CN115123446A - 船用节能平行翼及船 - Google Patents

Abstract

本申请涉及船舶技术领域，尤其是涉及一种船用节能平行翼及船，船包括船尾轴以及螺旋桨，螺旋桨设置于船尾轴的端部，且与船尾轴的端部转动连接，船用节能平行翼用于设置于船尾轴的侧部，且船用节能平行翼的根部与船尾轴的表面相交的投影线段沿着垂直其所在的船尾轴的表面区域延伸，以形成船用节能平行翼，船用节能平行翼用于改变流向螺旋桨的水流的方向，以增大螺旋桨转动过程中对船身所产生的推力。可见，由在船尾轴的侧部增设了本实施例提供的船用节能平行翼，进而能够改变流向螺旋桨的水流的方向，也即起到较好的整流的作用，以增大螺旋桨转动过程中对船身所产生的推力，从而实现了在全航速范围内提高船桨的效率，达到节能减排的目的。

Description

船用节能平行翼及船

技术领域

本申请涉及船舶技术领域，尤其是涉及一种船用节能平行翼及船。

背景技术

目前，船运行业中，燃油成本是主要的运营成本之一。节能环保作为船舶行业共同关心的话题，在船舶能效背景下，愈加重要，如何提高螺旋桨的推进效率，进而达到节能减排的目的，成为了亟待解决的问题。

发明内容

本申请的目的在于提供一种船用节能平行翼及船，在一定程度上解决了现有技术中存在的如何提高螺旋桨的推进效率，进而达到节能减排的目的的技术问题。

本申请提供了一种船用节能平行翼，应用于船，所述船包括船尾轴以及螺旋桨，所述螺旋桨设置于所述船尾轴的端部，且与所述船尾轴的端部转动连接，所述船用节能平行翼用于设置于所述船尾轴的侧部，且船用节能平行翼的根部与船尾轴的表面相交的投影线段沿着垂直其所在的船尾轴的表面区域延伸，以形成船用节能平行翼，所述船用节能平行翼用于改变流向所述螺旋桨的水流的方向，以增大所述螺旋桨转动过程中对船身所产生的推力。

在上述技术方案中，进一步地，所述船用节能平行翼的根部与所述船尾轴的表面相交的投影线段为曲线段。

在上述任一技术方案中，进一步地，沿着船尾朝向船头的方向，所述船用节能平行翼设置在所述船尾轴的对应于所述螺旋桨的桨叶由下向上旋转的一侧，且所述船用节能平行翼的根部与所述船尾轴的表面相交的投影线段包括第一直线段、第一平滑过渡线段以及第一曲线段，且所述第一曲线段通过所述第一平滑过渡线段与所述第一直线段平滑过渡连接；

所述第一直线段远离所述螺旋桨设置，且沿着船长方向延伸；所述第一曲线段靠近所述螺旋桨设置，且所述第一曲线段的靠近所述螺旋桨的端部具有朝向所述螺旋桨的预设区域延伸的趋势；

所述船用节能平行翼的根部与所述船尾轴的表面相交的投影线段沿着垂直于所述第一直线段所在的船尾轴的表面区域延伸，以形成所述船用节能平行翼。

在上述任一技术方案中，进一步地，沿着船长方向，所述第一直线段的远离所述螺旋桨的前端与所述船尾轴的端部之间的距离为0.05D-5D，所述第一曲线段的靠近所述船尾轴的尾端与所述船尾轴的端部之间的距离为0.01D-5D；

所述第一直线段的前端的延伸趋势与船尾朝向船头的船长方向的夹角为(-45°)-75°；所述第一曲线段的尾端的延伸趋势与船尾朝向船头的船长方向的夹角为(-60°)-60°；

