CN107054599B - 船尾整流构造及船舶 - Google Patents

Abstract

提供一种船尾整流构造及船舶，能够借助设置于船体的船尾的船尾整流构造，将流入至螺旋桨面的水流整流，由此更加将螺旋桨的效率提高，并且使整流时作用于船尾整流构造的推力成分更加变大，更加提高推进性能，并且在构造上也较为牢固。本发明由L字型船尾整流板和推力产生辅助部件构成，将L字型船尾整流板构成为具有基板部分和弯折部分，前述基板部分在船舶的船体的船尾的外板上在船体宽度方向上突出地设置，在船体宽度方向延伸，前述弯折部分设置于该基板部分的船体宽度方向的端部，向上方弯折，并且将推力产生辅助部件构成为，在L字型船尾整流板的下部与船体之间，设置成倾斜角度以外侧相对于水平朝向上方的角度表示，比0度大且为45度以下。

Description

船尾整流构造及船舶

技术领域

本发明涉及配置于船舶的船尾的船尾整流构造及配置有该船尾整流构造的船舶，更详细地说，涉及如下船尾整流构造及船舶：借助这些船尾整流构造将流入至螺旋桨面的水流整流，由此提高螺旋桨的效率，并且在整流时得到对船尾整流构造作用的推力成分，由此能够提高船舶的推进性能。

背景技术

在船舶中，如图20及图21所示，由于在船尾的舭部产生的水流的3维剥离，在从船体表面稍微离开的位置产生具有中心Pw的舭部涡。在该舭部涡的中心Pw和船体表面之间产生具有向下成分的水流，在比舭部涡的中心Pw靠外侧产生具有向上成分的水流。该舭部涡发展（発達），并且在船体固定坐标观察时，流向后方，流入螺旋桨面内。

在螺旋桨处，若与螺旋桨旋转的方向相反的方向的水流流入，则螺旋桨效率变好，若相同的方向的水流流入，则螺旋桨效率变差，所以从船体后方观察为右旋转的螺旋桨的情况下，右舷侧的船体表面与舭部涡的中心之间的由舭部涡产生的水流的向下成分成为与螺旋桨旋转的方向相同的方向的水流，所以成为螺旋桨效率恶化的原因。

因此，以在该舭部涡的中心位置配置船尾整流板的末端的方式设置船尾整流板，由此在船尾整流板处仅流入具有向下成分的水流，被整流，所以流入螺旋桨的向下成分的水流变弱，螺旋桨效率的恶化变弱，并且进而在整流时，作用于船尾整流板的力的推力方向成分作为船的推力产生作用。

与此关联，为了使船舶的船尾部的船尾粘性压力损失恢复，使船体阻力减少，提出如下船尾粘性阻力减少装置：在船舶的后部在螺旋桨前方的船体外壁上，在高度方向上从螺旋桨轴的轴心位置至螺旋桨的上端位置之间设置所述船尾粘性阻力减少装置，所述船尾粘性阻力减少装置具有在宽度方向上从船体中心伸出至螺旋桨半径的55%~85%的位置的船尾涡整流板（例如，参照专利文献1）。

该船尾涡整流板被配置在形成有船尾涡的涡旋中心的范围，不对伴随着来自船尾舭部的朝向船体后方的激流（早い流れ）的上升流施加影响，仅限制来自船尾扩张（フレア）部的下降流，在轴流方向上整流，由此由从螺旋桨轴上方的船体表面到涡旋中心的较强的下降流产生的压力损失减少，能够使船尾船体表面的压力恢复，使船体阻力有效地减少。

此外，对于该船尾涡整流板不需要翼的作用，所以不与由诱导阻力（誘導抵抗）等引起的阻力增加有联系，涡旋中心和船体表面间的水流的轴流非常稳定，船尾涡整流板被设于其上，发生作用使得限制下降流，所以可以不考虑摩擦阻力等固有阻力的增加。

但是，该船尾涡整流板是其位置被限定的较宽的范围，此外，船尾涡整流板也是在左右舷上的一对简单的平板形状的板材，不必是最适合的位置及最适合的形状，可以想到存在改良的余地。

专利文献1：日本特开平3－284497号公报。

另一方面，本发明人们通过多次水槽实验和流体计算程序的计算仿真等，发现以下内容。

即，从舭部产生的舭部涡在船尾端附近发展，比舭部涡的中心靠外侧产生上升流，靠内侧产生下降流。关注该内侧的下降流，为了用船尾整流板改善推进性能，若考虑到螺旋桨在与螺旋桨旋转流相反的方向的水流流入时螺旋桨效率变好，则将向螺旋桨流入的下降流高效率地整流较为重要。

因此，从船尾侧观察为右旋转的螺旋桨的情况下，在右舷船体表面附近尽量整流的话，下降流变弱，螺旋桨效率变好。因此，将由舭部涡产生的下降流整流来减弱较为重要，在船尾船体表面的舭部涡的中心的高度设置具有至舭部涡的中心的宽度的船尾整流板，由此借助该船尾整流板承接下降流，将水流向后方弯曲，由此能够减弱下降流。

此外，较为重要的是，若船尾整流板的宽度较小，则产生从端部逃逸至外侧的水流，但将在该船尾整流板的上表面承接的水流通过将船尾整流板的端部向上方弯折来不向外侧逃逸地捕捉，该水流也弯向后方，由此发现能够更加提高整流效果。

与此相关，本发明人门根据水槽实验，得到以下结果：采用实际上在船尾整流板的基板部分的端部设置有向上方弯折的弯折部分的L字型船尾整流板，与没有弯折部分的船尾整流板相比效率提高约1%左右。此外，通过在基板部分的端部设置向上方弯折的弯折部分能够增加基板部分的强度。

此外，在从船尾侧观察为右旋转的螺旋桨的情况下，若在左舷侧提高船体附近的整流效果而减弱下降流，则对螺旋桨效率不利，在仅考虑整流效果的情况下，在左舷侧不如说没有整流板的话较好，但将水流弯向后方时，力对船尾整流板作用，其推进方向成分有助于推进性能的改善。因此，也有如下发现：也存在在左舷侧也配置船尾整流板，得到整流时的推力成分为较好的情况。

