러(2)의 후단으로부터 100mm 후방에 부가물(4)의 전단이 위치하는 배치]에 의해 설치한 경우, 프로펠러(2)의 마력이 평수 중에서 2 내지 3% 정도, 빙수 중에서는 1% 정도 저감되는 것이 본원 출원인에 의한 막형 시험에 의해 밝혀져 있다.An
또한, 키(3) 전연에 설치하는 부가물로서는 상술한 바와 같은 형상의 부가물(4) 외에, 예를 들어 도 2에 나타내는 바와 같이, 좌우로 돌출된 핀 형상의 부가물(5)을 구비해도 좋고, 또한, 도 1에 나타내는 바와 같은 부가물(4)에 더하여 도 2에 나타내는 바와 같은 부가물(5)을 구비할 수도 있다. 그밖에, 프로펠러(2)의 후방에서 허브 와류를 저감할 수 있도록, 키(3)에는 어떠한 형상의 부가물을 배치해도 좋다.In addition to the
또한, 도 1에는 부가물(4)의 전방의 프로펠러(2)를 향해 크게 돌출하는 경우를 예시하고 있는데, 이것과는 반대로, 도 3에 나타내는 바와 같이, 프로펠러(6)의 보스 캡(boss cap)이 후방의 부가물(7)을 향해 크게 돌출하도록 해도 좋다. 도 3에 나타낸 예에서는, 프로펠러(6)의 날개 중심과 키(3)의 전연 간의 거리(L1)는 도 1에 나타낸 경우과 동일하게 크게 설정되어 있는데, 도 1과는 반대로 프로펠러(6) 쪽을 부가물(7)을 향해 뻗음으로써, 프로펠러(6) 후단과 부가물(7)의 전단 간의 거리(L2)를 작게 하고 있다.1 shows a case in which the
이상과 같이, 상기 본 실시예에서는, 프로펠러(2)의 후방에 배치한 키(3)의 전연에서의 프로펠러(2)의 높이 위치에 프로펠러(2)의 허브 와류를 저감하기 위한 부가물(4)이 설치되고, 키(3)의 전연과 프로펠러(2)의 날개 중심 간의 거리(L1)는 프로펠러(2)의 지름(D)의 30% 이상 60% 이하이고, 부가물(4)의 전단과 프로펠러(2)의 후단 간의 거리(L2)는 프로펠러(2)의 지름(D)의 50mm 이상 300mm 이하이므로, 프로펠러(2)와 키(3)가 이간 배치된 선박(1)에서도 프로펠러(2)에 발생하는 허브 와류를 효과적으로 저감할 수 있다.As described above, in this embodiment, in order to reduce the hub vortex of the
또한, 본 실시예에서, 부가물(4)은 선체 방향으로 연장되는 중심 축과 직교하는 방향에 원형의 단면을 갖고, 그 후부에는 후단측을 향해 지름이 작아지는 방추형의 형상을 가지면서 이루어진 것이 바람직하고, 이와 같이 하면, 프로펠러(2)에 발생하는 허브 와류를 보다 효과적으로 저감할 수 있다.In addition, in the present embodiment, the
또한, 본 실시예에서, 부가물(4)은 최대 지름이 프로펠러(2)의 지름(D)에 대하여 10% 이상 40% 이하이고, 선체 방향의 길이가 프로펠러(2)의 지름(D)에 대하여 40% 이상 70% 이하인 것이 바람직하고, 이와 같이 하면, 프로펠러(2)에 발생하는 허브 와류를 특히 효과적으로 저감할 수 있다.In this embodiment, the maximum diameter of the adhering
따라서, 상기 본 실시예에 의하면, 프로펠러와 키가 이간 배치된 선박에서의 프로펠러의 추진 효율을 향상시킬 수 있다.Therefore, according to the present embodiment, the propelling efficiency of the propeller in the ship in which the propeller and the key are disposed apart from each other can be improved.
또한, 본 발명의 선박의 추진 장치는 상술한 실시예에만 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 요지를 일탈하지 않는 범위 내에서 다양하게 변경을 가할 수 있음은 물론이다. It is needless to say that the propulsion device of the present invention is not limited to the above-described embodiments, and various modifications may be made without departing from the gist of the present invention.
1 선박(쇄빙선 또는 내빙선)
2 프로펠러
3 키
4 부가물
5 부가물
6 프로펠러
7 부가물
D 지름
L1 거리
L2 거리1 Ships (icebreaker or snowboard)
2 Propeller
3 keys
4 addition
5 addition
6 Propeller
7 addition
D diameter
L1 distance
L2 distance
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