RU106221U1 - DEVICE FOR REDUCING THE HYDRODYNAMIC INFLUENCE OF THE ROW SCREW ON THE SHIP BOARD - Google Patents

Abstract

Устройство для уменьшения гидродинамического воздействия гребного винта на корпус судна, содержащее кольцеобразное тело, охватывающее гребной винт и установленное с последним соосно, при этом внутренняя поверхность кольцеобразного тела выполнена в виде цилиндра, внешний радиус кольцеобразного тела равен радиальному расстоянию от оси гребного винта до корпуса судна, кольцеобразное тело жестко соединено с корпусом судна. A device for reducing the hydrodynamic effect of the propeller on the ship’s hull, containing an annular body, covering the propeller and installed with the latter coaxially, while the inner surface of the annular body is made in the form of a cylinder, the outer radius of the annular body is equal to the radial distance from the axis of the propeller to the ship’s hull, the annular body is rigidly connected to the hull of the vessel.

Description

Устройство для уменьшения гидродинамического воздействия гребного винта на корпус судна относится к области судостроения и может быть использовано при проектировании и модернизации водоизмещающих судов, оснащенных гребными винтами.A device for reducing the hydrodynamic effect of a propeller on a ship’s hull belongs to the field of shipbuilding and can be used in the design and modernization of displacement ships equipped with propellers.

Из уровня техники известны устройства для уменьшения гидродинамического воздействия гребного винта на корпус судна, основанные на изоляции корпуса от гребного винта путем создания воздушного слоя между винтом и корпусом (патенты RU 2134648 С1 от 16.03.1998 и RU 2141429 С1 от 05.03.1998). Недостатком данных устройств является малая эффективность изоляционного действия воздушной пелены.The prior art devices for reducing the hydrodynamic effects of the propeller on the ship’s hull, based on the isolation of the hull from the propeller by creating an air layer between the screw and the hull (patents RU 2134648 C1 of 16.03.1998 and RU 2141429 C1 of 03.03.1998). The disadvantage of these devices is the low efficiency of the insulating action of the air curtain.

Известна также направляющая насадка в виде профилированного кольцеобразного тела (патент RU 2096254 С1 от 27.06.1995), охватывающего гребной винт и закрепленного на корпусе судна. Основной целью направляющей насадки является повышение упора гребного винта, что накладывает ограничения на ее размеры (внутренний диаметр направляющей насадки не может превышать наружный диаметр гребного винта более, чем на 5…10%) и на скорость движения судна (при скорости более 20 узлов снижается упор гребного винта). Кроме того, возникают собственные вибрации насадки.Also known is a guide nozzle in the form of a profiled annular body (patent RU 2096254 C1 of 06.27.1995), covering the propeller and mounted on the hull. The main purpose of the guide nozzle is to increase the stop of the propeller, which imposes restrictions on its size (the inner diameter of the guide nozzle cannot exceed the outer diameter of the propeller by more than 5 ... 10%) and the speed of the vessel (at a speed of more than 20 knots the emphasis is reduced propeller). In addition, there are own vibrations of the nozzle.

Техническим результатом предлагаемого устройства является уменьшение амплитуд вибрации кормовой оконечности корпуса судна, вызванной гидродинамическим воздействием гребного винта на корпус судна, а также уменьшение гидродинамических сил и моментов, воздействующих на гребной вал, вызванных несимметричностью потока.The technical result of the proposed device is to reduce the amplitudes of vibration of the aft end of the hull, caused by the hydrodynamic effect of the propeller on the hull, as well as the reduction of the hydrodynamic forces and moments acting on the propeller shaft, caused by the asymmetry of the flow.