进而，得到以下发现：在该左舷侧，减弱整流效果，并且为了得到将水流弯曲时的力的推力成分，缩小设于L字型船尾整流板的端部的向上方弯折的弯折部分的船体高度方向的高度，或配置没有弯折部分的船尾整流板也是有效果的。

基于这些发现，本发明人们在特愿2014－123955提出以下L字形船尾整流板和船舶，所述L字形船尾整流板在船舶的船体的船尾的外板上在船体宽度方向上突出地设置，具有在船体宽度方向上延伸的基板部分和设于该基板部分的船体宽度方向的端部的向上方弯折的弯折部分，所述船舶在船体的船尾的螺旋桨从船尾观察为右旋转的情况下至少将该L字型船尾整流板配置在右舷侧，在前述螺旋桨从船尾观察为左旋转的情况下至少将该L字型船尾整流板配置在左舷侧。

但是，根据之后的考察，在该L字型船尾整流板上，与螺旋桨直径成比例地变大，所以螺旋桨直径较大的船舶的情况下，宽度变大，仅以悬臂状态固接在船体上，能想到有不能足够支承的问题。

发明内容

本发明是鉴于上述状况而作出的，其目的在于，提供一种船尾整流构造及船舶，前述船尾整流构造及船舶借助设置于船体的船尾的船尾整流构造将流入螺旋桨面的水流整流，由此更加提高螺旋桨的效率，并且使在整流时作用于船尾整流构造的推力成分变得更大，进一步提高推进性能，并且在构造上也更牢固。

为了实现上述目的的本发明的船尾整流构造由L字型船尾整流板和推力产生辅助部件构成，将前述L字型船尾整流板构成为具有基板部分和弯折部分，前述基板部分在船舶的船体的船尾的外板上在船体宽度方向上突出地设置，在船体宽度方向上延伸，前述弯折部分设置于该基板部分的船体宽度方向的端部，向上方弯折，并且将前述推力产生辅助部件构成为，在前述L字型船尾整流板的下部与船体之间，设置成倾斜角度以外侧相对于水平朝向上方的角度表示，比0度大且为45度以下。

根据该方案，舭部涡在舭部涡的中心和船体表面之间，在使与螺旋桨的旋转方向相同的方向的水流产生的一侧的L字型船尾整流板处，仅以在基板部分的端部设置向上方弯折的弯折部分这样的简单的构造，抑止向L字型船尾整流板的向下成分的水流欲从基板部分的端部逃向外侧，不仅能够提高整流的效果，也能够增加强度。

此外，在基板部分的端部设置向上方弯折的弯折部分来提高整流效果，由此L字型船尾整流板承受的力也变大，其推进方向成分的作为船舶的推力得到的部分也变大，能够提高推进效率。例如，实验可知，即使是仅是L字型船尾整流板而未设有推力产生辅助部件的构造，根据情况，与在基板部分的端部未设置向上方弯折的弯折部分的情况的船尾整流板相比，推进性能提高1%左右。

进而，若在L字型船尾整流板的下部侧设置推力产生辅助部件，则能想到仅推力产生辅助部件的部分的浸水面积增加，所以摩擦阻力增加，但推力产生辅助部件配置于相对于L字型船尾整流板从上至下流动的水流的下游侧，所以进入至剥离区域，该推力产生辅助部件的阻力不会变大，通过与L字型船尾整流板的组合，该推力产生辅助部件产生推力，实验性地确认与未设有推力产生辅助部件的情况相比，作为整体的推力变大。即，在L字型船尾整流板的下部侧设置该推力产生辅助部件，由此与未设置推力产生辅助部件的情况相比，能够使推力变大。

而且，将L字型船尾整流板的下部用推力产生辅助部件支承于船体，从后方观察船体时与基板部分一同形成大致三角形，所以与L字型船尾整流板单独构成悬臂梁的构造相比，能够成为构造上较强的船尾整流构造。

此外，实验性地确认，根据船舶的船尾形状，该倾斜角度以外侧相对于水平朝向上方的角度表示比0度大且为45度以下时容易产生推力，在5度以上30度以下的范围内，有推力更加变大的倾向，进而，在10度以上25度以下的范围内，有推力进一步变大的倾向。

在上述的船尾整流构造中，若构成为，将前述推力产生辅助部件与前述L字型船尾整流板连接的部位配置在，关于船体的宽度方向比前述L字型船尾整流板的中央靠外侧的位置，则不仅有推力产生辅助部件进入剥离区域而阻力不会变大的效果，而且借助该结构使推力产生辅助部件在宽度方向变大，由此能够使推力产生。

此外，在上述的船尾整流构造中，若构成为，前述推力产生辅助部件的前端的厚度和后端的厚度比中央薄，形成为将前述推力产生辅助部件在侧面观察时为翼型形状或多边形形状，则阻力进一步变少，此外，能够使推力进一步变大。

此外，在上述的L字型船尾整流板中，若将前述弯折部分的船体高度方向的高度设为前述基板部分的后边缘的宽度的0.05倍以上且0.5倍以下的高度，并且将前述弯折部分的向前述基板部分安装的根部的长度设为前述基板部分的向前述船体安装的根部的长度的0.5倍以上且1.0倍以下的长度，则能够使得用向上方弯折的弯折部分整流的效果进一步提高，能够在维持由向上方弯折的弯折部分产生的效果的同时，使该弯折部分的大小变小，能够实现轻量化，能够使L字型船尾整流板的构造强度的负担变小。

并且，用于实现上述目的的本发明的船舶构成为，船体的船尾的螺旋桨从船尾观察为右旋转的情况下，至少在右舷侧配置上述船尾整流构造，前述螺旋桨从船尾观察为左旋转的情况下，至少在左舷侧配置上述的船尾整流构造。另外，该方案还包括，在船体的船尾的右舷侧或左舷侧的一方的舷侧配置有船尾整流构造的情况下，在另一方的舷侧配置有船尾整流构造的情况、配置有未设置有弯折部分的船尾整流板的情况，两者都未配置的情况。

根据该方案，舭部涡至少在舭部涡的中心和船体表面之间，在使与螺旋桨的旋转方向相同的方向的水流产生的一侧的船尾整流构造的L字型船尾整流板处，仅以在基板部分的端部设置向上方弯折的弯折部分这样的简单的构造，抑止L字型船尾整流板的向下成分的水流欲从基板部分的端部逃至外侧，不仅能够提高整流的效果，还能够提高强度。