所述船用节能平行翼的根部与所述船尾轴的表面相交的投影线段沿着垂直于所述第一直线段所在的船尾轴的表面区域延伸，且延伸出的宽度为0.38D；

沿着船高方向，所述第一直线段的前端与所述船尾轴的轴线之间的距离为0-0.6D；

其中，D为所述螺旋桨的直径。

在上述任一技术方案中，进一步地，沿着船高方向，所述船用节能平行翼的根部与所述船尾轴的表面相交的投影线段位于所述船尾轴的轴线的下方；

沿着船长方向，所述第一直线段的远离所述螺旋桨的前端与所述船尾轴的端部之间的距离为1.0D，所述第一曲线段的靠近所述船尾轴的尾端与所述船尾轴的端部之间的距离为0.42D；

所述第一直线段的前端的延伸趋势与船尾朝向船头的船长方向的夹角为5.5°，所述第一曲线段的尾端的延伸趋势与船尾朝向船头的船长方向的夹角为-20°；

沿着船高方向，所述第一直线段的前端与所述船尾轴的轴线之间的距离为0.11D。

在上述任一技术方案中，进一步地，以所述第一直线段作为第一局部坐标系的X轴，所述船用节能平行翼相对所述第一局部坐标系的X轴可在0±60°范围内设置。

在上述任一技术方案中，进一步地，沿着船尾朝向船头的方向，所述船用节能平行翼设置在所述船尾轴的对应于所述螺旋桨的桨叶由上向下旋转的一侧，且所述船用节能平行翼的根部与所述船尾轴的表面相交的投影线段包括第二直线段、第一弧线段以及第二弧线段，且所述第二弧线段通过所述第一弧线段与所述第二直线段平滑过渡连接；

所述第二直线段远离所述螺旋桨设置，且所述第二直线段沿着船长方向延伸；所述第二弧线段靠近所述螺旋桨设置，且所述第二弧线段的切线方向朝向所述螺旋桨的预设区域延伸；

所述船用节能平行翼的根部与所述船尾轴的表面相交的投影线段沿着垂直于所述第二直线段所在的船尾轴的表面区域延伸，以形成所述船用节能平行翼。

在上述任一技术方案中，进一步地，沿着船长方向，所述第二直线段的远离所述螺旋桨的前端与所述船尾轴的端部之间的距离为0.05D-5D，所述第二弧线段的靠近所述船尾轴的尾端与所述船尾轴的端部之间的距离为0.01D-5D；

所述第二直线段的前端的延伸趋势与船尾朝向船头的船长方向的夹角为(-45°)-75°；所述第二弧线段的尾端的延伸趋势与船尾朝向船头的船长方向的夹角为(-45°)-75°；

所述船用节能平行翼的根部与所述船尾轴的表面相交的投影线段沿着垂直于所述第二直线段所在的船尾轴的表面区域延伸，且延伸出的宽度为0.128D；

沿着船高方向，所述第二直线段的前端与所述船尾轴的轴线之间的距离为0-0.6D；

其中，D为所述螺旋桨的直径。

在上述任一技术方案中，进一步地，沿着船高方向，所述船用节能平行翼的根部与所述船尾轴的表面相交的投影线段位于所述船尾轴的轴线的上方；

沿着船长方向，所述第二直线段的远离所述螺旋桨的前端与所述船尾轴的端部之间的距离为0.97D，所述第二弧线段的靠近所述船尾轴的尾端与所述船尾轴的端部之间的距离为0.465D；

所述第二直线段的前端的延伸趋势与船尾朝向船头的船长方向的夹角为3.5°，所述第二弧线段的尾端的延伸趋势与船尾朝向船头的船长方向的夹角为17.5°；

沿着船高方向，所述第一弧线的前端与所述船尾轴的轴线之间的距离为0；

以所述第二直线段的远离所述第一弧线段的一端的延伸趋势作为第二局部坐标系的X轴，所述船用节能平行翼相对所述第二局部坐标系的X轴可在0±60°范围内设置。

本申请还提供了一种船，包括上述技术方案所述的船用节能平行翼，因而，具有该船用节能平行翼的全部有益技术效果，在此，不再赘述。

与现有技术相比，本申请的有益效果为：

本申请提供的船用节能平行翼中，由在船尾轴的侧部增设了本实施例提供的船用节能平行翼，进而能够改变流向螺旋桨的水流的方向，也即起到较好的整流的作用，以增大螺旋桨转动过程中对船身所产生的推力，从而实现了在全航速范围内提高船桨的效率，达到节能减排的目的。

