具有船尾导管的船尾形状及船舶制造技术

具备设在船体(10)的船尾部(15)上的螺旋桨(20)、和安装在螺旋桨(20)的前方的船尾导管(30)；船体(10)具有V型船尾形状；船尾导管(30)的导管主体(31)呈半圆筒状；在从船体(10)的后方向前方观察的情况下，导管主体(31)的后缘(32)是将以螺旋桨(20)的轴心(21)为大致中心的半圆向左右两侧偏移的、在上部的中央具有平行部(33)的形状，并且通过将半圆的内半径设定为螺旋桨(20)的半径R的40％以上80％以下的范围，将平行部(33)的左右水平方向的宽度W设定为螺旋桨(20)的直径Dp的5％以上25％以下，由船体形状与螺旋桨的干涉的效果得到最大的输送效率。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】具有船尾导管的船尾形状及船舶
本专利技术涉及具有应用于借助螺旋桨推进的船体的船尾部的船尾导管的船尾形状及船舶。
技术介绍
作为船舶中的节能装置之一，有时在船体的船尾部安装导管型节能附加物。例如在专利文献1中，以防止在环状喷嘴的成形外表面上的边界层范围中产生的流动的剥离为目的，公开了一种导引面装置，所述导引面装置在螺杆的近前以隔开螺杆直径以下的水平方向间隔配置环状喷嘴，在环状喷嘴的近前的船舶外板上设置导引叶片。此外，在专利文献2中，以推进效率的增大等为目的，公开了一种船尾的水流引导面，所述船尾的水流引导面将被环状喷嘴包围的横截面的重心设为螺旋桨轴线的上方，所述环状喷嘴在螺旋桨的前方隔开螺旋桨的直径的水平距离地配置。此外，在专利文献3中，以得到节能效果为目的，公开了一种船舶的导管装置，所述船舶的导管装置具有在横向上较长的半圆筒状的导管及连接在其下端上的撑杆。此外，在专利文献4中，以提高节能效果和降低成本为目的，公开了一种船舶的导管装置，所述船舶的导管装置具有半圆筒状的导管及连接在其下端上的连结板。此外，在专利文献5中，以提高船舶的推进性能为目的，公开了一种船舶的推进性能提高装置，所述船舶的推进性能提高装置将导管的形状形成为包括大致圆筒或横长的椭圆筒状。此外，在专利文献6中，以实现船体阻力的减少并使船尾流场均匀为目的，示出了如下的技术：作为与导管对应的环状结构物的形状，不仅可以采用形成圆的一部分的形状，还可以采用椭圆、直线状或将它们组合的形状。现有技术文献专利文献专利文献1：日本特开平4－230486号公报专利文献2：日本特开昭58－194691号公报专利文献3：日本特开2015－127179号公报专利文献4：日本特开2008－137462号公报专利文献5：日本实愿昭62－044176号(实开昭63－151396号)的缩微胶片专利文献6：日本特开昭52－053387号公报
技术实现思路
专利技术要解决的技术问题专利文献1需要将导引叶片设置到环状喷嘴的近前，成本及工作量增大。专利文献2中，环状喷嘴由以分离面分离的二个半圆环壳部构成，结构变得复杂。专利文献3及专利文献4并没有公开导管主体的后缘是将以螺旋桨的轴心为大致中心的半圆向左右两侧偏移的、在上部的中央具有平行部的形状，此外，也没有在数值上规定平行部的左右水平方向的宽度。因此，不能使船体推力方向分量更大。专利文献5是将导管的主要部设置在比螺旋桨轴位置靠下方的结构，此外，并没有公开导管主体的后缘是将以螺旋桨的轴心为大致中心的半圆向左右两侧偏移的、在上部的中央具有平行部的形状，也没有在数值上规定平行部的左右水平方向的宽度。因此，容易在螺旋桨轴下方产生剥离，难以得到船长方向的推力，不能使船体推力方向分量更大。