CN115056951A - 一种船用双曲型整流翼 - Google Patents

一种船用双曲型整流翼 Download PDF

Info

Publication number
CN115056951A
CN115056951A CN202210563999.5A CN202210563999A CN115056951A CN 115056951 A CN115056951 A CN 115056951A CN 202210563999 A CN202210563999 A CN 202210563999A CN 115056951 A CN115056951 A CN 115056951A
Authority
CN
China
Prior art keywords
hyperbolic
wing
branch
axis
point
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN202210563999.5A
Other languages
English (en)
Other versions
CN115056951B (zh
Inventor
王金宝
于海
马翔
吴琼
徐博
施攀好
李兆辉
袁帅
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
708th Research Institute of CSIC
Original Assignee
708th Research Institute of CSIC
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 708th Research Institute of CSIC filed Critical 708th Research Institute of CSIC
Priority to CN202210563999.5A priority Critical patent/CN115056951B/zh
Publication of CN115056951A publication Critical patent/CN115056951A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN115056951B publication Critical patent/CN115056951B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B63—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; RELATED EQUIPMENT
    • B63H—MARINE PROPULSION OR STEERING
    • B63H1/00—Propulsive elements directly acting on water
    • B63H1/02—Propulsive elements directly acting on water of rotary type
    • B63H1/12—Propulsive elements directly acting on water of rotary type with rotation axis substantially in propulsive direction
    • B63H1/14—Propellers
    • B63H1/28—Other means for improving propeller efficiency

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Ocean & Marine Engineering (AREA)
  • Structures Of Non-Positive Displacement Pumps (AREA)

Abstract

本发明涉及一种船用双曲型整流翼，该整流翼由上下左右双曲线分支有机组合而成，所述双曲型整流翼呈“蝴蝶”型，其中，双曲线型整流翼左、右分支主要用于改善预旋，双曲线型整流翼上、下分支主要用于加速轴向(船前进方向)局部流动、支撑双曲线型整流翼。双曲线型整流翼左、右分支和双曲线型整流翼上、下分支相互配合，能够实现明显的节能效果。本发明提供了一种节能效果明显的双曲型整流翼，通过与流场精细配合，双曲型整流翼能够高效改变不利周向(螺旋桨旋转方向相同)流动，达到节能效果明显的目的。本发明为仿生外形设计，由四支双曲线型整流翼有机组合而成，具有明显的节能效果。