本申请提供的船，包括上述的船用节能平行翼中，能够实现节能减排的目的。

附图说明

为了更清楚地说明本申请具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本申请的一些实施方式，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为本申请实施例一提供的L翼应用在船上的结构示意图；

图2为本申请实施例一提供的L翼沿着垂直于设置有L翼的船尾轴的局部表面的投影图；

图3为本申请实施例二提供的R翼应用在船上的结构示意图；

图4为本申请实施例二提供的R翼沿着垂直于设置有R翼的船尾轴的局部表面的投影图；

图5为本申请实施例三提供的包括L翼和R翼的船的局部示意图；

图6为本申请实施例三提供的包括L翼和R翼的船的另一局部示意图；

图7为对包含本申请实施例一提供的L翼的船进行模拟所获得的螺旋桨推力示意图；

图8为对包含本申请实施例二提供的L翼的船进行模拟所获得的螺旋桨推力示意图；

图9为对本申请实施例三提供的船进行模拟所获得的螺旋桨推力示意图。

附图标记：

1-船尾轴，2-螺旋桨，3-船用节能平行翼，31-L翼，311-第一直线段，312-第一平滑过渡线段，313-第一曲线段，32-R翼，321-第二直线段，322-第一弧线段，323-第二弧线段，4-舵叶。

具体实施方式

下面将结合附图对本申请的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。

通常在此处附图中描述和显示出的本申请实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此，以下对在附图中提供的本申请的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本申请的范围，而是仅仅表示本申请的选定实施例。

基于本申请中的实施例，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，都属于本申请保护的范围。

在本申请的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本申请的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

下面参照图1至图9描述根据本申请一些实施例所述的船用节能平行翼及船。

实施例一

参见图1和图3所示，本申请的实施例提供了一种船用节能平行翼3，应用于船，船包括船尾轴1以及螺旋桨2，螺旋桨2设置于船尾轴1的端部，且与船尾轴1的端部转动连接；

船用节能平行翼3用于设置于船尾轴1的侧部，且船用节能平行翼3的根部与船尾轴1的表面相交的投影线段沿着垂直其所在的船尾轴1的表面区域延伸，以形成船用节能平行翼3，船用节能平行翼3用于改变流向螺旋桨2的水流的方向，以增大螺旋桨2转动过程中对船身所产生的推力。

可见，由在船尾轴1的侧部增设了本实施例提供的船用节能平行翼3，进而能够改变流向螺旋桨2的水流的方向，也即起到较好的整流的作用，以增大螺旋桨2转动过程中对船身所产生的推力，从而实现了在全航速范围内提高船桨的效率，达到节能减排的目的。

在该实施例中，优选地，如图1和图2所示，为了便于与下文实施例二所述的R翼32区分开，此处命名为L翼31，沿着船尾朝向船头的方向，此L翼31设置在船尾轴1的对应于螺旋桨2的桨叶由下向上旋转的一侧，且此L翼31的根部与船尾轴1的表面相交的投影线段包括第一直线段311、第一平滑过渡线段312以及第一曲线段313，且第一曲线段313通过第一平滑过渡线段312与第一直线段311平滑过渡连接；注意，此第一直线段311也可替换为弧线段，根据实际需要设置，并且L翼31的根部与船尾轴1的表面相交的投影线段也不仅限于上述，其可设置成其他的曲线段形状，例如直线和弧线拼接，直线和曲线拼接，或者是单纯的弧线或者其他的曲线结构等。

第一直线段311远离螺旋桨2设置，且沿着船长方向延伸；第一曲线段313靠近螺旋桨2设置，且第一曲线段313的靠近螺旋桨2的端部具有朝向螺旋桨2的预设区域延伸的趋势；

