一种船用前置导流翼制造技术

本发明专利技术提出了一种船用前置导流翼，包括左圆弧翼板、右圆弧翼板和n片导叶，n≥2，所述左圆弧翼板和右圆弧翼板安装在船尾、螺旋桨的前方，所述左圆弧翼板和右圆弧翼板上端相互连接并通过加强结构与船尾相连，其特征在于，所述左圆弧翼板不与右圆弧翼板连接的末端悬空设置，不与船体相连，所述右圆弧翼板的直径与左圆弧翼板的直径不同,所述n片导叶周向分布，导叶的一端固定在尾轴管上，p片导叶的另一端固定在左圆弧翼板上，2≤p≤n,q片导叶的另一端固定在右圆弧翼板上,0≤q≤2。本发明专利技术可全面提高螺旋桨叶片负荷，降低螺旋桨后方旋转能量损失，提高螺旋桨推进效率，并降低船舶油耗。

Front guide fin for ship

The invention provides a diversion by the front wing ship, including left and right circular arc wing wing plate and N guide, n = 2, the left wing and the right wing plate circular arc plate mounted on the stern, the propeller in front of the left wing and the right wing plate circular arc plate at the upper end of each other the connection and by strengthening the structure and stern connected, which is characterized in that the ends of the left wing plate is connected with the circular arc right wing plate is suspended, and the hull connected the right wing of the arc diameter and the diameter of the left wing arc plate, the N guide vane circumferential distribution, guide the leaf is fixed in the tail shaft pipe, P guide blades and the other end is fixed on the left wing arc plate, 2 = P = n, Q guide blades and the other end is fixed on the right wing arc plate, 0 = q = 2. The invention can comprehensively improve the load of the propeller blade, reduce the energy loss of the rear rotation of the propeller, improve the propeller propulsion efficiency, and reduce the fuel consumption of the propeller.