此外，在上述的船舶中，前述L字型船尾整流板的船体前后方向的配置位置构成为，处于作为螺旋桨凸台前端的位置和比船尾垂线以垂线间长Lpp的0.1倍的长度靠前的位置之间的第1范围内。在该第1范围内，借助在船尾的舭部产生的水流的3维剥离，在船体表面附近形成具有向下成分的水流、在距船体表面以某种程度离开的位置处形成具有向上成分的水流的舭部涡进行发展。若将该L字型船尾整流板配置成处于上述的第1范围内，则能够在舭部涡发展的范围内配置L字型船尾整流板，能够提高整流效果。

此外，在上述的船舶中，前述L字型船尾整流板的前述基板部分的后边缘的末端的部位的高度的位置，处于从距螺旋桨旋转轴以螺旋桨直径的0.4倍的高度靠上方的较高位置至螺旋桨旋转轴的第2范围内，前述L字型船尾整流板的前述基板部分的后边缘的末端的部位的船体宽度方向的位置构成为位于第3范围内，前述第3范围在前述后边缘的根处存在船体表面的情况下，是从船体表面至距船体表面离开螺旋桨直径的0.4倍的宽度的位置，在前述后边缘的根处没有船体表面的情况下，是从距船体中心线离开螺旋桨直径的0.05倍的宽度的位置至从船体中心线离开螺旋桨直径的0.4倍的宽度的位置。

在该第2范围内及第3范围内，借助在船尾的舭部产生的水流的3维剥离，在船体表面附近形成具有向下成分的水流、在距船体表面离开某种程度的位置处形成具有向上成分的水流的舭部涡进行发展。并且，若将该L字型船尾整流板的基板部分的后边缘的末端配置于上述的第2范围内及第3范围内，则在舭部涡的中心位置附近配置船尾整流板的基板部分的后边缘的末端，所以仅具有向下成分的水流向L字型船尾整流板流入，即使是简单的形状的L字型船尾整流板，也能够将流入至螺旋桨的水流高效率地整流，能够得到作用于L字型船尾整流板的推力成分。

此外，在上述的船舶中，构成为，前述L字型船尾整流板的前述基板部分的前边缘的末端的部位的高度的位置位于从距螺旋桨旋转轴以螺旋桨直径的0.4倍的高度靠上方的较高位置至船底的第4范围内，前述L字型船尾整流板的前述基板部分的前边缘的末端的部位的船体宽度方向的位置位于从船体表面至距船体表面离开螺旋桨直径的0.4倍的宽度的位置的第5范围内，若将前述L字型船尾整流板的前述基板部分以后方侧处于上方的方式配置成相对于螺旋桨旋转轴以0度以上且20度以下的范围内的角度倾斜来构成，则能够具有以下效果。

即，根据该前边缘的配置，L字型船尾整流板的基板部分的前边缘的末端被配置于上述的第4及第5范围内，L字型船尾整流板的基板部分的前边缘侧也进入船体产生的舭部涡的产生部分的附近，所以能够有效地利用由舭部涡引起的水流，能够高效率地整流，能够得到推力。

此外，舭部涡产生与螺旋桨的旋转方向相反的方向的成分的水流的一侧的L字型船尾整流板或不具有弯折部分的船尾整流板，为了具有该舭部涡的作用效果，L字型船尾整流板的基板部分或不具有弯折部分的船尾整流板的基板部分优选的是，与螺旋桨旋转轴大致平行，或后方侧处于上方的角度是较小的角度。另一方面，舭部涡在舭部涡的中心和船体表面之间，与螺旋桨的旋转方向相同的方向的成分的水流产生的一侧的L字型船尾整流板，为了抑制该舭部涡的作用效果，优选的是使基板部分的后方侧处于上方的那样的角度以较大的角度倾斜，使得产生与螺旋桨的旋转方向相反的方向的成分的较大的水流，借助该L字型船尾整流板的基板部分的倾斜的结构，使螺旋桨的与旋转方向相反的方向的成分的水流更快，能够更有效果地使与螺旋桨的旋转相反的方向的成分的较大的水流产生。

此外，在上述的船舶中，前述L字型船尾整流板的前述基板部分的后边缘的末端的位置配置于第6范围内，前述第6范围为将未设有前述L字型船尾整流板时产生的船尾舭部涡的中心的位置设为中心、其半径为螺旋桨直径的0.2倍的半径的圆内。另外，未设有该L字型船尾整流板时的船尾舭部涡的中心的位置借助水槽试验或流体解析程序进行的计算，能够容易地进行特定。

该方案能够容易地用该船舶的水槽试验、使用流体解析程序进行数值计算的流体仿真来实施，仅在能够推定舭部涡的中心的位置的情况下使用，但根据该方案，能够更高精度地将L字型船尾整流板的基板部分的后边缘的末端配置于舭部涡的中心的位置的附近，所以能够将借助L字型船尾整流板产生的力进一步最大限度地利用，并且此外，能够使由L字型船尾整流板产生的螺旋桨的效率的提高也成为最大限度，所以能够进一步提高船舶的推进性能。

此外，若将L字型船尾整流板的基板部分的平面形状形成为三角形形状、四边形形状、将角圆化的三角形形状、或、将角圆化的四边形形状，则能够以比较简单的形状形成具有效果的船尾整流板。此外，若将向上方弯折的弯折部分的侧面形状形成为三角形形状、四边形形状、将角圆化的三角形形状、或、将角圆化的四边形形状，则能够以比较简单的形状形成具有效果的向上方弯折弯折部分。

根据涉及本发明的船尾整流构造，舭部涡在舭部涡的中心与船体表面之间，在使其产生与螺旋桨的旋转方向相同的方向的水流的一侧的L字型船尾整流板处，以仅在基板部分的端部设置向上方弯折的弯折部分这样的简单的构造，抑止向L字型船尾整流板的向下成分的水流欲从基板部分的端部逃向外侧，不仅能够提高整流的效果，还能够增加强度。