Description

一种船用双曲型整流翼
技术领域
本发明涉及一种船舶桨前水动力节能装置，具体涉及一种船用双曲型整流翼。
背景技术
目前节能减排已经成为大家共识。在船舶行业，国际海事组织的环境保护委员会于2021年召开的第76、77次会议已经对几乎所有营运船舶提出了明确的节能减排指标，并将从2023年1月1日开始实施。而船舶水动力节能技术就是非常重要、有效、且具有竞争力的减排措施。
水动力节能技术在过去四十年进行了广泛的研究，开发了补偿导管、舵附推力鳍、Mewis导管等多种节能装置并广泛应用于实船。近年来，出现了一些新型组合节能装置，如：
申请号CN201710152823.X公开的“一种船用前置导流翼”，包括左圆弧翼板、右圆弧翼板和多片导叶。但多片导叶直接穿过有利预旋区(与螺旋桨旋转反向)与船体连接，破坏了本来有利的预旋，因此节能效果受到影响。
申请号CN202111325560.0公开的“一种船用螺旋线型导管鳍”，提出了一种导管鳍与流动精细配合的解决方案，通过螺旋线型导管与多片辐射状鳍片的有机组合，显著提高了节能效果。但由于鳍片采用了沿半径方向直线布置的简化方式，部分区域的不利流动未能显著改善。
针对现有技术的局限，需要提出一种新的解决方案。
发明内容
针对现有技术中存在的上述问题和局限，本发明开发了一种与船体尾部流动更加匹配、且节能效果明显的双曲型整流翼，通过上下左右不对称双曲型整流翼的合理布局和恰当衔接，实现对船舶尾部流场的明显改良和节能。
为实现上述目的，本发明的技术方案是：一种船用双曲型整流翼，该整流翼由上下左右双曲线分支有机组合成双曲型整流翼，所述双曲型整流翼呈“蝴蝶”型，其中，双曲线型整流翼左、右分支主要用于改善预旋，双曲线型整流翼上、下分支主要用于加速局部流动、支撑双曲线型整流翼，双曲线型整流翼左、右分支和双曲线型整流翼上、下分支相互配合，能够实现明显的节能效果。
进一步，所述双曲型整流翼由焦点分别位于X轴和Y轴上的双曲线分支有机组合而成，垂直于螺旋桨中轴线的平面上设一虚拟的直角坐标系，直角坐标系的原点O设为螺旋桨中轴线与螺旋桨所在平面的相交点，X轴正向朝向船体右舷，Y轴正向垂直水平面向上，从船艉向船艏方向，所述双曲型整流翼包括焦点位于X轴上的左支、右支和焦点位于Y轴上的上下支，其中，双曲线左右支又细分为左上、左下、右上、右下分支，分别位于四个象限，且第二、第三象限的双曲线分支的顶点位于各自焦点的右侧，第一、第四象限的双曲线分支的顶点位于各自焦点的左侧；双曲线上支、下支又细分为上左、上右、下左、下右分支，分别位于四个象限，且第一和第二象限双曲线分支的顶点位于各自焦点的正上方，第三和第四象限双曲线分支的顶点位于各自焦点的正下方，实现不同双曲线分支布局与配合，形成有机的双曲型整流翼。
进一步，所述双曲型整流翼左支、右支焦点位于x轴上，控制方程为(x-x0)2/a1 2-y2/b1 2＝1；其中，x0为完整双曲线的中心坐标，a1为x轴上顶点间距的一半，b1 2＝c1 2-a1 2，c1为焦距的一半；所述双曲型整流翼上支、下支焦点位于y轴上，控制方程为(y-y0)2/a2 2-x2/b2 2＝1，其中，y0为完整双曲线的中心坐标，a2为y轴上顶点间距的一半，b2 2＝c2 2-a1 2，c2为焦距的一半。