L翼31的根部与船尾轴1的表面相交的投影线段沿着垂直于第一直线段311所在的船尾轴1的表面区域延伸，以形成船用节能平行翼3，属于等宽结构，方便加工制造。

根据以上描述的结构可知，利用上述结构的L翼31能够对流入螺旋桨2的桨面的水流进行整流，进而能够提高螺旋桨2的效率，提升推进力。

其中，具有上述平滑流线结构的L翼31，能够将流体引导至冲击到螺旋桨2的预设区域(例如此预设区域为内环距离螺旋桨2的中心为0.3D-0.8D的环形区域内，D为螺旋桨2的半径，当然，不仅限于此，可根据实际的模拟情况设置)。

在该实施例中，优选地，如图1、图2、图5以及图6所示，沿着船高方向，L翼31的根部与船尾轴1的表面相交的投影线段位于船尾轴1的轴线的下方；

沿着船长方向，第一直线段311的远离螺旋桨2的前端与船尾轴1的端部之间的距离L1-1为0.05D-5D，第一曲线段313的靠近船尾轴1的尾端与船尾轴1的端部之间的距离L1-2为0.01D-5D；

第一直线段311的前端的延伸趋势与船尾朝向船头的船长方向的夹角为(-45°)-75°；第一曲线段313的尾端的延伸趋势与船尾朝向船头的船长方向的夹角为(-60°)-60°，注意：此处的“正”代表着延伸趋势为朝向X轴以上的方向延伸，此处的“负”代表着延伸趋势朝为朝向X轴以下的方向延伸，角度值则代表着延伸方向所在的直线与X轴所在的直线之间的夹角，注意，判断延伸趋势时，均是以由船头向船尾的方向为基准。

L翼31的根部与船尾轴1的表面相交的投影线段沿着垂直于第一直线段311所在的船尾轴1的表面区域延伸，且延伸出的宽度B1为0.38D；

沿着船高方向，第一直线段311的前端与船尾轴1的轴线之间的距离h1为0-0.6D；其中，D为螺旋桨2的直径。

基于前述参数，进一步，优选地，沿着船长方向，第一直线段311的远离螺旋桨2的前端与船尾轴1的端部之间的距离L1-1为1.0D，第一曲线段313的靠近船尾轴1的尾端与船尾轴1的端部之间的距离L1-2为0.42D；

第一直线段311的前端的延伸趋势与船尾朝向船头的船长方向的夹角为5.5°，第一曲线段313的尾端的延伸趋势与船尾朝向船头的船长方向的夹角为-20°；

沿着船高方向，第一直线段311的前端与船尾轴1的轴线之间的距离h1为0.11D，整个投影曲线是位于船尾轴1的轴线的上方。

沿着船尾朝向船头的方向看，船尾轴1的左侧设置有具有上述详细参数的L翼31，对此组装结构进行等比例缩放，建立合理的模型，并且进行计算流体力学仿真(CFD，Computational Fluid Dynamics)，具体如下：

(1)模型包括船身、舵叶4、螺旋桨2以及L翼31，以舵叶4的沿其高度方向延伸的中心线作为z轴，且z方向也即船高的方向，且由下向上为正；以船长作围x轴，且由船尾朝向船头为正；以船宽作为y轴；

(2)螺旋桨2采用滑移网格模拟整个桨叶真实转动。

(3)模拟工况为船舶吃水13.5米，航速15knot也就是海里/小时的意思。采用一定缩尺比进行模型尺度仿真。

经过模拟后，获得了螺旋桨2的推力示意图，图7中b1线为螺旋桨2的推力平均值。

可见，在相同转速下(转速为7.55转/秒)，通过L翼31的作用，螺旋桨2推力从43.52N提高到46.78N，那么在相同的推力需求下，可以降低螺旋桨2转速，减小扭矩，从而达到降低功率的效果。

