CN103661898A - 三角型前置导轮 - Google Patents

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陈京普
尹琴
孙海素
魏锦芳
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Abstract

本发明公开了一种三角型前置导轮，包括前置导管以及多个前置导叶片，所述前置导叶片包括第一导叶片、第二导叶片和第三导叶片，所述第一导叶片、第二导叶片和第三导叶片呈扇形分布设置在前置导管的内侧，所述第一导叶片和第三导叶片安装在前置导管两侧开口的相切位置，所述第二导叶片安装在第一导叶片和前置导管中心线之间。本发明具有结构简单、安装方便、造价低廉的特点，可以起到改善螺旋桨上半平面入流的均匀性、提高螺旋桨船身效率、使螺旋桨进流产生预旋、降低螺旋桨尾流旋转能量损失的作用，具有很好的节能效果。

Description

三角型前置导轮
技术领域
本发明涉及一种船用节能前置导轮，尤其涉及一种三角型前置导轮。
背景技术
国际油价自进入21世纪以来一直处于震荡上涨状态，这使得航运成本居高不下，降低运营成本成为船舶行业共同的课题。与此同时，随着新船能效设计指数（EEDI）这一新公约新标准的实施，世界各国造船厂、船舶设计者、船舶设备商开始积极利用各种措施来提高船舶能效。其中，通过改善船舶水动力性能而研发的船舶水动力节能装置也因此成为了船舶研究领域的重大课题，并且基于良好的运营效果,船舶水动力节能装置受到了广大船东的青睐。
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，组合式节能装置也逐渐成为船舶节能装置的热点及发展重点。现有的节能装置结构复杂、安装烦琐、造价成本高，组合式节能装置还有进一步改进创新的空间。
发明内容
本发明的目的是解决现有技术中的问题，提供一种结构简单、安装方便、造价低廉的三角型前置导轮。
本发明的技术方案是：一种三角型前置导轮，包括前置导管以及多个前置导叶片，所述前置导管的管壁下部为缺口；所述前置导叶片包括第一导叶片、第二导叶片和第三导叶片，所述第一导叶片、第二导叶片和第三导叶片呈扇形分布设置在前置导管的内侧，所述第一导叶片和第三导叶片安装在前置导管两侧开口的相切位置，所述第二导叶片安装在第一导叶片和前置导管中心线之间。
优选的，所述第一导叶片距导管竖直中心线的周向位置角为35～90°。
优选的，所述第二导叶片距导管竖直中心线的周向位置角为5～33°。
优选的，所述第三导叶片距导管竖直中心线的周向位置角为-90～-30°。
优选的，所述前置导管的缺口朝下，所述前置导管安装的纵向倾角为0-5°。
优选的，前置导管的入口直径大于其出口直径。
优选的，所述入口直径为螺旋桨直径的0.60～0.85倍，出口直径为螺旋桨直径的0.5～0.75倍。
优选的，所述前置导叶片弦长小于等于所述前置导管弦长，为螺旋桨直径的0.05～0.50倍。
本发明的前置导轮安装在螺旋桨近前方，由3叶前置导叶片及1/3前置导管组合而成，3叶导叶片以一定的周向位置安装在1/3导管内部。本发明具有结构简单、安装方便、造价低廉的特点，可以起到改善螺旋桨上半平面入流的均匀性、提高螺旋桨船身效率、使螺旋桨进流产生预旋、降低螺旋桨尾流旋转能量损失的作用，具有很好的节能效果。
附图说明
图1为本发明三角型前置导轮结构示意图；
图2为图1的A-A视图；
图3为图2的B部放大图。
具体实施方式
为了使本发明实现的技术手段、技术特征、发明目的与技术效果易于明白了解，下面结合具体图示，进一步阐述本发明。
如图1所示为本发明的一种三角型前置导轮，包括占整个圆形导管1/3的前置导管100以及第一导叶片201、第二导叶片202和第三导叶片203，所述前置导管100的管壁下部为缺口；所述第一导叶片201、第二导叶片202和第三导叶片203呈扇形分布设置在前置导管100的内侧，所述第一导叶片201和第三导叶片202安装在前置导管100两侧开口的相切位置，所述第二导叶片202安装在第一导叶片201和前置导管中心线之间。
第一导叶片201距导管竖直中心线的周向位置角为α1（以螺旋桨轴中心线为旋转轴，由船尾朝船首看，逆时针为正），α1通常为35～90°。第二导叶片202距导管竖直中心线的周向位置角为α2，通常为5～33°；第三导叶片203距导管竖直中心线的周向位置角为-90～-30°；所述前置导管100的缺口朝下，所述前置导管100安装的纵向倾角为0-5°。
本发明的前置导轮安装在螺旋桨近前方，由3叶前置导叶片及1/3前置导管组合而成，3叶导叶片以一定的周向位置安装在1/3导管内部。本发明具有结构简单、安装方便、造价低廉的特点，可以起到改善螺旋桨上半平面入流的均匀性、提高螺旋桨船身效率、使螺旋桨进流产生预旋、降低螺旋桨尾流旋转能量损失的作用，具有很好的节能效果。
如图2，第一导叶片201、第二导叶片202和第三导叶片203的一端周向设置在前置导管100的内壁，另一端与船体尾部300相连接。前置导叶片200呈扇形分布，同时采用不同攻角设计，其分布以及攻角一般根据螺旋桨及船体300确定。前置导管100的上方通过水平翼板102、下方通过一对水平板103与船体300相接，从图中可知前置导管100的水平中心线104高于螺旋桨桨轴中心线105。前置导叶片200可使螺旋桨进流产生预旋，从而降低螺旋桨旋转能量损失。
如图2和3所示，本发明中前置导管100的最大直径小于螺旋桨的直径，且前置导管100入口直径大于出口直径。以螺旋桨的直径D为基准，L为前置导管弦长，其中L3为前置导管厚度，前置导管100进口直径L1一般取为0.60-0.85D，而出口直径L2取为0.50-0.75D，导管收缩角不大于15°。前置导管100的弦长一般取为0.15-0.5D，剖面厚度则为0.01-0.2L左右，前置导管100的水平中心线距螺旋桨中心线L4为0～0.1D，第二导叶片202距出口有一定间距为L5，同时前置导管100安装纵向倾角为0-5°。
一般而言，第一导叶片201、第二导叶片202和第三导叶片203的弦长要小于等于前置导管100弦长，为0.05-0.50D，并且第一导叶片201、第二导叶片202和第三导叶片203的长度均不相同，根据前置导管100与船体之间距离确定。综上所述仅为本发明较佳的实施例，并非用来限定本发明的实施范围。即凡依本发明申请专利范围的内容所作的等效变化及修饰，皆应属于本发明的技术范畴。