【技术实现步骤摘要】
一种船用前置导流翼
本专利技术涉及船用桨前节能装置，尤其涉及一种船用前置导流翼。
技术介绍
燃油支出在船舶营运成本中占有主要比例，节省油耗、降低燃油费是船东永远的追求。与此同时，温室气体排放所导致的各种环境问题日益严峻，并受到了国际社会的广泛关注，国际海事组织先后推出了EEDI、EEOI等指标来进行约束。因此，船舶节能已成为设计院、船厂和船东的一致迫切需求，这也使得绿色船舶技术成为了业界研究的重中之重。船舶水动力节能装置是依据水动力学原理设计的起到降低燃油消耗作用的装置，常见的水动力节能装置有伴流补偿导管、定子、消涡鳍、高效舵等。然而，随着船舶总体性能的日益改进，传统的单一节能装置的节能效果也越来越低，组合式节能装置逐渐成为船舶节能装置的热点及发展重点。近年来，也已出现了多种桨前组合式节能装置，如：申请号200910134601.0所公开的“用于减小船的驱动功率需求的装置”是由一个圆形前喷口和四个或五个叶片所组成，该装置可适用于慢速的肥大型船。同时，由于圆形前喷口下沿与船体之间的距离较小，将会使船舶阻力增加，因而会降低该装置的节能效果。申请号201310306945.1公开的“用于右旋单桨船的预旋三角导管”，所采用的导管呈扇形，导管与螺旋桨轴线同心，安装有四个几何参数相同的导叶，可以降低螺旋桨尾流场因旋转而损失的能量，并适度减少因尾部流动分离而附加的形状阻力，但是该装置几何结构过于简单，短小的导管对尾流不均匀性的改善作用非常有限，实际节能效果并不高。申请号201310271844.5公开的“前置半导轮”，包括前置半导管以及多个前置导叶片，导管的管壁轴向局部为缺口，导叶片的一端周向设置在前置半导管的内壁，另一端与船体尾部相连接。该装置的导管为一个整体且直径较大，这样导管的左右两侧的几何参数和空间位置无法单独根据当地的局部流场来进行设计，由于船尾伴流场的不均匀性，这种装置的导管会产生较大的阻力。
技术实现思路
为了解决上述问题，本专利技术提出了一种船用前置导流翼，包括左圆弧翼板、右圆弧翼板和n片导叶，n≥2，所述左圆弧翼板和右圆弧翼板安装在船尾、螺旋桨的前方，所述左圆弧翼板和右圆弧翼板上端相互连接并通过加强结构与船尾相连，其特征在于，所述左圆弧翼板不与右圆弧翼板连接的末端悬空设置，不与船体相连，所述右圆弧翼板的直径与左圆弧翼板的直径不同,所述n片导叶周向分布，导叶的一端固定在尾轴管上，p片导叶的另一端固定在左圆弧翼板上，2≤p≤n,q片导叶的另一端固定在右圆弧翼板上,0≤q≤2。进一步地，所述右圆弧翼板不与左圆弧翼板连接的一端悬空设置或者与船体相连。进一步地，所述导叶具有机翼型剖面，导叶的剖面弦线与尾轴管中心线构成的夹角φ的范围是-10°至20°。进一步地，所述导叶剖面的弦长为螺旋桨直径的0.1-0.5倍。进一步地，所述导叶的展长为螺旋桨直径的0.3-1.1倍。进一步地，所述导叶的数量为2片、4片、5片或6片。进一步地，所述左圆弧翼板和右圆弧翼板尾部与螺旋桨盘面的距离h为螺旋桨直径的0.05-0.4倍。进一步地，所述左圆弧翼板和右圆弧翼板的长度为螺旋桨直径的0.2-0.6倍。进一步地，所述左圆弧翼板的直径为螺旋桨直径的0.4倍-0.7倍。进一步地，所述右圆弧翼板圆弧的直径为螺旋桨直径的0.3-0.7倍。本专利技术一种船用前置导流翼位于右舷的圆弧翼板直径较小，因而自身的阻力较小；圆弧翼板下端悬空设置，可避免引起船体阻力的增加。附图说明图1为本专利技术一种船用前置导流翼安装在船尾的右舷侧视图；图2为导叶安装角φ的位置示意图；图3为本专利技术装置的实施例1结构示意图；图4为实施例1的三维结构图；图5为本专利技术装置的实施例2结构示意图；图6为本专利技术装置的实施例3结构示意图；图7为实施例3的三维结构图。图中：100-本专利技术、200-螺旋桨、300-船尾、400-尾轴管中心线、101-加强结构、102-左圆弧翼板、103-右圆弧翼板、104-导叶、105-导叶剖面、φ-导叶安装角，h-左圆弧翼板和右圆弧翼板的尾部与螺旋桨盘面的距离。具体实施方式下面结合附图对本专利技术一种船用前置导流翼的具体实施方式进行详细说明，该实施例仅用于说明本专利技术而不用于限制本专利技术的范围，本领域技术人员对本专利技术的各种等价形式的修改均落于本申请所附权利要求所限定的范围。如图1，本专利技术100安装于螺旋桨200前方、船体尾部300处，包括左圆弧翼板102、右圆弧翼板103和导叶104。左圆弧翼板102和右圆弧翼板103分别设置在船尾的左舷与右舷，左圆弧翼板102和右圆弧翼板103的上端相互连接并通过加强结构101与船尾300相连。左圆弧翼板102和右圆弧翼板103可以直接连接在加强结构101上，如图5、图6和图7所示；或者其连接部，即左圆弧翼板102和右圆弧翼板103的上端相互连接的地方，也可以不与加强结构101重合，如图3和图4所示。加强结构101可由几块筋板搭建连接组成。左圆弧翼板102下端悬空，右圆弧翼板103的下端可以悬空，也可与船尾相接。左圆弧翼板102和右圆弧翼板103的尾部与螺旋桨200盘面的距离h为螺旋桨200直径的0.05倍-0.4倍，翼板长度为螺旋桨200直径的0.2倍-0.6倍，左圆弧翼板102的直径为螺旋桨200直径的0.4倍-0.7倍，右圆弧翼板103圆弧的直径为螺旋桨200直径的0.3倍-0.7倍，左圆弧翼板102和右圆弧翼板103的安装位置和几何参数依据水动力特性独立进行设置，最佳安装位置和几何参数的设置原理是基于产生足够大的预旋效果，同时自身和船体的阻力增加较小，结构强度振动性能良好可靠，左圆弧翼板102和右圆弧翼板103的参数不同可以更好地适应船体左右舷的伴流场不均匀这一特点。对于右旋桨而言，为产生与螺旋桨旋转方向相反的流动，左圆弧翼板102可向下倾斜，而右圆弧翼板103可向上倾斜，位于右舷的右圆弧翼板103直径小于等于位于左舷的左圆弧翼板102；对于左旋螺旋桨则相反；对于左旋螺旋桨则相反。圆弧翼板的旋转中心与桨轴管轴线可以重合，也可在横向或纵向偏离一定距离，圆弧翼板与水平面、竖直面均可有一定的夹角。导叶104有2片或4-6片，导叶104周向分布并固定在尾轴管上，导叶104之间采用左圆弧翼板102或右圆弧翼板103连接，若左圆弧翼板102的直径较小，导叶104可贯穿伸展至左圆弧翼板102外部，导叶剖面105的弦长为螺旋桨200直径的0.1倍-0.5倍，导叶104具有机翼型剖面，即导叶剖面105，如图2，导叶104的剖面弦线与尾轴管中心线400构成夹角φ，即导叶安装角，导叶104的安装角φ沿着其展向呈线性变化，φ的变化范围为-10°至20°。实施例1如图3和图4,本实施例中，导叶104有2片，且均安装于船尾的左舷，导叶104一端固定在船尾300上，另一端与左圆弧翼板102连接。左圆弧翼板102的下端悬空，右圆弧翼板103的下端与船尾300相连，左圆弧翼板102的直径为螺旋桨200直径的0.7倍，右圆弧翼板103的直径为螺旋桨200直径的0.4倍。对于船尾瘦削、加装节能装置后阻力增加较多的中低速船，本实施例的左圆弧翼板下端悬空设置，距离船体较远，避免引起船体阻力的增加，同时保证了三片导叶的长度能产生足够的预旋流动；右圆弧翼板直径较小，因本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种船用前置导流翼，包括左圆弧翼板(102)、右圆弧翼板(103)和n片导叶(104)，n≥2，所述左圆弧翼板(102)和右圆弧翼板(103)安装在船尾(300)、螺旋桨(200)的前方，所述左圆弧翼板(102)和右圆弧翼板(103)上端相互连接并通过加强结构(101)与船尾(300)相连，其特征在于，所述左圆弧翼板(102)下部末端悬空设置，不与船体相连，所述右圆弧翼板(103)的直径与左圆弧翼板(102)的直径不同,所述n片导叶(104)周向分布，导叶(104)的一端固定在尾轴管上，p片导叶(104)的另一端固定在左圆弧翼板(102)上，2≤p≤n,q片导叶(104)的另一端固定在右圆弧翼板(103)上,0≤q≤2。