基于具有前述详细的结构参数的R翼32而言，且优选地，以第一直线段311作为第一局部坐标系的X轴，L翼31相对第一局部坐标系的X轴可在0±60°范围内设置，以满足不同的需求，适应性更强。

实施例二

参见图3和图4所示，本申请的实施例二也提供一种船用节能平行翼3，且为了便于与实施例一所述的L翼31区分开，此处命名为R翼32，此R翼32应用于船，船包括船尾轴1以及螺旋桨2，螺旋桨2设置于船尾轴1的端部，且与船尾轴1的端部转动连接；

此R翼32用于设置于船尾轴1的侧部，且此R翼32用于改变流向螺旋桨2的桨面的水流方向，以增大螺旋桨2转动过程中对船身所产生的推力。

且优选地，沿着船尾朝向船头的方向，R翼32设置在船尾轴1的对应于螺旋桨2的桨叶由上向下旋转的一侧，且此R翼32的根部与船尾轴1的表面相交的投影线段包括第二直线段321、第一弧线段322以及第二弧线段323，且第二弧线段323通过第一弧线段322与第二直线段321平滑过渡连接；

第二直线段321远离螺旋桨2设置，且第二直线段321沿着船长方向延伸；第二弧线段323靠近螺旋桨2设置，且第二弧线段323的切线方向朝向螺旋桨2的预设区域延伸；

R翼32的根部与船尾轴1的表面相交的投影线段沿着垂直于第二直线段321所在的船尾轴1的表面区域延伸，以形成船用节能平行翼3，属于等宽结构，方便加工制造。

可见，利用上述结构的R翼32能够对流入螺旋桨2的桨面的水流进行整流，进而能够提高螺旋桨2的效率，提升推进力。其中，在具有上述平滑流线结构的R翼32，能够将流体引导至冲击到螺旋桨2的预设区域(此预设区域可参见实施例一所述的预设区域，在此，不再详述)。

在该实施例中，优选地，如图4至图6所示，沿着船长方向，第二直线段321的远离螺旋桨2的前端与船尾轴1的端部之间的距离L2-1为0.05D-5D，第二弧线段323的靠近船尾轴1的尾端与船尾轴1的端部之间的距离L2-2为0.01D-5D；

第二直线段321的前端的延伸趋势与船尾朝向船头的船长方向的夹角A2-1为(-45°)-75°；第二弧线段323的尾端的延伸趋势与船尾朝向船头的船长方向的夹角A2-2为(-45°)-75°，关于正、负以及数值均可参见实施例一中的解释；

R翼32的根部与船尾轴1的表面相交的投影线段沿着垂直于第二直线段321所在的船尾轴1的表面区域延伸，且延伸出的宽度B2为0.128D；

沿着船高方向，第二直线段321的前端与船尾轴1的轴线之间的距离为0-0.6D；其中，D为螺旋桨2的直径。

基于前述，进一步，优选地，沿着船高方向，R翼32的根部与所述船尾轴1的表面相交的投影线段位于所述船尾轴1的轴线的上方；

沿着船长方向，第二直线段321的远离螺旋桨2的前端与船尾轴1的端部之间的距离L2-1为0.97D，第二弧线段323的靠近船尾轴1的尾端与船尾轴1的端部之间的距离L2-2为0.465D；

第二直线段321的前端的延伸趋势与船尾朝向船头的船长方向的夹角A2-1为3.5°，第二弧线段323的尾端的延伸趋势与船尾朝向船头的船长方向的夹角A2-2为17.5°；

沿着船高方向，第一弧线的前端与船尾轴1的轴线之间的距离h2为0，整个投影曲线是位于船尾轴1的轴线的下方。

沿着船尾朝向船头的方向看，船尾轴1的左侧设置有具有上述详细参数的L翼31，对此组装结构进行等比例缩放，建立合理的模型并且进行计算流体力学仿真(CFD，Computational Fluid Dynamics)，具体如下：