此外，在基板部分的端部设置向上方弯折的弯折部分来提高整流效果，由此L字型船尾整流板承受的力也变大，其推进方向成分的作为船舶的推力得到的部分也变大，所以能够提高推进效率。例如，实验可知，即使是仅用L字型船尾整流板而不设置推力产生辅助部件的构造，根据情况，与在基板部分的端部未设有向上方弯折的弯折部分的情况下的船尾整流板相比，推进性能提高1%左右。

进而，在L字型船尾整流板的下部侧设置推力产生辅助部件，由此借助与L字型船尾整流板的组合，该推力产生辅助部件产生推力，能够与未设有推力产生辅助部件的情况相比，使作为整体的推力变大。而且，将L字型船尾整流板的下部用推力产生辅助部件支承于船体，从后方观察船体时与基板部分一同形成大致三角形，所以与L字型船尾整流板单独作为悬臂梁的构造相比，能够形成构造上较强的船尾整流构造。

并且，根据涉及本发明的船舶，配置船尾整流构造，使得L字型船尾整流板的基板部分的后边缘的末端位于在船尾发展的舭部涡的中心的位置的附近，在使舭部涡产生与螺旋桨的旋转方向相同的方向的水流的一侧的船尾整流构造中，能够提高相对于舭部涡进行整流的效果，由此，能够进一步提高螺旋桨的效率。进而能够增加船尾整流构造的强度。

并且，借助该船尾整流构造来提高整流效果，由此能够使整流时船尾整流构造承受的力也变大，能够使该推进方向成分的作为船舶的推力得到的部分也变大，由此，能够提高船舶的推进性能。

附图说明

图1是表示本发明的实施方式的船尾整流构造的示意性的船舶的船尾部分的侧视图。

图2是表示弯折部分的形状的第一例的立体图。

图3是表示弯折部分的形状的第二例的立体图。

图4是表示弯折部分的形状的第三例的立体图。

图5是表示船尾整流板的基板部分的形状的第一例的俯视图。

图6是表示船尾整流板的基板部分的形状的第二例的俯视图。

图7是表示船尾整流板的基板部分的形状的第三例的俯视图。

图8是本发明的第1实施方式的船舶的、从船尾观察螺旋桨为右旋转的情况下将船尾整流构造配置于右舷侧、将船尾整流板配置于左舷侧的船舶的示意性的从船尾观察的图。

图9是本发明的第2实施方式的船舶的、从船尾观察螺旋桨为右旋转的情况下在右舷侧和左舷侧二者配置有船尾整流构造的船舶的示意性的从船尾观察的图。

图10是本发明的第3实施方式的船舶的、从船尾观察螺旋桨为右旋转的情况下仅在右舷侧配置有船尾整流构造的船舶的示意性的从船尾观察的图。

图11是本发明的第4实施方式的船舶的、从船尾观察螺旋桨为左旋转的情况下将船尾整流构造配置于左舷侧、将船尾整流板配置于右舷侧的船舶的示意性的从船尾观察的图。

图12是本发明的第5实施方式的船舶的、从船尾观察螺旋桨为左旋转的情况下在右舷侧和左舷侧二者配置有船尾整流构造的船舶的示意性的从船尾观察的图。

图13是本发明的第6实施方式的船舶的、从船尾观察螺旋桨为左旋转的情况下仅在左舷侧配置有船尾整流构造的船舶的示意性的从船尾观察的图。

图14是本发明的第1实施方式的船舶的、表示右舷侧的船尾整流构造的船体前后方向的配置位置的示意性的船舶的船尾部分的侧视图。

图15是本发明的第1实施方式的船舶的、表示右舷侧的船尾整流构造的高度方向的配置位置的示意性的船舶的船尾部分的侧视图。

图16是本发明的第1实施方式的船舶的、表示左舷侧的船尾整流板的高度方向的配置位置的示意性的船舶的船尾部分的侧视图。

图17是本发明的第1实施方式的船舶的、表示船尾整流构造的基板部分的后边缘的末端的高度方向和船体宽度方向的配置位置的示意性的船舶的从船尾方向观察的后视图。

图18是本发明的第1实施方式的船舶的、表示船尾整流构造的基板部分的前边缘的末端的高度方向和船体宽度方向的配置位置的示意性的船舶的从船尾方向观察的后视图。

图19是本发明的第1实施方式的船舶的、表示船尾整流构造的基板部分的后边缘的末端的配置位置和舭部涡的第6区域的示意性的船舶的从船尾方向观察的后视图。

图20是表示在船舶的船尾产生舭部涡的状况的示意性的船舶的右舷侧的船尾部分的侧视图。

图21是示意性地表示在船舶的船尾产生舭部涡的状况的图20的XX－XX剖面图。

具体实施方式

以下，参照附图对涉及本发明的实施方式的船尾整流构造及船舶进行说明。该实施方式的船尾整流构造是具备设置在船舶的船体的船尾上的横截面呈L字形状的船尾整流板的构造，此外，该实施方式的船舶是设有该实施方式的船尾整流构造的船舶，向其船尾的一般的配置在图1表示。此外，将船尾整流构造的L字型船尾整流板的形状的例子在图2~图4、及图5~图7中表示，将向船舶的左右舷的配置的例子在图8~图13中表示，将船舶的船尾整流构造、船尾整流板的配置位置在图14~图19表示。

首先，对本发明的实施方式的船尾整流构造进行说明。如图1所示，该船尾整流构造5由L字型船尾整流板5A和推力产生辅助部件5B构成。

并且，将该L字型船尾整流板5A构成为具有基板部分10和弯折部分13。该基板部分10在船舶1的船体2的船尾的外板上在船体宽度方向上突出地设置，构成为在船体宽度方向上延伸，弯折部分13设置于该基板部分10的船体宽度方向的端部，构成向上方弯折的形状。

此外，与此相随，将推力产生辅助部件5B构成为，在L字型船尾整流板5A的下部和船体2之间，设置成倾斜角度α1以外侧相对于水平朝向上方的角度表示，比0度（degree）大且在45度以下。

该倾斜角度α1也取决于船舶1的船尾形状，但外侧相对于水平朝向上方的角度为比0度大且在45度以下时容易产生推力，实验上确认，若设为5度以上30度以下的范围，进而设为10度以上25度以下的范围，存在推力变为更大的倾向，所以是优选的。

