JP2003246293A - 船舶の抵抗低減装置 - Google Patents

船舶の抵抗低減装置

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JP2003246293A
JP2003246293A JP2002045870A JP2002045870A JP2003246293A JP 2003246293 A JP2003246293 A JP 2003246293A JP 2002045870 A JP2002045870 A JP 2002045870A JP 2002045870 A JP2002045870 A JP 2002045870A JP 2003246293 A JP2003246293 A JP 2003246293A
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Japan
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propeller
stern
fins
fin
hull
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JP2002045870A
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English (en)
Inventor
Akira Masuko
章 増子
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IHI Corp
Original Assignee
IHI Corp
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Publication date
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    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T70/00Maritime or waterways transport
    • Y02T70/10Measures concerning design or construction of watercraft hulls

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Abstract

(57)【要約】 【課題】 簡単な構造で船舶の推進効率を向上させる。 【解決手段】 船体1の船尾部2におけるプロペラ3の
前側に、翼型のフィン9を左右方向に延在するように配
置して、船尾外板2aに支柱10を介して取り付ける。
フィン9の配置位置は、プロペラトップよりも下側でプ
ロペラ軸心Oよりも上側とする。フィン9の前後方向の
配置角度は、下降流5により推力が生じるように、水平
に近い角度で前方へ上向きに傾斜させるか、又は水平と
する。フィン9で下降流5を塞き止めて整流し、遅い流
れを造ってプロペラ3の回転領域の外周部側に効率的に
流入させる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は船尾部の船体外表面
に沿う流れを整流し船体抵抗を低減させるようにする船
舶の抵抗低減装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】船体抵抗成分は、造波抵抗と粘性抵抗に
分けられるが、大型タンカー、ばら積船、鉱石運搬船の
如き積載量を多くすることを優先した肥大船の場合に
は、粘性抵抗が大部分を占めており、船体外表面では、
粘性により水の流れが遅く、また船尾部船底に生ずる圧
力の低い部分に起因する船尾縦渦の発生などが推進効率
の低下を招いている。
【0003】そのため、従来より肥大船について推進性
能を改善するための工夫、研究が重ねられ、省エネルギ
ー化に結びつける対策が講じられて来ている。
【0004】図3乃至図5は、いずれも従来提案されて
いるもので、図3に示すものは、船体1の船尾部2にお
けるプロペラ3の前方の船尾外板2aに、プロペラ軸心
Oの近傍に位置するように水平フィン4を左右対称に取
り付け、船尾縦渦及びプロペラサクションにより生じた
船体外表面に沿う下降流5を水平フィン4で塞き止める
ようにして整流し、船体外表面の圧力を上昇させて船体
粘性圧力抵抗を低減させるようにしたものであり、又、
図4に示すものは、船体1の船尾部2におけるプロペラ
3の前方の船尾外板2aのプロペラトップ位置よりも高
い位置に、左右及び後方に張り出すようにアーチ型フィ
ン6を取り付け、肥大船特有の2次流れの中でアーチ型
フィン6を翼として作用させ、2次流れの強さに見合っ
たスラストを発生させるようにして、所謂2次流れエネ
ルギーを回収させるようにしたものであり、更に、図5