(1)模型包括船身、舵叶4、螺旋桨2以及R翼32，以舵叶4的沿其高度方向延伸的中心线作为z轴，且z方向也即船高的方向，且由下向上为正；以船长作围x轴，且由船尾朝向船头为正；以船宽作为y轴；

(2)螺旋桨2采用滑移网格模拟整个桨叶真实转动。

(3)模拟工况为船舶吃水13.5米，航速15knot也就是海里/小时的意思。采用一定缩尺比进行模型尺度仿真。

经过模拟后，获得了螺旋桨2的推力示意图，图8中b2线为螺旋桨2的推力平均值。

可见，在相同转速下(转速为7.55转/秒)，通过R翼32的作用，螺旋桨2推力从43.52N提高到44.28N，那么在相同的推力需求下，可以降低螺旋桨2转速，减小扭矩，从而达到降低功率的效果。

基于具有前述详细的结构参数的R翼32而言，且优选地，以第二直线段321的远离第一弧线段322的一端的延伸趋势作为第二局部坐标系的X轴，R翼32相对第二局部坐标系的X轴可在0±60°范围内设置。

实施例三

参见图1和图3所示，本申请的实施例三还提供一种船，包括上述实施例一所述的L翼31和实施例二所述的R翼32，因而，具有前述的船用节能平行翼3的全部有益技术效果，相同的技术特征及有益效果不再赘述。

在该实施例中，优选地，如图2、图5和图6所示，L翼31沿着船宽方向的投影包括第一直线段311、第一平滑过渡线段312以及第一曲线段313，且第一曲线段313通过第一平滑过渡线段312与第一直线段311平滑过渡连接；

第一直线段311远离螺旋桨2设置，且沿着船长方向延伸；第一曲线段313靠近螺旋桨2设置，且第一曲线段313的靠近螺旋桨2的端部具有朝向螺旋桨2的预设区域延伸的趋势。

进一步，优选地，沿着船高方向，L翼31的根部与船尾轴1的表面相交的投影线段位于船尾轴1的轴线的下方；

沿着船长方向，第一直线段311的远离螺旋桨2的前端与船尾轴1的端部之间的距离L1-1为1.0D，第一曲线段313的靠近船尾轴1的尾端与船尾轴1的端部之间的距离L1-2为0.42D；

第一直线段311的前端的延伸趋势与船尾朝向船头的船长方向的夹角为5.5°，第一曲线段313的尾端的延伸趋势与船尾朝向船头的船长方向的夹角为-20°；

L翼31的根部与船尾轴1的表面相交的投影线段沿着垂直于第一直线段311所在的船尾轴1的表面区域延伸，且延伸出的宽度B1为0.38D；

沿着船高方向，第一直线段311的前端与船尾轴1的轴线之间的距离h1为0.11D。

其中，如图3和图4所示，R翼32的根部与船尾轴1的表面相交的投影线段包括第二直线段321、第一弧线段322以及第二弧线段323，且第二弧线段323通过第一弧线段322与第二直线段321平滑过渡连接；

第二直线段321远离螺旋桨2设置，且第二直线段321沿着船长方向延伸；第二弧线段323靠近螺旋桨2设置，且第二弧线段323的切线方向朝向螺旋桨2的预设区域延伸。

进一步，优选地，如图4至图6所示，沿着船高方向，R翼32的根部与所述船尾轴1的表面相交的投影线段位于所述船尾轴1的轴线的上方；

沿着船长方向，第二直线段321的远离螺旋桨2的前端与船尾轴1的端部之间的距离L2-1为0.97D，第二弧线段323的靠近船尾轴1的尾端与船尾轴1的端部之间的距离L2-2为0.465D；

