一种带鼓包前缘的减摇鳍制造技术

本发明专利技术公开一种带鼓包前缘的减摇鳍，涉及船用设备技术领域，主要结构减摇鳍本体，所述减摇鳍本体的前端设置有多个向前凸起的鼓包前缘。本发明专利技术中的带鼓包前缘的减摇鳍，整体结构简单，无论是制成收放式减摇鳍，还是非收放式减摇鳍，都能够实现在不增加控制和传动机构的前提下，改善流场结构，提升减摇鳍的水动力性能，改善船舶的稳定性；椭圆型前缘或曲率连续型前缘叶型可减少空泡侵蚀，有效延长减摇鳍使用寿命；向前凸起的前缘与减摇鳍本体椭圆形过渡结合，或向前凸起的前缘与减摇鳍本体曲率连续型过渡结合，能够降低前进时的减摇鳍阻力，从而降低油耗，提高经济效益。

【技术实现步骤摘要】
一种带鼓包前缘的减摇鳍
本专利技术涉及船用设备
，特别是涉及一种带鼓包前缘的减摇鳍。
技术介绍
航行中的船舶受风浪影响会做横向摇摆，为提高船舶对船体姿态的控制能力，从而改善船上工作及生活条件，提高船舶的安全性和适航性，避免货物撞击及损坏，保障各种船体、设备、仪表正常使用，节省油耗，保证直升飞机起降等特殊作业等，通常在船舶两舷舭部安装1到2组减摇鳍装置(或称侧舵)。减摇鳍剖面为翼型，现有船舶减摇鳍分为收放式减摇鳍和非收放式减摇鳍。测量系统获得船舶横向摇摆角度及船舶航行速度等参数，控制系统操纵鳍轴改变减摇鳍的工作状态，使减摇鳍与水流方向之间产生一定的角度，从而产生升力。升力与减摇鳍距船体重心的距离之积，即减少船体横摇的减摇力矩，减小摇摆，以便减少船体横摇。当水的来流方向与减摇鳍角度发生变化时，升力就会发生变化，船舶的稳定性就会降低。那么，如何提高或不降低船舶的稳定性，增加抗摇能力，同时还能有更好的经济性。研究者们发现座头鲸的前缘鼓包分布的肢状鳍这种生物学结构特性具有明显减弱流动分离的作用，类似于涡流发生器，可改善流场结构，沿翼展其波峰产生周期性的相反流向涡，提高了附面层能量，并沿流向逐渐融合，从而避免了展向大涡的形成，显著提升流动特性，延缓翼片在该处产生局部分离，减小了分离区的范围，在不降低稳定性的前提下，减小流动损失，效率提升。另外，叶片前缘与叶身连接点处的曲率突变是产生前缘吸力峰的根本原因，研究者对不同前缘形状流场进行比较，发现椭圆形前缘、曲率连续前缘与圆形前缘相比，可以改善前缘压力分布，避免分离泡的产生，削弱乃至完全消除前缘吸力峰，使叶片稳定工作范围增大，有效降低流动损失。目前的船舶大部分是采用翼型减摇鳍，对减摇鳍装置改造的重点很少关注减摇鳍的前缘，故流动分离相对较大，不利于提高船舶稳定性及进行节能减排，所以，减摇鳍的设计是一个需要解决的问题。
技术实现思路
为解决以上技术问题，本专利技术提供一种带鼓包前缘的减摇鳍，不额外增加控制和传动机构的前提下提高船舶稳定性及进行节能减排。为实现上述目的，本专利技术提供了如下方案：本专利技术提供一种带鼓包前缘的减摇鳍，包括减摇鳍本体，所述减摇鳍本体的前端设置有多个向前凸起的鼓包前缘。可选的，所述多个鼓包前缘的前端轮廓线为正弦曲线。可选的，所述多个鼓包前缘的前端轮廓线为多个间隔设置的半圆形。可选的，所述多个鼓包前缘的半径不同。可选的，相邻所述鼓包前缘之间的间隔不相等。可选的，所述多个鼓包前缘的前端轮廓线为多个间隔设置的半椭圆形。可选的，所述多个鼓包前缘的长轴或短轴的半径不同。可选的，相邻所述鼓包前缘之间的间隔不相等。可选的，所述减摇鳍本体与所述鼓包前缘之间为曲率连续型过渡或椭圆形过渡。可选的，所述减摇鳍本体内部设置有鳍轴。本专利技术相对于现有技术取得了以下技术效果：本专利技术中的带鼓包前缘的减摇鳍，整体结构简单，无论是制成收放式减摇鳍，还是非收放式减摇鳍，都能够实现在不增加控制和传动机构的前提下，改善流场结构，提升减摇鳍的水动力性能，改善船舶的稳定性；椭圆型前缘或曲率连续型前缘叶型可减少空泡侵蚀，有效延长减摇鳍使用寿命；向前凸起的前缘与减摇鳍本体椭圆形过渡结合，或向前凸起的前缘与减摇鳍本体曲率连续型过渡结合，能够降低前进时的减摇鳍阻力，从而降低油耗，提高经济效益。