【技术特征摘要】
1.一种船用前置导流翼，包括左圆弧翼板(102)、右圆弧翼板(103)和n片导叶(104)，n≥2，所述左圆弧翼板(102)和右圆弧翼板(103)安装在船尾(300)、螺旋桨(200)的前方，所述左圆弧翼板(102)和右圆弧翼板(103)上端相互连接并通过加强结构(101)与船尾(300)相连，其特征在于，所述左圆弧翼板(102)下部末端悬空设置，不与船体相连，所述右圆弧翼板(103)的直径与左圆弧翼板(102)的直径不同,所述n片导叶(104)周向分布，导叶(104)的一端固定在尾轴管上，p片导叶(104)的另一端固定在左圆弧翼板(102)上，2≤p≤n,q片导叶(104)的另一端固定在右圆弧翼板(103)上,0≤q≤2。2.根据权利要求1所述的船用前置导流翼，其特征在于，所述右圆弧翼板(103)下部末端悬空设置或者与船体相连。3.根据权利要求1所述的船用前置导流翼，其特征在于，所述导叶(104)具有机翼型剖面，导叶(104)的剖面弦线与尾轴管中心线(400)构成的夹角φ的范围是-10°至20°。4....

【专利技术属性】
技术研发人员：郭峰山，黄树权，吴赞，夏灏超，黄振宇，陈雷强，黄国富，许杨，许金林，张宁，
申请(专利权)人：中船重工上海节能技术发展有限公司，
类型：发明
国别省市：上海,31