并且，将推力产生辅助部件5B与L字型船尾整流板5A连接的部位配置在关于船体2的宽度方向比L字型船尾整流板5A的中央靠外侧的位置。由此，加上推力产生辅助部件5B进入剥离区域而阻力不变大的效果，根据该结构，将推力产生辅助部件5B在宽度方向上扩大，由此能够进一步产生推力。

进而，将推力产生辅助部件5B的前端的厚度和后端的厚度设成比中央薄，将推力产生辅助部件5B形成为在侧面观察时为翼型形状或多边形形状，换言之，将推力产生辅助部件5B的垂直于船长方向的截面的形状形成为翼型形状，更加减少阻力，此外，使推力更大，因此是优选的。

根据该船尾整流构造5，舭部涡在舭部涡的中心与船体表面之间，在产生与螺旋桨3的旋转方向相同的方向的水流的一侧的L字型船尾整流板5A处，仅在基板部分10的端部设置向上方弯折的弯折部分13，仅以这样的简单的构造，抑止朝向L字型船尾整流板5A的向下成分的水流欲从基板部分10的端部逃向外侧，不仅能够提高整流效果，而且能够增加强度。

此外，在基板部分10的端部设置向上方弯折的弯折部分13来提高整流效果，由此L字型船尾整流板5A承接的力也变大，其推进方向成分即作为船舶的推力得到的部分也变大，能够提高推进效率。例如，根据实验可知，即使是仅设置L字型船尾整流板5A而不设置推力产生辅助部件5B的构造，根据情况，与在基板部分10的端部不设置向上方弯折的弯折部分13的情况的船尾整流板相比，推进性能提高1%左右。

进而，考虑到若在L字型船尾整流板5A的下部侧设置推力产生辅助部件5B，则推力产生辅助部件5B的部分浸水面积增加，所以摩擦阻力增加，但推力产生辅助部件5B相对于L字型船尾整流板5A配置在从上至下流有水流的下游侧，所以进入流入L字型船尾整流板5A的水流的剥离区域，该推力产生辅助部件5B的阻力不变大，借助与L字型船尾整流板5A的组合，该推力产生辅助部件5B产生推力，与不设置推力产生辅助部件5B的情况相比，作为整体的推力变大。这一点已由试验确认。即，通过在L字型船尾整流板5A的下部侧设置该推力产生辅助部件5B，能够与不设置推力产生辅助部件的情况相比使推力进一步变大。

而且，将L字型船尾整流板5A的下部由推力产生辅助部件5B支承于船体2，在从后方观察船体2时与基板部分10一同形成大致三角形，所以与L字型船尾整流板5A单独成为悬臂梁的构造相比，能够设置成在构造上较强的船尾整流构造5。

并且，该L字型船尾整流板5A如图2~图7所示，是在船舶1的船体2的船尾的外板上在船体宽度方向上突出地设置的横截面设为L字形状的船尾整流板，构成为具有沿船体宽度方向延伸的基板部分10和在该基板部分10的船体宽度方向的端部设置的向上方弯折的弯折部分13。

此外，如图2~图4所示，优选的是，该弯折部分13的船体高度方向的高度Hg设置为基板部分10的后边缘12的宽度Bg的0.05倍以上且0.5倍以下的高度，并且将弯折部分13的向基板部分10安装的根部13b的长度Lg设为基板部分10向船体2安装的根部10b的长度La的0.5倍以上且1.0倍以下的长度。另外，该根部10b、13b的长度是指沿着根部10b、13b测量的长度。

若设为这些结构，则在L字型船尾整流板5A中，能够以更小的部件提高整流的效果，在维持弯折部分13的效果的同时，减小弯折部分13的大小，能够实现轻量化，能够减小L字型船尾整流板5A自身的构造强度及L字型船尾整流板5A的安装强度的负担。

此外，若将该L字型船尾整流板5A的弯折部分13的侧面形状设为如图2所示的三角形形状、如图3所示的四边形形状、如图4所示的将角圆化的四边形形状、或将角圆化的三角形形状等，则能够以较为简单的形状形成有效果的弯折部分13。此外，若将L字型船尾整流板5A的基板部分10的平面形状设为如图5所示的三角形形状、如图6所示的四边形形状、如图7所示的将角圆化的四边形形状、或将角圆化的三角形形状等，则能够以较为简单的形状形成有效果的L字型船尾整流板5A。

因此，根据上述结构的L字型船尾整流板5A，舭部涡在舭部涡的中心Pw和船体表面之间，在产生与螺旋桨3的旋转方向相同的方向的水流的一侧配置的L字型船尾整流板5A处，以仅在基板部分10的端部设置向上方弯折的弯折部分13这样的简单的构造，抑止朝向L字型船尾整流板5A的向下成分的水流从基板部分10的端部逃向外侧，不仅能够提高整流效果，而且能够增加强度。

此外，在基板部分10的端部设置向上方弯折的弯折部分13来提高整流效果，由此L字型船尾整流板5A承接的力也变大，其推进方向成分即作为船舶1的推力得到的部分也变大，能够提高推进效率。通过试验可知，例如，即使是仅设置L字型船尾整流板5A而不设置推力产生辅助部件5B的构造，根据情况，与在基板部分10的端部未设有向上方弯折的弯折部分13的情况的船尾整流板6相比，推进性能提高1%左右。

接着，对该实施方式的船舶进行说明。如图8~图13所示，该船舶1是具备船尾整流构造5的船舶，如图8~图10所示，构成为船体2的船尾的螺旋桨3从船尾观察为右旋转的情况下至少将船尾整流构造5配置于右舷侧，如图11~图13所示，构成为螺旋桨3从船尾观察为左旋转的情况下至少将船尾整流构造5配置于左舷侧。

第1实施方式的船舶的结构中，如图8所示，以螺旋桨3从船尾方向观察为右旋转（顺时针旋转）的情况的结构，构成为分别在船体2的船尾的右舷侧配置船尾整流构造5，在左舷侧配置未设有弯折部分13的船尾整流板（以下，仅称为船尾整流板）6。此外，如图9所示，在第2实施方式的船舶中，在船体2的船尾的右舷侧和左舷侧二者配置船尾整流构造5，将左舷侧的船尾整流构造5的L字型船尾整流板5A的弯折部分13的船体高度方向的高度Hg构成为比右舷侧小。进而，如图10所示，在第3实施方式的船舶中，构成为在船体2的船尾的右舷侧配置船尾整流构造5，但在左舷侧不配置船尾整流构造5和船尾整流板6。