Данный технический результат достигается тем, что каждый гребной винт окружен кольцеобразным телом, внутренняя поверхность которого имеет форму цилиндра. При этом кольцеобразное тело расположено соосно с гребным винтом, внешний радиус кольцеобразного тела равен радиальному расстоянию от оси гребного винта до корпуса судна, и кольцеобразное тело жестко соединено с корпусом судна.This technical result is achieved in that each propeller is surrounded by an annular body, the inner surface of which has the shape of a cylinder. In this case, the annular body is coaxial with the propeller, the outer radius of the annular body is equal to the radial distance from the axis of the propeller to the hull of the vessel, and the annular body is rigidly connected to the hull of the vessel.

На Фиг.1 схематично изображена возможная реализация предлагаемого устройства.Figure 1 schematically shows a possible implementation of the proposed device.

Устройство выполнено в виде металлического цилиндрического тела 3, охватывающего гребной винт 2 с произвольным числом лопастей, насаженный на гребной вал 1. Цилиндрическое тело 3 жестко соединено с корпусом судна 4.The device is made in the form of a metal cylindrical body 3, covering a propeller 2 with an arbitrary number of blades, mounted on the propeller shaft 1. The cylindrical body 3 is rigidly connected to the hull of the vessel 4.

При вращении гребного винта 2 в открытой воде каждая его лопасть, проходя вблизи корпуса судна 4, испытывает гидродинамическое возмущение, обусловленное деформацией поля скоростей из-за близости корпуса судна к наружному диаметру гребного винта. Это гидродинамическое возмущение проявляется в виде неуравновешенной гидродинамической силы, действующей по нормали к гребному валу, которая обусловливает вибрацию кормовой оконечности судна и гребного вала, а также в виде неуравновешенного гидродинамического момента, который обусловливает появление крутильных колебаний гребного вала.When the propeller 2 rotates in open water, each of its blades, passing near the hull of the vessel 4, experiences hydrodynamic disturbance due to deformation of the velocity field due to the proximity of the hull of the ship to the outer diameter of the propeller. This hydrodynamic disturbance manifests itself in the form of an unbalanced hydrodynamic force acting normal to the propeller shaft, which causes vibration of the aft end of the vessel and the propeller shaft, as well as in the form of an unbalanced hydrodynamic moment, which causes the appearance of torsional vibrations of the propeller shaft.

Предлагаемое устройство создает одинаковые условия обтекания для всех лопастей гребного винта, что позволяет значительно уменьшить амплитуды вынуждающих гидродинамических сил и моментов, которые возникают из-за общей несимметричности потока. Уменьшение вынуждающих гидродинамических сил и моментов улучшает обитаемость судна, а также повышает надежность гребных винтов и гребных валов, дейдвудных подшипников и подшипников линии гребного вала.The proposed device creates the same flow conditions for all propeller blades, which can significantly reduce the amplitudes of the driving hydrodynamic forces and moments that arise due to the general asymmetry of the flow. The reduction of the driving hydrodynamic forces and moments improves the habitability of the vessel, and also increases the reliability of the propellers and propeller shafts, stern bearings and bearings of the propeller shaft line.

Предлагаемое устройство является простым по конструкции и может быть легко установлено на строящихся и уже эксплуатируемых судах.The proposed device is simple in design and can be easily installed on ships under construction and already in operation.

Claims (1)

Устройство для уменьшения гидродинамического воздействия гребного винта на корпус судна, содержащее кольцеобразное тело, охватывающее гребной винт и установленное с последним соосно, при этом внутренняя поверхность кольцеобразного тела выполнена в виде цилиндра, внешний радиус кольцеобразного тела равен радиальному расстоянию от оси гребного винта до корпуса судна, кольцеобразное тело жестко соединено с корпусом судна.

A device for reducing the hydrodynamic effect of the propeller on the ship’s hull, containing an annular body, covering the propeller and installed with the latter coaxially, while the inner surface of the annular body is made in the form of a cylinder, the outer radius of the annular body is equal to the radial distance from the axis of the propeller to the ship’s hull, the annular body is rigidly connected to the hull of the vessel.