专利文献6并没有示出导管主体的后缘是将以螺旋桨的轴心为大致中心的半圆向左右两侧偏移的、在上部的中央具有平行部的形状，此外，也没有示出在数值上规定平行部的左右水平方向的宽度。因此，不能使船体推力方向分量更大。此外，导管型节能附加物存在因应用的船体形状不同而节能效果显著变小的情况，专利文献1至专利文献6都没有考虑应用的船体形状。即，对于由导管带来的节能效果较小的船体形状，不能实现大幅度的输送效率的改善。因此，本专利技术的目的在于通过在具有V型船尾形状的船体的螺旋桨前方具有导管的船体形状(船尾形状)，由船体形状与螺旋桨的干涉的效果得到最大的输送效率。用于解决上述技术问题的手段在与技术方案1记载对应的具有船尾导管的船尾形状中，其特征在于，具备设在船体的船尾部的螺旋桨和被安装在螺旋桨的前方的船尾导管；船体具有V型船尾形状；船尾导管的导管主体呈半圆筒状；在从船体的后方向前方观察的情况下，导管主体的后缘是将以螺旋桨的轴心为大致中心的半圆向左右两侧偏移的、在上部的中央具有平行部的形状，并且将半圆的内半径设定为螺旋桨的半径的40％以上80％以下的范围，将平行部的左右水平方向的宽度设定为螺旋桨的直径的5％以上25％以下。根据技术方案1所记载的本专利技术，通过将导管主体做成半圆筒状、将半圆的内半径设定为螺旋桨的半径的40％以上80％以下的范围，与以往的圆环导管相比能够减少螺旋桨轴下方的剥离，容易得到船长方向的推力。此外，在不形成纵涡流的V型船尾形状中，将导管主体做成在上部中央具有平行部的形状、考虑与螺旋桨的直径的关系而适当地设定平行部的宽度，由此即使是由导管带来的节能效果较小的V型船尾形状，也能够实现大幅度的输送效率的改善。技术方案2记载的本专利技术的特征在于，V型船尾形状是如下形状：距船尾垂线为船长的10％前方的位置处的经过船体的螺旋桨的轴心的水平的线与船体的切线所成的切线角度为按照船体的肥大度定义的区分角度以下。根据技术方案2记载的本专利技术，能够根据肥大度区别V型船尾形状(V型船型)和U型船尾形状(U型船型)，能够可靠地判别在应用船尾导管方面有效的船尾形状。技术方案3记载的本专利技术的特征在于，所述区分角度基于规定具有V型船尾形状的船型的表1而确定。根据技术方案3记载的本专利技术，能够更简便地根据肥大度区别V型船型和U型船型。另外，表1的数值是用于更简便地区别肥大度与V型船型和U型船型的关系的，实际上，肥大度、区分角度也都能够取各数值之间的值。技术方案4记载的本专利技术的特征在于，将导管主体的后缘与螺旋桨的前缘的距离设定为螺旋桨的直径的1.0％以上且小于50％。根据技术方案4记载的本专利技术，通过使导管主体的后缘与螺旋桨的前缘的距离接近，能够提高与螺旋桨的干涉效果，并使推进效率进一步提高。技术方案5记载的本专利技术的特征在于，将导管主体的导管主体下端设定在比螺旋桨的轴心靠下方、比螺旋桨的轴下端部靠上方。根据技术方案5记载的本专利技术，能够使在船体与导管主体下端的间隙中产生的剥离大幅度地减少，得到较大的推进性能。此外，在舵上设有节能附加物的情况下，对节能附加物带来较好的影响。技术方案6记载的本专利技术的特征在于，将导管主体的后缘的下部与船体的前后方向的水平距离在后缘处于船体的前方的情况下设为正，设定为螺旋桨的直径的－15％以上且小于50％。根据技术方案6记载的本专利技术，能够使在船体与导管主体下端的间隙中产生的剥离大幅度地减少，得到较大的推进性能。技术方案7记载的本专利技术的特征在于，在侧面观察导管主体的情况下，导管主体呈上底比下底长的梯形形状。