进一步，焦点在X轴上的双曲型整流翼左支、右支，双曲线方程(x-x0)2/a1 2-y2/b1 2＝1，各控制参数x0、a1、b1根据有利预旋区域和不利预旋区域确定；双曲型整流翼左支内侧需绕开桨盘面左舷内侧有利预旋区域或处于其边缘船，双曲型整流翼左支外侧布置在船体不利预旋区域较强处，双曲型整流翼右支布置在船体右舷水流较低且不利预旋区域较强处。
进一步，焦点在Y轴上的双曲型整流翼上支、下支，双曲线方程(y-y0)2/a2 2-x2/b2 2＝1，y0、a2、b2根据上、下方低速区域确定；双曲型整流翼上支、下支起加速整流翼内部轴向流动作用，设置在上下两端避免破坏桨盘面左右两侧螺旋桨旋转方向同向的不利流动，以提高螺旋桨的推进效率。
进一步，所述双曲型整流翼上支位于第一、二象限，上支与Y轴正向轴的交点分别设为B，R为螺旋桨半径，B点与原点O之间距离为0.7-1.0R，上支焦点F1位于B点下方；起始点设为A点位于第二象限，A点与原点O之间线段设为AO，AO的长度为0.5-1.0R，AO与Y轴正向轴之间的夹角为15～75°，A点设于双曲型整流翼左支上；末端点设为C点位于第一象限，C点与原点O之间线段设为CO，CO的长度为0.4-0.6R，CO与Y轴正向轴之间的夹角为15～75°，C点设于双曲型整流翼右支上。
进一步，所述双曲型整流翼下支位于第三、四象限，与Y轴负向轴的交点设为E，E点与原点之间距离为0.5-1.0R，焦点F2位于E点上方；起始点设为F点位于第三象限，F点与原点O之间线段设为FO，FO的长度为0.5-1.0R，FO与Y轴负向轴之间的夹角为15～75°；FO设于双曲线型整流翼左支上；末端点设为D点位于第四象限，D点与原点O之间线段设为DO，DO的长度为0.4-0.6R；DO与Y轴负向轴之间的夹角为15～75°，D点设于双曲线型整流翼右支上。
进一步，所述双曲型整流翼左支的虚顶点Px1位于X轴上，与原点O之间线段设为Px1O，Px1O的长度为0-0.2R,焦点F3位于Px2点左侧；双曲线型整流翼右支虚顶点Px2与原点O之间线段设为Px2O，Px2O的长度为0-0.2R，焦点F4位于Px2点右侧。
进一步，所述双曲型整流翼分支单个或整体在平面内平移或旋转。
进一步，所有双曲型整流翼分支的剖面均为整流翼剖面，整流翼的剖面弦长、剖面形状、角度随着整流翼周向可变。
本发明的有益效果是：
(1)本发明提供了一种节能效果明显的双曲型整流翼，通过与流场精细配合，四支双曲型整流翼能够高效改变不利周向(螺旋桨旋转方向相同)流动，达到节能效果明显的目的。
(2)根据船舶尾部流场特点，双曲型整流翼可以布置在最恰当的位置，并采用最合理的形状和尺寸，精准改变船体尾部不利流场，从而提高螺旋桨的推进效率，最终达到在相同航速时所需的主机功率显著降低的目的；
(3)双曲型整流翼左支靠近船体部分需绕开桨盘面左舷内侧有利预旋区域或处于其边缘船，双曲型整流翼左支远离船体部分布置在船体不利预旋较强处；双曲型整流翼右支布置在船体右舷水流较低且不利预旋较强处。
(4)双曲型整流翼上支、下支主要起加速整流翼内部轴向流动作用，并通过整流翼翼型、尺度、安装位置、角度的精准设置，可以进一步提高推进效率。
(5)本发明为仿生外形设计，由四支双曲线型整流翼有机组合而成，具有明显的节能效果。
附图说明
图1为本发明所用的坐标系和双曲线分支的示意图；
图2为本发明的船用双曲型整流翼的布局图；
图3为桨盘面有利和不利区域划分示意图；
图4为本发明的整流翼剖面示意图；
图5为本发明的实施例二示意图；
附图中：