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为本专利技术带鼓包前缘的减摇鳍的结构示意图；图2为本专利技术带鼓包前缘的减摇鳍的剖面结构示意图；图3为本专利技术带鼓包前缘的减摇鳍中积叠线前缘局部放大示意图；图4为本专利技术带鼓包前缘的减摇鳍中正弦曲线型前缘的前端轮廓结构示意图；图5为本专利技术带鼓包前缘的减摇鳍中半圆形前缘的前端轮廓结构示意图；图6为本专利技术带鼓包前缘的减摇鳍中半椭圆形前缘的前端轮廓结构示意图；图7为本专利技术带鼓包前缘的减摇鳍中横剖面为椭圆型前缘的结构示意图；图8为本专利技术带鼓包前缘的减摇鳍中横剖面为曲率连续型前缘的结构示意图。附图标记说明：1、减摇鳍本体；2、鼓包前缘。具体实施方式下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。实施例一：如图1所示，本实施例提供一种带鼓包前缘的减摇鳍，包括减摇鳍本体1，所述减摇鳍本体1的前端设置有多个向前凸起的鼓包前缘2。于本具体实施例中，如图1-4所示，所述减摇鳍本体1内部设置有鳍轴，减摇鳍与船舶通过鳍轴连接。减摇鳍各剖面均为翼型。所述多个鼓包前缘2的前端轮廓线为正弦曲线。如图8所示，所述减摇鳍本体1与所述前缘2之间为曲率连续型过渡，即鼓包前缘2与减摇鳍本体1在连接点P1、P2处的曲率一致，鼓包前缘2的剖面线型为过P1、O、P2的贝塞尔曲线。实施例二：本实施例是在实施例一的基础上改进的实施例。于本具体实施例中，如图7所示，所述减摇鳍本体1与所述前缘2之间为椭圆形过渡，即鼓包前缘2的剖面轮廓线为椭圆曲线的一部分。所述减摇鳍本体1与所述鼓包前缘2之间为椭圆形过渡，即鼓包前缘2的剖面轮廓线与减摇鳍本体1的剖面轮廓线相切。如图5所示，所述多个鼓包前缘2的前端轮廓线为多个间隔设置的半圆形。所述多个鼓包前缘2的半径可以相同也可以不同。相邻所述鼓包前缘2之间的间隔可以相等也可以不相等。实施例三：本实施例是在实施例一的基础上改进的实施例。于本具体实施例中，如图6所示，所述多个鼓包前缘2的前端轮廓线为多个间隔设置的半椭圆形。所述多个鼓包前缘2的长轴或短轴的半径可以相同也可以不同。相邻所述鼓包前缘2之间的间隔可以相等也可以不相等。向前凸起的鼓包前缘2，能够起到流动稳定的作用，鼓包前缘2的几何结构参数选择与具体船舶横向摇摆角度及船舶航行速度有关，采用鼓包前缘结构与减摇鳍本体1曲率连续型过渡，降低流动分离，提升减摇鳍的水动力性能，减小前进时的减摇鳍阻力，从而降低油耗。减摇鳍各剖面前缘可为椭圆型前缘，即前缘型线为椭圆的一部分，且与减摇鳍线相切；减摇鳍各剖面前缘可也为曲率连续型前缘，即前缘型线与减摇鳍型线在连接点曲率一致。采用椭圆型前缘或曲率连续型前缘可降低吸力峰，减少空泡侵蚀，有效延长减摇鳍使用寿命。需要说明的是，对于本领域技术人员而言，显然本专利技术不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本专利技术的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种带鼓包前缘的减摇鳍，其特征在于，包括减摇鳍本体，所述减摇鳍本体的前端设置有多个向前凸起的鼓包前缘。/n

【技术特征摘要】
1.一种带鼓包前缘的减摇鳍，其特征在于，包括减摇鳍本体，所述减摇鳍本体的前端设置有多个向前凸起的鼓包前缘。


2.根据权利要求1所述的带鼓包前缘的减摇鳍，其特征在于，所述多个鼓包前缘的前端轮廓线为正弦曲线。


3.根据权利要求1所述的带鼓包前缘的减摇鳍，其特征在于，所述多个鼓包前缘的前端轮廓线为多个间隔设置的半圆形。


4.根据权利要求3所述的带鼓包前缘的减摇鳍，其特征在于，所述多个鼓包前缘的半径不同。


5.根据权利要求3所述的带鼓包前缘的减摇鳍，其特征在于，相邻所述鼓包前缘之间的间隔不相等。

【专利技术属性】
技术研发人员：杨凌，钟兢军，
申请(专利权)人：上海海事大学，
类型：发明
国别省市：上海;31