根据技术方案7记载的本专利技术，能够避免船尾纵涡流和导管主体的冲角相对恶化而成为阻力，在保持比以往的圆环导管高的推力减少系数的同时获取下端的伴流增益。技术方案8记载的本专利技术的特征在于，导管主体的截面呈翼型，将翼型的翼弦长设定为，导管主体的下部比上部短。根据技术方案8记载的本专利技术，能够避免船尾纵涡流和翼的冲角相对恶化而成为阻力，在保持比以往的圆环导管高的推力减少系数的同时获取下端的伴流增益。技术方案9记载的本专利技术的特征在于，将导管主体的下部的翼弦长与上部的翼弦长的比设定为1/2以上且小于1。根据技术方案9记载的本专利技术，能够更可靠地避免船尾纵涡流和翼的冲角相对恶化而成为阻力，在保持比以往的圆环导管高的推力减少系数的同时获取下端的伴流增益。技术方案10记载的本专利技术的特征在于，将半圆的内半径设定为，使导管主体的前部比后部大。根据技术方案10记载的本专利技术，能够使比导管主体靠下游处的流动变慢而使有效伴本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种具有船尾导管的船尾形状，其特征在于，具备设置在船体的船尾部的螺旋桨和被安装在所述螺旋桨的前方的船尾导管；所述船体具有V型船尾形状；所述船尾导管的导管主体呈半圆筒状；在从所述船体的后方向前方观察的情况下，所述导管主体的后缘是将以所述螺旋桨的轴心为大致中心的半圆向左右两侧偏移的、在上部的中央具有平行部的形状，并且将所述半圆的内半径设定为所述螺旋桨的半径的40％以上80％以下的范围，将所述平行部的左右水平方向的宽度设定为所述螺旋桨的直径的5％以上25％以下。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2015.08.31 JP 2015-1709951.一种具有船尾导管的船尾形状，其特征在于，具备设置在船体的船尾部的螺旋桨和被安装在所述螺旋桨的前方的船尾导管；所述船体具有V型船尾形状；所述船尾导管的导管主体呈半圆筒状；在从所述船体的后方向前方观察的情况下，所述导管主体的后缘是将以所述螺旋桨的轴心为大致中心的半圆向左右两侧偏移的、在上部的中央具有平行部的形状，并且将所述半圆的内半径设定为所述螺旋桨的半径的40％以上80％以下的范围，将所述平行部的左右水平方向的宽度设定为所述螺旋桨的直径的5％以上25％以下。2.如权利要求1所述的具有船尾导管的船尾形状，其特征在于，所述V型船尾形状是如下形状：距船尾垂线为船长的10％前方的位置处的经过所述船体的所述螺旋桨的所述轴心的水平的线、与所述船体的切线所成的切线角度，为按照所述船体的肥大度定义的区分角度以下。3.如权利要求2所述的具有船尾导管的船尾形状，其特征在于，所述区分角度基于规定具有所述V型船尾形状的船型的下表1而确定，[表1]4.如权利要求1～3中任一项所述的具有船尾导管的船尾形状，其特征在于，将所述导管主体的所述后缘与所述螺旋桨的前缘的距离设定为所述螺旋桨的直径的1.0％以上且小于50％。5.如权利要求1～4中任一项所述的具有船尾导管的船尾形状，其特征在于，将所述导管主体的导管主体下端设定在比所述螺旋桨的所述轴心靠下方、比所述螺旋桨的轴下端部靠上方。6.如权利要求1～5中任一项所述的具有船尾导管的船尾形状，其特征在于，将所述导管主体的所述后...

【专利技术属性】
技术研发人员：一之濑康雄，笠原良和，金子杏实，深泽良平，久米健一，川岛英干，坂本信晶，藤泽纯一，大场弘树，若生大辅，
申请(专利权)人：国立研究开发法人海上·港湾·航空技术研究所，
类型：发明
国别省市：日本,JP