编号1、如图2所示，焦点在Y轴上的双曲型整流翼，双曲型整流翼上支11，双曲型整流翼下支12，双曲型整流翼上左分支111，双曲型整流翼上右分支112，双曲型整流翼下左分支121，双曲型整流翼下右分支122；
编号2、如图2所示，焦点在X轴上的双曲型整流翼，双曲型机翼左支21，双曲型机翼右支22，双曲型整流翼左上分支211，双曲型整流翼左下分支212，双曲型整流翼右上分支221，双曲型整流翼右下分支222；
编号3、如图2所示，船体；
编号4、如图5所示,双曲型整流翼；编号5、如图5所示,预旋整流翼；编号6、如图5所示,预旋整流翼；编号7、如图3所示,不利预旋区域；编号8、如图3所示,有利预旋区域。
具体实施方式
为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，以下实施例结合附图1至附图4对本发明提供的一种船用双曲型整流翼作具体阐述。其中实施例仅用于说明本发明而不用于本限制本发明的范围，本领域技术人员对本发明的各种等价形式的修改均落于本申请所附权利要求的范围。
本发明提出的一种船用双曲型整流翼，由焦点分别位于X轴和Y轴上的双曲线分支有机组合而成(图1)。垂直于螺旋桨中轴线的平面上设一虚拟的直角坐标系，直角坐标系的原点O设为螺旋桨中轴线与螺旋桨所在平面的相交点，X轴正向朝向船体右舷，Y轴正向垂直水平面向上。从船艉向船艏方向，整流翼呈“蝴蝶”型，全部由双曲线分支构成，包括焦点位于X轴上的左支、右支和焦点位于Y轴上的上下支。其中，双曲线左右支又细分为左上、左下、右上、右下分支，分别位于四个象限，且第二、第三象限的双曲线分支的顶点位于各自焦点的右侧，第一、第四象限的双曲线分支的顶点位于各自焦点的左侧；双曲线上支、下支又细分为上左、上右、下左、下右分支，分别位于四个象限，且第一和第二象限双曲线分支的顶点位于各自焦点的正上方，第三和第四象限双曲线分支的顶点位于各自焦点的正下方。不同双曲线分支合理布局与配合，形成有机的双曲型整流翼。
优选地，所述双曲型整流翼左支、右支焦点位于x轴上，控制方程为(x-x0)2/a1 2-y2/b1 2＝1，其中，x0为完整双曲线的中心坐标，a1为x轴上顶点间距的一半，b1 2＝c1 2-a1 2，c1为焦距的一半。所述双曲型整流翼上支、下支焦点位于y轴上，控制方程为(y-y0)2/a2 2-x2/b2 2＝1，其中，y0为完整双曲线的中心坐标，a2为y轴上顶点间距的一半，b2 2＝c2 2-a1 2，c2为焦距的一半。所述双曲型整流翼左支、右支的各自上下分支可选取不同x0、a1、b1数值；所双曲型整流翼上支、下支的各自左右分支可选取不同y0、a2、b2数值。
优选地，所述双曲型整流翼上支位于第一、二象限，上支与Y轴正向轴的交点分别设为B，螺旋桨半径设为R，B点与原点O之间距离为0.7-1.0R，上支焦点F1位于B点下方；起始点设为A点位于第二象限，A点与原点O之间线段设为AO，AO的长度为0.5-1.0R，AO与Y轴正向轴之间的夹角为15～75°，A点设于双曲型整流翼左支上；末端点设为C点位于第一象限，C点与原点O之间线段设为CO，CO的长度为0.4-0.6R，CO与Y轴正向轴之间的夹角为15～75°，C点设于双曲型整流翼右支上。
优选地，所述双曲型整流翼下支位于第三、四象限，与Y轴负向轴的交点设为E，E点与原点之间距离为0.5-1.0R，焦点F2位于E点上方；起始点设为F点位于第三象限，F点与原点O之间线段设为FO，FO的长度为0.5-1.0R，FO与Y轴负向轴之间的夹角为15～75°；FO设于双曲线型整流翼左支上；末端点设为D点位于第四象限，D点与原点O之间线段设为DO，DO的长度为0.4-0.6R；DO与Y轴负向轴之间的夹角为15～75°，D点设于双曲线型整流翼右支上。