に示すものは、船体1の船尾部2におけるプロペラ3の
直前部の船尾管部7に、プロペラ円よりも小径とした翼
型断面形状を有するダクト8を取り付け、ダクト8の後
流の遅い流れをプロペラ3に流入させることにより推進
効率を上げ、このとき、ダクト8の抵抗を、船尾縦渦及
びプロペラサクションによる下降流5の中に翼型断面が
あることによる発生推力によってキャンセルさせるよう
にしたものである。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】ところが、図3に示す
如き水平フィン4を用いた場合、水平フィン4の後流の
流れの遅い領域が狭いため、遅い流れがプロペラ3に流
入することによる推進効率向上効果が小さいという問題
があり、又、図4に示す如きアーチ型フィン6を用いた
場合、アーチ型フィン6がプロペラトップ位置よりも高
い位置にあるため、アーチ型フィン6により造られた遅
い流れがプロペラ3に流入し難いという問題があり、更
に、図5に示す如きダクト8を用いた場合、ダクト8の
構造が複雑でコスト高になると共に、ダクト8の内面に
発生するキャビーテーション浸食によるメンテナンス費
用が嵩むという問題がある。
【0006】そこで、本発明は、簡単な構造で、船尾縦
渦及びプロペラサクションによる下降流を塞き止めて整
流することにより遅い流れを造り、その遅い流れを効果
的にプロペラに流入させることにより推進効率を向上さ
せることができるようにしようとするものである。
【0007】
【課題を解決するための手段】本発明は、上記課題を解
決するために、船体の船尾部におけるプロペラの前側位
置で且つプロペラトップとプロペラ軸心との間の高さ位
置に、フィンを下降流により推力が生じる角度で左右対
称的に設置した構成とする。
【0008】船体外表面に沿う下降流がフィンで塞き止
められて整流されることにより、粘性圧力抵抗が低減さ
れ、整流により造られた遅い流れがプロペラに効率よく
流入することになって推進効率が向上する。又、フィン
に下降流が当ることによって推力を生じさせることがで
きる。
【0009】又、フィンを船尾外板に直接又は取付部材
を介して取り付けるようにした構成とすることにより、
簡単な構造で安価に設置できる。
【0010】更に、フィンの設置位置を、プロペラ軸心
からプロペラトップまでのプロペラ回転半径の外側寄り
の高さ位置とした構成とすることにより、フィンで造ら
れた遅い流れをプロペラにより効果的に流入させること
ができる。
【0011】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
を参照して説明する。
【0012】図1、図2はいずれも本発明の実施の形態
を示すもので、船体1の船尾部2における船尾管部7の
後端部に設けられたプロペラ3の前側で且つ該プロペラ
3のトップ位置とプロペラ軸心Oの位置との間の高さ位
置の船尾外板2aに、所要の長さ及び幅を有し断面形状
を翼型としたフィン9を直接又は間接的に取り付けると
共に、フィン9を、下降流5により推力を生じさせる角
度に取り付けるようにする。
【0013】図1(イ)(ロ)は本発明の実施の一形態
を示すもので、船体1の船尾部2のプロペラ3の前側と
船尾外板2aとの間におけるプロペラトップとプロペラ
軸心Oとの間の空間部に、フィン9を、船体中心線C.
Lに対し左右対称に水平に延在するよう配置して、取付
部材としての平板状の支柱10を介し船尾外板2aに吊
り下げるように取り付け、該フィン9により、船尾縦渦
及びプロペラサクションにより生じた船体外表面に沿う
下降流5に起因する圧力損失を低減させるようにする。
【0014】上記フィン9の配置位置は、後端がプロペ
ラ軸心Oよりも上側でプロペラトップよりも下側にある
ようにするが、好ましくは、プロペラ3の回転半径をR
としたとき、後端がプロペラ軸心Oから上方へ0.7R
の高さ位置とする。又、上記フィン9は、船体形状によ
り決まる船体外表面に沿う下降流5の角度に基づいて、
下降流5により推力が生じるように、図示の如く前後方
向に水平に近い角度で前方へ上向きに傾斜させるか、又
は水平に配置する。
【0015】プロペラ3の前側で且つプロペラトップよ
りも低い位置にフィン9を配置すると、船体外表面に沿
う下降流5を塞き止めて後方への流れを規制することが
できるため、整流効果を高めることができ、粘性圧力抵
抗を低減できて抵抗低減効果を増大させることができ
る。又、整流された遅い流れがフィン9の設置位置に基
づいてプロペラ3に効率よく流入することになるので、
推進効率を向上させることができ、船舶の省エネ化を図
ることができる。この場合、フィン9は、後端がプロペ
ラ軸心Oから上方へ0.7Rの高さ位置となるように、
プロペラトップよりも低い位置にあるので、伴流率を高
めて、遅い流れをプロペラ3の回転領域の外周部側によ
り効率的に流入させることができ、推進効率向上効果を
大きなものとすることができる。