第二直线段321的前端的延伸趋势与船尾朝向船头的船长方向的夹角为3.5°，第二弧线段323的尾端的延伸趋势与船尾朝向船头的船长方向的夹角为17.5°；

R翼32的根部与船尾轴1的表面相交的投影线段沿着垂直于第二直线段321所在的船尾轴1的表面区域延伸，且延伸出的宽度B2为0.128D；

沿着船高方向，第一弧线的前端与船尾轴1的轴线之间的距离h2为0，其中，D为螺旋桨2的直径。

基于以上详细的结构进行等比例缩放，建立合理的模型并且进行计算流体力学仿真(CFD，Computational Fluid Dynamics)，具体如下：

(1)模型包括船身、舵叶4、螺旋桨2以及L翼31和R翼32，以舵叶4的沿其高度方向延伸的中心线作为z轴，且z方向也即船高的方向，且由下向上为正；以船长作围x轴，且由船尾朝向船头为正；以船宽作为y轴；

(2)螺旋桨2采用滑移网格模拟整个桨叶真实转动。

(3)模拟工况为船舶吃水13.5米，航速15knot也就是海里/小时的意思。采用一定缩尺比进行模型尺度仿真。

经过模拟后，获得了螺旋桨2的推力示意图，图9中b3线为螺旋桨2的推力平均值。

可见，在相同转速下(转速为7.55转/秒)，通过L翼31和R翼32的作用，螺旋桨2推力从43.52N提高到47.35N，那么在相同的推力需求下，可以降低螺旋桨2转速，减小扭矩，从而达到降低功率的效果。

注意：本实施例提供的船也不仅限于包括L翼31和R翼32，也可只具有L翼31，或者只具有R翼32，具体可参见实施例一和实施例二中所示的结构和模拟结果。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本申请的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本申请进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本申请各实施例技术方案的范围。

Claims (10)

1.一种船用节能平行翼，应用于船，所述船包括船尾轴以及螺旋桨，所述螺旋桨设置于所述船尾轴的端部，且与所述船尾轴的端部转动连接，其特征在于，所述船用节能平行翼用于设置于所述船尾轴的侧部，且所述船用节能平行翼的根部与所述船尾轴的表面相交的投影线段沿着垂直其所在的船尾轴的表面区域延伸，以形成所述船用节能平行翼，所述船用节能平行翼用于改变流向所述螺旋桨的水流的方向，以增大所述螺旋桨转动过程中对船身所产生的推力。

2.根据权利要求1所述的船用节能平行翼，其特征在于，所述船用节能平行翼的根部与所述船尾轴的表面相交的投影线段为曲线段。

3.根据权利要求2所述的船用节能平行翼，其特征在于，沿着船尾朝向船头的方向，所述船用节能平行翼设置在所述船尾轴的对应于所述螺旋桨的桨叶由下向上旋转的一侧，且所述船用节能平行翼的根部与所述船尾轴的表面相交的投影线段包括第一直线段、第一平滑过渡线段以及第一曲线段，且所述第一曲线段通过所述第一平滑过渡线段与所述第一直线段平滑过渡连接；

所述第一直线段远离所述螺旋桨设置，且沿着船长方向延伸；所述第一曲线段靠近所述螺旋桨设置，且所述第一曲线段的靠近所述螺旋桨的端部具有朝向所述螺旋桨的预设区域延伸的趋势；

所述船用节能平行翼的根部与所述船尾轴的表面相交的投影线段沿着垂直于所述第一直线段所在的船尾轴的表面区域延伸，以形成所述船用节能平行翼。

4.根据权利要求3所述的船用节能平行翼，其特征在于，沿着船长方向，所述第一直线段的远离所述螺旋桨的前端与所述船尾轴的端部之间的距离为0.05D-5D，所述第一曲线段的靠近所述船尾轴的尾端与所述船尾轴的端部之间的距离为0.01D-5D；

所述第一直线段的前端的延伸趋势与船尾朝向船头的船长方向的夹角为(-45°)-75°；所述第一曲线段的尾端的延伸趋势与船尾朝向船头的船长方向的夹角为(-60°)-60°；