优选地,双曲型整流翼左支虚顶点Px1(图1)位于X轴上，与原点O之间线段设为Px1O，Px1O的长度为0-0.2R,焦点F3位于Px2点左侧；双曲线型整流翼右支虚顶点Px2(图1)与原点O之间线段设为Px2O，Px2O的长度为0-0.2R，焦点F4位于Px2点右侧。
优选地，所述双曲型整流翼分支单个或整体可以在平面内平移或旋转。
优选地，所有双曲线分支的剖面均为整流翼剖面，整流翼的剖面弦长、剖面形状、角度随着整流翼周向可变。
实施例一：
在以下实施例中(见附图2)，该双曲型整流翼主要包括焦点在Y轴上的双曲型整流翼上左分支111、上右分支112，双曲型整流翼下左分支121、下右分支122；焦点在X轴上的双曲型整流翼左上分支211、左下分支212，双曲型整流翼右上分支221、右下分支222。
其中整流翼的截面为整流翼剖面，如图4所示，a侧为双曲型整流翼1的内侧，b侧为双曲型整流翼1的外侧。
如图2，双曲型整流翼2焦点位于x轴上，控制方程为(x-x0)2/a1 2-y2/b1 2＝1，其中双曲线型整流翼2包括双曲型整流翼左支21、双曲型整流翼右支22。双曲线的渐近线交点位于X轴负向轴上；双曲型整流翼左支21一端搭接在船体3上，双曲型整流翼左支21上的端点G、H与原点O之间的连线与X轴负向轴的夹角α为45°～90°，α数值根据图3中桨盘面上方不利预旋区域和过渡区交接位置决定；双曲型整流翼左支21上的端点G、H与原点O之间距离，GO的长度为1.0R，R为螺旋桨半径，HO的长度为0.95R。双曲型整流翼右支22的端点I、J与原点O之间的连线，与X轴正向轴的夹角β为0°～45°，布置在船体右舷水流较低且不利预旋较强处，端点I、J与原点O之间距离，IO、JO的长度为0.5R，根据图3中桨盘面右舷不利流动区域尺寸确定。
双曲型整流翼上支位于第一、二象限，起始点设为A点位于第二象限；A点与原点O之间距离为0.75R；AO与Y轴正向轴之间的夹角为40°；AO设于双曲型整流翼左支上。末端点设为C点位于第一象限；C点与原点O之间距离为0.6R；CO与Y轴正向轴之间的夹角为60°；CO设于双曲型整流翼右支上。双曲型整流翼上支与Y轴正向轴的交点分别设为B，B点与原点之间距离为0.7R。双曲型整流翼下支位于第三、四象限，起始点设为F点位于第三象限；F点与原点O之间距离为0.7R；FO与Y轴负向轴之间的夹角为40°；FO设于双曲线型整流翼左支上。末端点设为D点位于第四象限；D点与原点O距离为0.5R；DO与Y轴负向轴之间的夹角为65°；CO设于双曲型整流翼右支上。双曲型整流翼下支与Y轴负向轴的交点分别设为E，E点与原点之间距离为0.6R。A点和F点与原点O之间距离根据结构强度计算双曲型整流翼伸出长度的允许值确定；B点和E点与原点O之间距离根据预旋最大、阻力最小化原则，通过数值模拟优化得到；C点和D点搭接在双曲型整流翼右支的最外端。
焦点在X轴上的双曲型整流翼2，双曲线方程(x-x0)2/a1 2-y2/b1 2＝1，各控制参数x0、a1、b1根据图3中有利预旋区域8和不利预旋区域7确定；双曲型整流翼左支内侧需绕开桨盘面左舷内侧有利预旋区域8或处于其边缘船，双曲型整流翼左支外侧布置在船体不利预旋区域7较强处；双曲型整流翼右支布置在船体右舷水流较低且不利预旋区域7较强处。