此外，在该图8~图10中，表示螺旋桨3从船尾方向观察为右旋转的情况下的实施方式的结构，但在螺旋桨3从船尾方向观察为左旋转（逆时针旋转）的情况下，如图11~图13所示，成为船尾整流构造5和不具有该弯折部分13的船尾整流板6的结构在第1~第3实施方式的船舶中在左右舷互相交替的结构的第4~第6实施方式的船舶。

并且，该向上方弯折的弯折部分13的弯折角γ（参照图2）为60度以上120度以下，优选为80度以上100度以下。此外，该弯折部分13可以将基板部分10的板向上方弯折来制作，也可以在基板部分10的端部焊接弯折部分13来接合从而制作。

接着，以下，参照图14~图19，对图8的第1实施方式的船舶1的船尾整流构造5及船尾整流板6的配置位置进行说明，但也能够应用于第2~第6实施方式的船舶的船尾整流构造5及船尾整流板6的配置位置。

第1实施方式的船舶1的、螺旋桨3从船尾方向观察为右旋转的情况的右舷侧的船尾整流构造5的L字型船尾整流板5A的船体前后方向的配置位置如图14所示，构成为配置在螺旋桨凸台前端的位置X1和距船尾垂线A.P.以垂线间长Lpp的0.1倍的长度向前的位置X2之间的第1范围R1内。

此外，该L字型船尾整流板5A的基板部分10的后边缘12的末端12a的部位的高度位置Ha如图15及图17所示，构成为配置在从距螺旋桨旋转轴Pc以螺旋桨直径Dp的0.4倍的高度朝向上方的较高位置H2至螺旋桨旋转轴Pc的第2范围R2内。

进而，如图17所示，船尾整流构造5和船尾整流板6的后边缘12的末端12a的部位的船体宽度方向位置Ba构成为，在L字型船尾整流板5A和船尾整流板6的后边缘12的根12b处存在船体表面B3的情况下，处于从船体表面B3到距船体表面B3离开螺旋桨直径Dp的0.4倍的宽度的位置B32的第3范围R3内。

另外，在L字型船尾整流板5A和船尾整流板6的后边缘12的根12b处没有船体表面B3的情况下，L字型船尾整流板5A和船尾整流板6的后边缘12的末端12a的部位的船体宽度方向位置Ba构成为处于从距船体中心线Lc离开螺旋桨直径Dp的0.05倍的宽度的位置B31至距船体中心线Lc离开螺旋桨直径Dp的0.4倍的宽度的位置B32的第3范围R3内。

并且，构成为将该L字型船尾整流板5A的基板部分10的后边缘12的末端12a的部位配置在上述第2范围内及第3范围内，由此在较多的商用船舶的计画航行速度的航海中的船舶1的舭部涡的中心Pw的附近内能够配置L字型船尾整流板5A，能够将L字型船尾整流板5A的基板部分10的后边缘12的末端12a配置在舭部涡的中心Pw的附近内，所以在L字型船尾整流板5A处仅流入具有向下成分的水流，即使是简单的形状的L字型船尾整流板5A，也能够高效率地整流，能够在整流时得到更大的作用于L字型船尾整流板5A的推力成分。

进而，如图15及图18所示，L字型船尾整流板5A的基板部分10的前边缘11的末端11a的部位的高度位置Hf构成为，配置在从距螺旋桨旋转轴Pc以螺旋桨直径Dp的0.4倍的高度朝向上方的较高位置H2至船底H4的第4范围R4内。

此外，如图18所示，L字型船尾整流板5A的基板部分10的前边缘11的末端11a的部位的船体宽度方向位置Bf构成为，配置在从船体表面B5到距船体表面B5离开螺旋桨直径Dp的0.4倍的宽度的位置B52的第5范围R5内。

构成为将该L字型船尾整流板5A的基板部分10的前边缘11的末端11a配置在第4范围R4内及第5范围R5内，由此能够使L字型船尾整流板5A的基板部分10的前边缘11进入船体2产生的舭部涡的产生部分的附近，所以能够有效地利用由舭部涡引起的水流，能够高效率地整流，得到推力。

进而，如图14所示，以相对于螺旋桨旋转轴Pc为0度以上20度以下的范围内的角度（迎角）β使其倾斜地配置，使得右舷侧的L字型船尾整流板5A的基板部分10变为后方侧处于上方。

在该右舷侧的船尾整流构造5的L字型船尾整流板5A中，将基板部分10以后方侧处于上方的方式倾斜地配置，由此，在舭部涡的中心的内侧，与螺旋桨3的旋转方向相反的方向的成分的水流被更有效地整流，在整流时能够得到作用于L字型船尾整流板5A的更大的推进成分。

此外，能够容易地实施船舶1的水槽试验、使用流体解析程序进行数值计算的流体仿真，在能够推定舭部涡的中心Pw的位置的情况下，如图19所示，优选地，将右舷侧的船尾整流构造5的L字型船尾整流板5A的后边缘12的末端12a的位置配置在第6范围R6内，所述第6范围R6是以在不设置L字型船尾整流板5A时产生的船尾舭部涡的中心Pw作为中心，其半径ra是螺旋桨直径Dp的0.2倍的半径的圆C1。另外，该不设置L字型船尾整流板5A时的船尾舭部涡的中心Pw的位置根据水槽试验或由流体解析程序进行的计算，能够容易地进行特定。

根据该结构，能够更高精度地将L字型船尾整流板5A的后边缘12的末端12a配置在舭部涡的中心Pw的附近，所以用L字型船尾整流板5A整流时，能够将作用于L字型船尾整流板5A的力的推力成分进一步最大限地利用，并且，此外，船尾整流构造5的螺旋桨3的效率也能够最大限度地提高，所以能够更加提高船舶的推进性能。

并且，螺旋桨3从船尾观察为右旋转的情况的第1实施方式的船舶中，如图16所示，将左舷侧的船尾整流板6（或弯折部分的高度较小的L字型船尾整流板5A）配置成与螺旋桨旋转轴Pc大致平行，将该左舷侧的船尾整流板6的长度Lb形成为比图14及图15所示的右舷侧的船尾整流构造5的L字型船尾整流板5A的长度La长来构成。另外，该大致平行意味着不仅是完全的平行，也包括在5度左右以内的倾斜的范围。