所述船用节能平行翼的根部与所述船尾轴的表面相交的投影线段沿着垂直于所述第一直线段所在的船尾轴的表面区域延伸，且延伸出的宽度为0.38D；

沿着船高方向，所述第一直线段的前端与所述船尾轴的轴线之间的距离为0-0.6D；

其中，D为所述螺旋桨的直径。

5.根据权利要求4所述的船用节能平行翼，其特征在于，沿着船高方向，所述船用节能平行翼的根部与所述船尾轴的表面相交的投影线段位于所述船尾轴的轴线的下方；

沿着船长方向，所述第一直线段的远离所述螺旋桨的前端与所述船尾轴的端部之间的距离为1.0D，所述第一曲线段的靠近所述船尾轴的尾端与所述船尾轴的端部之间的距离为0.42D；

所述第一直线段的前端的延伸趋势与船尾朝向船头的船长方向的夹角为5.5°，所述第一曲线段的尾端的延伸趋势与船尾朝向船头的船长方向的夹角为-20°；

沿着船高方向，所述第一直线段的前端与所述船尾轴的轴线之间的距离为0.11D。

6.根据权利要求5所述的船用节能平行翼，其特征在于，以所述第一直线段作为第一局部坐标系的X轴，所述船用节能平行翼相对所述第一局部坐标系的X轴可在0±60°范围内设置。

7.根据权利要求2所述的船用节能平行翼，其特征在于，沿着船尾朝向船头的方向，所述船用节能平行翼设置在所述船尾轴的对应于所述螺旋桨的桨叶由上向下旋转的一侧，且所述船用节能平行翼的根部与所述船尾轴的表面相交的投影线段包括第二直线段、第一弧线段以及第二弧线段，且所述第二弧线段通过所述第一弧线段与所述第二直线段平滑过渡连接；

所述第二直线段远离所述螺旋桨设置，且所述第二直线段沿着船长方向延伸；所述第二弧线段靠近所述螺旋桨设置，且所述第二弧线段的切线方向朝向所述螺旋桨的预设区域延伸；

所述船用节能平行翼的根部与所述船尾轴的表面相交的投影线段沿着垂直于所述第二直线段所在的船尾轴的表面区域延伸，以形成所述船用节能平行翼。

8.根据权利要求7所述的船用节能平行翼，其特征在于，沿着船长方向，所述第二直线段的远离所述螺旋桨的前端与所述船尾轴的端部之间的距离为0.05D-5D，所述第二弧线段的靠近所述船尾轴的尾端与所述船尾轴的端部之间的距离为0.01D-5D；

所述第二直线段的前端的延伸趋势与船尾朝向船头的船长方向的夹角为(-45°)-75°；所述第二弧线段的尾端的延伸趋势与船尾朝向船头的船长方向的夹角为(-45°)-75°；

所述船用节能平行翼的根部与所述船尾轴的表面相交的投影线段沿着垂直于所述第二直线段所在的船尾轴的表面区域延伸，且延伸出的宽度为0.128D；

沿着船高方向，所述第二直线段的前端与所述船尾轴的轴线之间的距离为0-0.6D；

其中，D为所述螺旋桨的直径。

9.根据权利要求8所述的船用节能平行翼，其特征在于，沿着船高方向，所述船用节能平行翼的根部与所述船尾轴的表面相交的投影线段位于所述船尾轴的轴线的上方；

沿着船长方向，所述第二直线段的远离所述螺旋桨的前端与所述船尾轴的端部之间的距离为0.97D，所述第二弧线段的靠近所述船尾轴的尾端与所述船尾轴的端部之间的距离为0.465D；

所述第二直线段的前端的延伸趋势与船尾朝向船头的船长方向的夹角为3.5°，所述第二弧线段的尾端的延伸趋势与船尾朝向船头的船长方向的夹角为17.5°；

沿着船高方向，所述第一弧线的前端与所述船尾轴的轴线之间的距离为0；

以所述第二直线段的远离所述第一弧线段的一端的延伸趋势作为第二局部坐标系的X轴，所述船用节能平行翼相对所述第二局部坐标系的X轴可在0±60°范围内设置。

10.一种船，其特征在于，包括权利要求3和/或7所述的船用节能平行翼。

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