焦点在Y轴上的双曲型整流翼1，双曲线方程(y-y0)2/a2 2-x2/b2 2＝1，各控制参数y0、a2、b2根据图3中上、下方低速区域确定；双曲型整流翼上支、下支主要起加速整流翼内部轴向流动作用，设置在上下两端避免破坏桨盘面左右两侧螺旋桨旋转方向同向的不利流动，以提高螺旋桨的推进效率。
基于预旋最大、阻力最小化原则，双曲型整流翼1弦长小于双曲型整流翼2的弦长，且整流翼剖面的弦长沿周向不变，各整流翼弦长相同。
各整流翼的布置根据船体尾部流动情况所确定。上下整流翼主要起对低速区加速、支撑整流翼等作用，左右整流翼主要起到显著减弱或消除不利预旋、连接上下整流翼和船体的作用。为达到更好的节能效果，左右整流翼的弦长从内半径至外半径可以逐渐变化；根据不同船型，左右整流翼的弦长大于或小于上下整流翼弦长；上述设置有助于使得节能效果最大化。
首先，根据市场调研和船东需求，确定一型目标船，主要尺度和技术指标如下：总长：314.6m，型宽：52.5m，设计吃水：18m，排水量：230000t，航速12.5kn，螺旋桨旋向：右旋，螺旋桨直径：9.6m，螺旋桨设计转速：58.9r/min。
然后，确定水动力节能装置实施例一如下：
节能装置(双曲型整流翼)尾缘到螺旋桨盘面的纵向距离为1.35m；
双曲型整流翼2焦点位于x轴上，控制方程为(x+2.1)2/a1 2-y2/b1 2＝1，双曲型整流翼左支21一端搭接在船体3上，与X轴负向轴的夹角α为60°，端点G、H与原点O之间距离，GO的长度为1.0R，HO的长度为0.9R。双曲型整流翼右支22，与X轴正向轴的夹角β为40°，端点C、D与原点O之间距离，CO、DO的长度为0.6R。双曲型整流翼上支A点与原点O之间距离为0.75R，AO与Y轴正向轴之间的夹角为40°；末端点C点与原点O之间距离为0.6R，CO与Y轴正向轴之间的夹角为60°；B点与原点之间距离为0.7R。双曲型整流翼下支起始点F点与原点O之间距离为0.65R；FO与Y轴负向轴之间的夹角为40°；末端点D点与原点O距离为0.6R，DO与Y轴负向轴之间的夹角为65°；E点与原点之间距离为0.5R。
整流翼1弦长小于整流翼2的弦长，且整流翼剖面的弦长沿周向不变，各整流翼弦长相同。该节能装置设计方案可降低船舶油耗3％-7％。
实施例二：如图5，在实施例一的基础上，整体向Y轴正方向平移0.2m，并在双曲型整流翼左支之间增加1-2段双曲型整流翼C4，双曲型整流翼C4焦点位于顶点右侧，并在双曲型整流翼C4外侧设置1-3片预旋整流翼A5、B6。双曲型整流翼右支22，端点I、J伸出双曲线上支、下支末端点C、D，端点I、J与原点O之间距离，IO、JO的长度为0.67R。本实施例比实施例一的节能效果可再增加约2％。
以上所述，仅为本发明的较佳实施例，并非对本发明任何形式上和实质上的限制，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员，在不脱离本发明的前提下，还将可以做出若干改进和补充，这些改进和补充也应视为本发明的保护范围。凡熟悉本专业的技术人员，在不脱离本发明的精神和范围的情况下，当可利用以上所揭示的技术内容而做出的些许更动、修饰与演变的等同变化，均为本发明的等效实施例；同时，凡依据本发明的实质技术对上述实施例所作的任何等同变化的更动、修饰与演变，均仍属于本发明的技术方案的范围内。