此外，关于左舷侧的船尾整流板6的基板部分10的前边缘11的末端11a的部位的高度位置Hf及后边缘12的末端12a的部位的高度位置Ha，在图16中，表示为与右舷侧的船尾整流构造5的L字型船尾整流板5A大致同样的的配置位置，但有关左舷侧的船尾整流板6，本发明不限于该配置位置。

接着，对左右舷的船尾整流构造5和船尾整流板6的作用进行说明。螺旋桨3从船尾观察为右旋转的情况下在右舷侧（左旋转的情况下在左舷侧），在船尾发展的舭部涡进行作用，使得在舭部涡的中心Pw的内侧施加与螺旋桨3的旋转方向相同的方向的流速，在舭部涡的中心Pw的外侧施加与螺旋桨3的旋转方向相反的方向的流速，所以具有（享受）舭部涡的中心Pw的外侧的水流，仅将舭部涡的中心Pw的内侧的水流整流即可。

此外，在左舷侧(右舷侧)，在舭部涡的中心Pw的内侧进行作用，使得与螺旋桨3的旋转方向相反的方向的流速增强，在舭部涡的中心Pw的外侧进行作用，使得施加与螺旋桨3的旋转方向相同的方向的流速。此外，螺旋桨3关于半径方向，比内侧（凸台附近）靠外侧（尖端（チップ）附近）的一方施加推力，所以在左舷侧（右舷侧），残留比舭部涡的中心Pw靠内侧的与螺旋桨3相反的方向的水流，由此在舭部涡的发展开始的部位设置作为妨碍舭部涡的发展的障害物的弯折高度较小的L字型船尾整流板5或船尾整流板6，抑制舭部涡的产生及发展，由此在舭部涡的中心的外侧，能够减弱与螺旋桨3的旋转方向相同的方向的成分的流速，能够提高螺旋桨效率。

因此，在舭部涡的中心的内侧，在舭部涡产生与螺旋桨3的旋转方向相同的方向的成分的水流的右舷侧（左舷侧），需要在舭部涡的中心Pw的内侧抑制舭部涡的作用效果，所以仅在舭部涡充分发展的船尾端附近，配置具备短的L字型船尾整流板5A的船尾整流构造5。

即，比舭部涡的中心Pw靠外侧残留与螺旋桨旋转相反的方向的上升流，另一方面，比舭部涡的中心Pw靠内侧需要将与螺旋桨旋转相同的方向的下降流整流的右舷侧（左舷侧），舭部涡充分发展，但为了仅将内侧的下降流整流，在船尾端附近配置具备短的L字型船尾整流板5A的船尾整流构造5。

另一方面，在舭部涡的中心Pw的内侧，在舭部涡产生与螺旋桨3的旋转方向相反的方向的成分的水流的左舷侧（右舷侧），在舭部涡的中心Pw的外侧需要抑制舭部涡的作用效果，所以不只在舭部涡充分发展的船尾端附近，还在涡未充分发展的前方位置配置长的船尾整流板6。

即，与残留比舭部涡的中心Pw靠内侧的与螺旋桨旋转相反的方向的下降流相比，需要将舭部涡的中心Pw的外侧的与螺旋桨旋转相同的方向的上升流整流的左舷侧（右舷侧）为了防止外侧的上升流的产生，配置长的船尾整流板6。

由此，能够将具备短L字型船尾整流板5A的船尾整流构造5和长船尾整流板6适当地配置，能够以比较简单的结构得到更大的推进力和更大的螺旋桨效率。因此，能够以比较简单且轻量的结构提高螺旋桨效率。

此外，在螺旋桨3的旋转方向从船尾观察为右旋转的情况的、右舷侧的船尾整流构造5的L字型船尾整流板5A和左舷侧的船尾整流板6处，使相对于船体前后方向的迎角β不同来形成。即，在比舭部涡的中心Pw靠内侧，将与螺旋桨3的旋转方向相同的方向的成分的水流抑制的右舷侧的船尾整流构造5为了增强与螺旋桨3的旋转方向相反的方向的水流，以后方侧处于上方的方式使其较大地倾斜，由此能够使与螺旋桨3的旋转方向相反的方向的成分的水流尽可能地快。另一方面，在比舭部涡的中心Pw靠内侧，抑制与螺旋桨3的旋转方向相反的方向的成分的水流的左舷侧的船尾整流板6呈大致水平的较小的倾斜，由此尽量维持与螺旋桨3的旋转方向相反的方向的成分的较大的水流。借助这些结构，能够更有效地产生与螺旋桨3的旋转相反的方向的成分的较大的水流。

因此，借助上述的结构的船尾整流构造5，以只是在基板部分10的端部设置向上方弯折的弯折部分13这样的简单的构造，抑止朝向L字型船尾整流板5A的向下成分的水流从基板部分10的端部逃向外侧，不仅能够提高整流的效果，还能够增加强度。此外，在基板部分10的端部设置弯折部分13来提高整流效果，由此使L字型船尾整流板5A承受的力变大，能够使其推进方向成分的作为船舶的推力得到的部分也变大，所以能够提高推进效率。

进而，将L字型船尾整流板5A与推力产生辅助部件5B组合，由此对推力产生辅助部件5B也产生推力，与不设置推力产生辅助部件5B的情况相比，能够使作为整体的推力变大。而且，将L字型船尾整流板5A的下部用推力产生辅助部件5B支承于船体，所以与L字型船尾整流板5A单独构成悬臂梁的构造相比，成为构造上较强的船尾整流构造5。

此外，根据上述的结构的船舶1，以船尾整流构造5的L字型船尾整流板5A的后边缘12的末端12a位于在船尾发展的舭部涡的中心Pw的附近的方式配置L字型船尾整流板5A，由此在配置于使舭部涡产生与螺旋桨3的旋转方向相同的方向的水流的一侧的L字型船尾整流板5A处，仅通过在基板部分10的端部设置向上方弯折的弯折部分13这样的简单的构造，抑止朝向L字型船尾整流板5A的向下成分的水流从基板部分10的端部逃向外侧，能够提高仅对比舭部涡的中心Pw靠内侧的水流的整流的效果，由此，能够更加提高螺旋桨3的效率。