Claims (8)

1.三角型前置导轮，包括前置导管以及多个前置导叶片，其特征在于：所述前置导管的管壁下部为缺口；所述前置导叶片包括第一导叶片、第二导叶片和第三导叶片，所述第一导叶片、第二导叶片和第三导叶片呈扇形分布设置在前置导管的内侧，所述第一导叶片和第三导叶片安装在前置导管两侧开口的相切位置，所述第二导叶片安装在第一导叶片和前置导管中心线之间。
2.根据权利要求1所述的三角型前置导轮，其特征在于：所述第一导叶片距导管竖直中心线的周向位置角为35～90°。
3.根据权利要求1所述的三角型前置导轮，其特征在于：所述第二导叶片距导管竖直中心线的周向位置角为5～33°。
4.根据权利要求1所述的三角型前置导轮，其特征在于：所述第三导叶片距导管竖直中心线的周向位置角为-90～-30°。
5.根据权利要求1-4任一项所述的三角型前置导轮，其特征在于：所述前置导管的缺口朝下，所述前置导管安装的纵向倾角为0-5°。
6.根据权利要求1-4任一项所述的三角型前置导轮，其特征在于：前置导管的入口直径大于其出口直径。
7.根据权利要求6所述的三角型前置导轮，其特征在于：所述进口直径为螺旋桨直径的0.60～0.85倍，出口直径为螺旋桨直径的0.55～0.75倍。
8.根据权利要求1所述的三角型前置导轮，其特征在于：所述前置导叶片弦长小于等于所述前置导管弦长，为螺旋桨直径的0.05～0.50倍。
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PB01 Publication
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Inventor after: Chen Jingpu

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Inventor before: Wei Jinfang

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