Claims (10)

1.一种船用双曲型整流翼，其特征在于：该整流翼由上下左右双曲线分支有机组合成双曲型整流翼，所述双曲型整流翼呈“蝴蝶”型，其中，双曲线型整流翼左、右分支主要用于改善预旋，双曲线型整流翼上、下分支主要用于加速局部流动、支撑双曲线型整流翼，双曲线型整流翼左、右分支和双曲线型整流翼上、下分支相互配合，能够实现明显的节能效果。
2.根据权利要求1所述的船用双曲型整流翼，其特征在于：所述双曲型整流翼由焦点分别位于X轴和Y轴上的双曲线分支有机组合而成，垂直于螺旋桨中轴线的平面上设一虚拟的直角坐标系，直角坐标系的原点O设为螺旋桨中轴线与螺旋桨所在平面的相交点，X轴正向朝向船体右舷，Y轴正向垂直水平面向上，从船艉向船艏方向，所述双曲型整流翼包括焦点位于X轴上的左支、右支和焦点位于Y轴上的上下支，其中，双曲线左右支又细分为左上、左下、右上、右下分支，分别位于四个象限，且第二、第三象限的双曲线分支的顶点位于各自焦点的右侧，第一、第四象限的双曲线分支的顶点位于各自焦点的左侧；双曲线上支、下支又细分为上左、上右、下左、下右分支，分别位于四个象限，且第一和第二象限双曲线分支的顶点位于各自焦点的正上方，第三和第四象限双曲线分支的顶点位于各自焦点的正下方，实现不同双曲线分支布局与配合，形成有机的双曲型整流翼。
3.根据权利要求2所述的船用双曲型整流翼，其特征在于：所述双曲型整流翼左支、右支焦点位于x轴上，控制方程为(x-x0)2/a1 2-y2/b1 2＝1；其中，x0为完整双曲线的中心坐标，a1为x轴上顶点间距的一半，b1 2＝c1 2-a1 2，c1为焦距的一半；所述双曲型整流翼上支、下支焦点位于y轴上，控制方程为(y-y0)2/a2 2-x2/b2 2＝1，其中，y0为完整双曲线的中心坐标，a2为y轴上顶点间距的一半，b2 2＝c2 2-a1 2，c2为焦距的一半。
4.根据权利要求2所述的船用双曲型整流翼，其特征在于：焦点在X轴上的双曲型整流翼左支、右支，双曲线方程(x-x0)2/a1 2-y2/b1 2＝1，x0、a1、b1根据有利预旋区域和不利预旋区域确定；双曲型整流翼左支内侧需绕开桨盘面左舷内侧有利预旋区域或处于其边缘船，双曲型整流翼左支外侧布置在船体不利预旋较强处，双曲型整流翼右支布置在船体右舷水流轴向速度较低且不利预旋较强处。
5.根据权利要求2所述的船用双曲型整流翼，其特征在于：焦点在Y轴上的双曲型整流翼上支、下支，双曲线方程(y-y0)2/a2 2-x2/b2 2＝1，y0、a2、b2根据上、下方低速区域确定；双曲型整流翼上支、下支起加速整流翼内部轴向流动作用，设置在上下两端避免破坏桨盘面左右两侧螺旋桨旋转方向同向的不利流动，以提高螺旋桨的推进效率。
6.根据权利要求2所述的船用双曲型整流翼，其特征在于：所述双曲型整流翼上支位于第一、二象限，上支与Y轴正向轴的交点分别设为B，R为螺旋桨半径，B点与原点O之间距离为0.7-1.0R，上支焦点F1位于B点下方；起始点设为A点位于第二象限，A点与原点O之间线段设为AO，AO的长度为0.5-1.0R，AO与Y轴正向轴之间的夹角为15～75°，A点设于双曲型整流翼左支上；末端点设为C点位于第一象限，C点与原点O之间线段设为CO，CO的长度为0.4-0.6R，CO与Y轴正向轴之间的夹角为15～75°，C点设于双曲型整流翼右支上。
7.根据权利要求2所述的船用双曲型整流翼，其特征在于：所述双曲型整流翼下支位于第三、四象限，与Y轴负向轴的交点设为E，E点与原点之间距离为0.5-1.0R，焦点F2位于E点上方；起始点设为F点位于第三象限，F点与原点O之间线段设为FO，FO的长度为0.5-1.0R，FO与Y轴负向轴之间的夹角为15～75°；FO设于双曲线型整流翼左支上；末端点设为D点位于第四象限，D点与原点O之间线段设为DO，DO的长度为0.4-0.6R；DO与Y轴负向轴之间的夹角为15～75°，D点设于双曲线型整流翼右支上。
8.根据权利要求2所述的船用双曲型整流翼，其特征在于：所述双曲型整流翼左支的虚顶点Px1位于X轴上，与原点O之间线段设为Px1O，Px1O的长度为0-0.2R,焦点F3位于Px2点左侧；双曲线型整流翼右支虚顶点Px2与原点O之间线段设为Px2O，Px2O的长度为0-0.2R，焦点F4位于Px2点右侧。
9.根据权利要求2所述的船用双曲型整流翼，其特征在于：所述双曲型整流翼分支单个或整体在平面内平移或旋转。
10.根据权利要求2所述的船用双曲型整流翼，其特征在于：所有双曲型整流翼分支的剖面均为机翼剖面，整流翼的剖面弦长、剖面形状、角度沿着周向可变。
CN202210563999.5A 2022-05-23 2022-05-23 一种船用双曲型整流翼 Active CN115056951B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202210563999.5A CN115056951B (zh) 2022-05-23 2022-05-23 一种船用双曲型整流翼