并且，在该船尾整流构造5的L字型船尾整流板5A处，在基板部分10的端部设置向上方弯折的弯折部分13来提高整流效果，由此能够使整流时L字型船尾整流板5A承受的力也变大，所以能够使该推进方向成分的作为船舶1的推力得到的部分也变大，由此，能够提高船舶1的推进性能。

此外，若在使舭部涡的内侧产生与螺旋桨3的旋转方向相反的水流的一侧，配置不设有弯折部分13的船尾整流板6，则由此，抑制比舭部涡的中心Pw靠外侧的与螺旋桨旋转相反的方向的水流的发展，借助该整流时对船尾整流板6作用的力的推力方向成分，至少也能够得到较多的作为船舶1的推力的力。

因此，根据上述的结构的船舶1，以L字型船尾整流板5A的基板部分10的后边缘的末端位于在船尾发展的舭部涡的中心Pw的位置的附近的方式配置船尾整流构造5，舭部涡在产生与螺旋桨3的旋转方向相同的方向的水流一侧的船尾整流构造5，能够提高相对于舭部涡的整流的效果，由此，能够进一步提高螺旋桨3的效率。进而能够增加船尾整流构造5的强度。

并且，借助该船尾整流构造5提高整流效果，由此能够使整流时船尾整流构造5承受的力也变大，能够使其推进方向成分的作为船舶的推力得到的部分也变大，由此，能够提高船舶的推进性能。

工业上的可利用性

根据本发明的船尾整流构造及船舶，用设置于船体的船尾的船尾整流构造将流入至螺旋桨面的水流整流，由此更加提高螺旋桨的效率，并且能够在整流时使作用于船尾整流构造的推力成分更大，提高推进性能，所以能够利用于许多船舶。

附图标记说明

1 船舶

2 船体

3 螺旋桨

4 舵

5 船尾整流构造

5A L字型船尾整流板(有弯折部分)

5B 推力产生辅助部件

6 船尾整流板（无弯折部分）

10 基板部分

10b 基板部分的根部

11 L字型船尾整流板（船尾整流板）的前边缘

11a L字型船尾整流板（船尾整流板）的前边缘的末端

12 L字型船尾整流板（船尾整流板）的后边缘

12a L字型船尾整流板（船尾整流板）的后边缘的末端

13 弯折部分

A.P. 船尾垂线

B3 L字型船尾整流板（船尾整流板）的后边缘的根的部位的船体表面的船体宽度方向位置

B31 第3范围的最小值

B32 第3范围的最大值

B5 第5范围的最小值

B52 第5范围的最大值

Ba L字型船尾整流板（船尾整流板）的后边缘的末端的部位的船体宽度方向位置

Bf L字型船尾整流板（船尾整流板）的前边缘的末端的部位的船体宽度方向位置

Bg 基板部分的后边缘的宽度

C1 第6范围的圆

Dp 螺旋桨直径

H2 第2范围及第4范围的上限值

H4 第4范围的下限值（船底）

Ha L字型船尾整流板（船尾整流板）的后边缘的末端的部位的高度位置

Hf L字型船尾整流板（船尾整流板）的前边缘的末端的部位的高度位置

Hg 弯折部分的船体高度方向的高度

La L字型船尾整流板的根部的长度

Lb 船尾整流板的长度

Lc 船体中心线

Lg 弯折部分的根部的长度

Lpp 垂线间长

Pc 螺旋桨旋转轴

Pw 船尾舭部涡的中心

R1 第1范围

R2 第2范围

R3 第3范围

R4 第4范围

R5 第5范围

R6 第6范围

ra 第6范围的圆的半径

X1 螺旋桨凸台前端的位置

X2 距船尾垂线以垂线间长Lpp的0.1倍的长度的靠前的位置

α1 倾斜角度

β 迎角

γ 弯折角。

Claims (6)

1.一种船尾整流构造，其特征在于，

由L字型船尾整流板和推力产生辅助部件构成，

将前述L字型船尾整流板构成为具有基板部分和弯折部分，

前述基板部分在船舶的船体的船尾的外板上在船体宽度方向上突出地设置，在船体宽度方向上延伸，

前述弯折部分设置于该基板部分的船体宽度方向的端部，向上方弯折，

并且构成为，借助前述推力产生辅助部件将前述L字型船尾整流板的下部支承于船体，前述推力产生辅助部件配置于相对于L字型船尾整流板从上至下流动的水流的下游侧，且设置成，从后方观察船体时，使前述推力产生辅助部件的倾斜角度比0度大且为45度以下，从后方观察船体时，前述推力产生辅助部件与前述基板部分一同形成大致三角形，

前述倾斜角度是外侧相对于水平朝向上方的角度，前述倾斜角度比0度大且为45度以下。

2.如权利要求1所述的船尾整流构造，其特征在于，

构成为，将前述推力产生辅助部件与前述L字型船尾整流板连接的部位配置在，关于船体的宽度方向比前述L字型船尾整流板的中央靠外侧的位置。

3.如权利要求1所述的船尾整流构造，其特征在于，

构成为，前述推力产生辅助部件的前端的厚度和后端的厚度比中央薄，形成为将前述推力产生辅助部件在侧面观察时为翼型形状或多边形形状。

4.如权利要求2所述的船尾整流构造，其特征在于，

构成为，前述推力产生辅助部件的前端的厚度和后端的厚度比中央薄，形成为将前述推力产生辅助部件在侧面观察时为翼型形状或多边形形状。

5.如权利要求1至4中任一项所述的船尾整流构造，其特征在于，

将前述弯折部分的船体高度方向的高度设为前述基板部分的后边缘的宽度的0.05倍以上且0.5倍以下的高度，并且将前述弯折部分的向前述基板部分安装的根部的长度设为前述基板部分的向前述船体安装的根部的长度的0.5倍以上且1.0倍以下的长度。

6.一种船舶，其特征在于，

船体的船尾的螺旋桨从船尾观察为右旋转的情况下，至少在右舷侧设置权利要求1至5中任一项所述的船尾整流构造，前述螺旋桨从船尾观察为左旋转的情况下，至少在左舷侧设置权利要求1至5中任一项所述的船尾整流构造。

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