【0016】上記において、フィン9は、船体外表面に
沿う下降流5の中に位置するように配置してあるため、
フィン9の上面に下降流5が当ることにより推力が生じ
ることになる。したがって、推進効率の向上に更に寄与
することができる。更に、上記フィン9は飛行機の翼の
ように作用して下面に揚力が発生するため、船舶の航行
性能上有利となる。
【0017】本発明においては、単純形状のフィン9を
単に支柱10を用いて船尾外板2aに取り付けただけで
あるから、図5に示すダクト8に比し、構造が簡単で安
価に製作することができる。
【0018】次に、図2(イ)(ロ)は本発明の実施の
他の形態を示すもので、図1(イ)(ロ)の実施の形態
の如く、フィン9を支柱10を介して船尾外板2aに取
り付けるようにすることに代えて、フィン9を船尾外板
2aに直接取り付けるようにしたものであり、フィン9
の取付け高さ、取付け角度等は図1(イ)(ロ)の実施
の形態の場合と同様である。
【0019】図2(イ)(ロ)の実施の形態の場合は、
図1(イ)(ロ)の実施の形態の場合よりも、更に構造
の簡略化を図ることができるだけでなく、フィン9の前
後幅の選定自由度を増すことができる。
【0020】なお、図1(イ)(ロ)の実施の形態にお
けるフィン9の取付部材としての支柱10は、その取付
角度を任意に選定し得ること、その他本発明の要旨を逸
脱しない範囲内において種々変更を加え得ることは勿論
である。
【0021】
【発明の効果】以上述べた如く、本発明の船舶の抵抗低
減装置によれば、次の如き優れた効果を発揮する。 (1)船体の船尾部におけるプロペラの前側位置で且つプ
ロペラトップとプロペラ軸心との間の高さ位置に、フィ
ンを下降流により推力が生じる角度で左右対称的に設置
した構成としてあるので、船体外表面に沿う下降流をフ
ィンで塞き止めて整流することができることにより、抵
抗低減効果を増大させることができると共に、整流され
た遅い流れをフィンの設置位置に基づいてプロペラに効
率よく流入させるようにすることができることから、推
進効率を向上させて省エネ化を図ることができ、又、下
降流によりフィンに推力を生じさせることができ、推進
効率を更に向上することができる。 (2)フィンを船尾外板に直接又は取付部材を介して取り
付けるようにした構成とすることにより、簡単な構造で
安価に設置することができる。 (3)フィンの設置位置を、プロペラ軸心からプロペラト
ップまでのプロペラ回転半径の外側寄りの高さ位置とし
た構成とすることにより、フィンで造った遅い流れをプ
ロペラの回転領域の外周部側により効率的に流入させる
ことができるようになるので、推進効率の面で更に有利
となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の船舶の抵抗低減装置の実施の一形態を
示すもので、(イ)は船体船尾部の概要図、(ロ)は
(イ)のA−A方向矢視図である。
【図2】本発明の実施の他の形態を示すもので、(イ)
は船体船尾部の概要図、(ロ)は(イ)のB−B方向矢
視図である。
【図3】従来提案されている船舶の推進性能改善案の一
例を示す概要図である。
【図4】従来提案されている船舶の推進性能改善案の他
の例を示す概要図である。
【図5】従来提案されている船舶の推進性能改善案の更
に他の例を示す概要図である。
【符号の説明】
1 船体 2 船尾部 2a 船尾外板 3 プロペラ 5 下降流 9 フィン 10 支柱(取付部材) O プロペラ軸心

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 船体の船尾部におけるプロペラの前側位
    置で且つプロペラトップとプロペラ軸心との間の高さ位
    置に、フィンを下降流により推力が生じる角度で左右対
    称的に設置した構成を有することを特徴とする船舶の抵
    抗低減装置。
  2. 【請求項2】 フィンを船尾外板に直接又は取付部材を
    介して取り付けるようにした請求項1記載の船舶の抵抗
    低減装置。
  3. 【請求項3】 フィンの設置位置を、プロペラ軸心から
    プロペラトップまでのプロペラ回転半径の外側寄りの高
    さ位置とした請求項1又は2記載の船舶の抵抗低減装
    置。
JP2002045870A 2002-02-22 2002-02-22 船舶の抵抗低減装置 Pending JP2003246293A (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20140131725A (ko) * 2013-05-06 2014-11-14 현대중공업 주식회사 선미 핀이 장착된 선박
CN114889787A (zh) * 2022-03-24 2022-08-12 中国人民解放军海军工程大学 调节船体艉部伴流场的方法

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