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202210563999.5A CN115056951B (zh) 2022-05-23 2022-05-23 一种船用双曲型整流翼

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN115056951A true CN115056951A (zh) 2022-09-16
CN115056951B CN115056951B (zh) 2024-03-22

Family

ID=83198011

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202210563999.5A Active CN115056951B (zh) 2022-05-23 2022-05-23 一种船用双曲型整流翼

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN115056951B (zh)

Citations (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE202008006069U1 (de) * 2008-03-10 2008-07-17 Becker Marine Systems Gmbh & Co. Kg Vorrichtung zur Verringerung des Antriebsleistungsbedarfes eines Schiffes
KR20110018505A (ko) * 2009-08-18 2011-02-24 대우조선해양 주식회사 선박의 전류고정날개 및 그 제조 방법
JP2015127179A (ja) * 2013-12-27 2015-07-09 三菱重工業株式会社 ダクト装置
CN104828226A (zh) * 2015-04-21 2015-08-12 中国船舶工业集团公司第七〇八研究所 一种船舶水动力辅助推进节能装置
KR20150145333A (ko) * 2014-06-18 2015-12-30 현대중공업 주식회사 선박용 추진장치
CN106985990A (zh) * 2017-03-15 2017-07-28 中船重工（上海）节能技术发展有限公司 一种船用前置导流翼
CN110116781A (zh) * 2019-06-05 2019-08-13 中船重工（上海）节能技术发展有限公司 一种用于瘦小型船尾船舶的节能水翼
KR20190110857A (ko) * 2018-03-21 2019-10-01 삼성중공업 주식회사 추진효율향상장치
CN110641669A (zh) * 2019-10-16 2020-01-03 中国船舶工业集团公司第七0八研究所 一种船用水动力节能组合式导管水翼
CN113879498A (zh) * 2021-11-10 2022-01-04 中国船舶工业集团公司第七0八研究所 一种船用螺旋线型导管鳍

Patent Citations (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE202008006069U1 (de) * 2008-03-10 2008-07-17 Becker Marine Systems Gmbh & Co. Kg Vorrichtung zur Verringerung des Antriebsleistungsbedarfes eines Schiffes
KR20110018505A (ko) * 2009-08-18 2011-02-24 대우조선해양 주식회사 선박의 전류고정날개 및 그 제조 방법
JP2015127179A (ja) * 2013-12-27 2015-07-09 三菱重工業株式会社 ダクト装置
KR20150145333A (ko) * 2014-06-18 2015-12-30 현대중공업 주식회사 선박용 추진장치
CN104828226A (zh) * 2015-04-21 2015-08-12 中国船舶工业集团公司第七〇八研究所 一种船舶水动力辅助推进节能装置
CN106985990A (zh) * 2017-03-15 2017-07-28 中船重工（上海）节能技术发展有限公司 一种船用前置导流翼
KR20190110857A (ko) * 2018-03-21 2019-10-01 삼성중공업 주식회사 추진효율향상장치
CN110116781A (zh) * 2019-06-05 2019-08-13 中船重工（上海）节能技术发展有限公司 一种用于瘦小型船尾船舶的节能水翼
CN110641669A (zh) * 2019-10-16 2020-01-03 中国船舶工业集团公司第七0八研究所 一种船用水动力节能组合式导管水翼
CN113879498A (zh) * 2021-11-10 2022-01-04 中国船舶工业集团公司第七0八研究所 一种船用螺旋线型导管鳍

Also Published As

Publication number Publication date
CN115056951B (zh) 2024-03-22

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN113879498B (zh) 一种船用螺旋线型导管鳍
CN103101610A (zh) 降低水运工具驱动功率要求的装置
Reche-Vilanova et al. Performance prediction program for wind-assisted cargo ships
CN106043641A (zh) 一种船用环形导流栅
CN106985990A (zh) 一种船用前置导流翼
KR102024176B1 (ko) 트위스트 러더의 제조방법
US5209642A (en) Modified optimum pitch propeller
Li et al. Aerodynamic performance of a new double-flap wing sail
CN110641669A (zh) 一种船用水动力节能组合式导管水翼
CN110116781A (zh) 一种用于瘦小型船尾船舶的节能水翼
CN206704493U (zh) 一种船用前置导流翼
CN110316340A (zh) 一种低速运动的高稳定性水下航行器流体动力布局
CN115056951B (zh) 一种船用双曲型整流翼
CN111776131B (zh) 一种基于三段式超空泡水翼的超高速水面航行器
CN209757490U (zh) 一种桨前节能半导轮
CN105764791A (zh) 导管装置
CN104995087B (zh) 带小型导管的船舶和对船舶的小型导管应用判断方法
CN110979613A (zh) 一种鸭式水动力布局串列螺旋桨推进器及其设计方法
CN205931199U (zh) 一种船用环形导流栅
CN220410864U (zh) 抛物线型导流翼
CN104828226A (zh) 一种船舶水动力辅助推进节能装置
CN207311760U (zh) 一种带有稳定鳍的小水线面双体船
CN103332280A (zh) 光芒型前置导轮
CN210191740U (zh) 一种用于瘦小型船尾船舶的节能水翼
WO1989008580A2 (en) Energy efficient asymmetric pre-swirl vane and twisted propeller propulsion system

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant