JP2004161208A - Marine propeller - Google Patents

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JP2004161208A
JP2004161208A JP2002332003A JP2002332003A JP2004161208A JP 2004161208 A JP2004161208 A JP 2004161208A JP 2002332003 A JP2002332003 A JP 2002332003A JP 2002332003 A JP2002332003 A JP 2002332003A JP 2004161208 A JP2004161208 A JP 2004161208A
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a marine propeller capable of establishing a further enhanced effect for preventing root erosion. <P>SOLUTION: The section shape of the root of each vane of this marine propeller 1 has a thickness profile such that the maximum thickness position Tmax lies nearer the tail than the center C of the vane chord length L and satisfies the condition 0.1L≤▵L≤0.4L, where ▵L is the retreating dimension from the center C of the vane chord length L to the maximum thickness position Tmax. The radius of curvature r of the vane rear end face is set between 30% and 50% of the maximum vane thickness T, not including 30%, preferably 35% or more of the maximum vane thickness T. The propeller 1 can suppress generation of cavitation effectively, and enhance the effect for preventing the root erosion. <P>COPYRIGHT: (C)2004,JPO

Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、船舶の推進器として用いられる船舶用プロペラに関する。特には、より一層のルート・エロージョン(Root Erosion)防止効果を挙げることができる船舶用プロペラに関する。
【0002】
【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】
船舶の推進器である船舶用プロペラには、多くの場合、キャビテーションに起因するエロージョン(Erosion;侵食、壊食)が発生する。船舶用プロペラのエロージョンのうち、主にプロペラのボスの付け根(Root;翼根)に発生するエロージョンは、ルート・エロージョン(Root Erosion)と呼ばれている。このルート・エロージョンは、斜流中で作動するプロペラ(プロペラ軸が船舶の進行方向に対して斜めになるプロペラ)に発生し易いとされている。その要因は、プロペラが斜流中で作動する場合、翼に流入する流れが1回転中に変動し、この変動幅(流れの迎え角の変化)が最も大きい翼根部において、雲状のキャビテーションが発生するためと考えられている。なお、船舶用プロペラのキャビテーションに関するより詳しい説明は、例えば『新版キャビテーション 基礎と最近の進歩』、加藤洋治編著、槇書店刊の“8.4 船舶プロパルサ”に記載されている。
【0003】
ルート・エロージョンの程度が激しい場合は、航走中に翼が折損する可能性がある。こうなると、遭難事故等を引き起こすおそれがあり、船舶の運航の安全性が損なわれる大問題となる。また、ルート・エロージョンは、2軸フェリーや警備艇等の高速艇に用いられている高速船用プロペラに多く見受けられており、近年の船舶の高速化と相俟って重要問題となりつつある。このため、従来より、ルート・エロージョンの及ぼす悪影響を回避するための様々な提案がなされている。
【0004】
ルート・エロージョンの対処策としては、例えば以下の(1)及び(2)が知られている。
(1)翼表面にキャビテーション防止用の穴を形成する方法:
ところが、この方法は、穴の形成位置の特定が困難である、あるいは、穴開け加工が技術的に困難である、穴の形成によって翼の強度が低下する等の問題がある。
【0005】
(2)特開平8−91291号公報に開示された船舶用プロペラ:
この船舶用プロペラについて、図8及び図9を参照しつつ説明する。
図8は、特開平8−91291号公報に開示された船舶用プロペラの斜視図である。
図9は、同公報に開示された船舶用プロペラの翼根部の断面図である。
【0006】
図8に示すように、船舶用プロペラ100は、円筒状のボス101と、このボス101の外周から半径方向に延びる複数の翼102(図8では5枚)を備えている。翼102の付け根102aから翼端102bまでの長さ(R−ボス半径)を翼長という。前記公報においては、翼長の半分(図8の符号Rrから内側の部分)以下の個所を翼根部と呼んでおり、この翼根部の断面形状を次のように設定している。すなわち、図9に示すように、翼根部の断面形状は、最大厚み位置(最大厚みT)から翼後端にかけて肉厚が緩やかに減少するとともに後端にも厚みtを持たせ、翼後端面と翼側面間に丸み(アール状面)を付けたものである。さらに、後端の厚みtを最大厚みTの30%〜60%とし、翼表面にはナイロン樹脂をコーティングするのが好ましいとされている。
【0007】
前記公報には、このような船舶用プロペラ100を用いることで、キャビテーションを起こす範囲が従来型船舶用プロペラと比較して約30%減少し、翼後側の表面粗さの進行が低減されたという結果が述べられている。しかしながら、最近は、さらにルート・エロージョンの防止効果に優れる船舶用プロペラが望まれている。
【0008】
本発明は、このような要請に応えるためになされたものであって、より一層のルート・エロージョン防止効果を挙げることができる船舶用プロペラを提供することを目的とする。
【0009】
【課題を解決するための手段】
前記の課題を解決するため、本発明の船舶用プロペラは、回転中心軸を有するボスの外周から半径方向に延びる翼を備える船舶用プロペラであって、 該翼の翼根の翼厚プロフィルにおいて、最大翼厚位置が翼弦長の中央よりも後端側にあるとともに、翼後端面の曲率半径が最大翼厚の30%を超えて50%以下であることを特徴とする。
【0010】
ここで、『翼の翼根の翼厚プロフィル』について説明する。図10は翼根の翼厚プロフィルを説明するための図であって、プロペラの回転軸に垂直な断面図である。この図には、ボスの外周ライン(の一部)Bと1つの翼の表面ラインWが示されている。翼表面ラインWとボス外周ラインB間には、翼根部のアールRLが存在する。なお、図では、ボスやアールの大きさは誇張されている。このアールRLの翼側開始点SPからボス外周ラインBへと翼面を延長した直線(2直線)を点線で示す。そして、2直線とボス外周ラインBとの交差点p1、p2を設定し、これら2点p1、p2間の部分をPとする。翼根の翼厚プロフィルとは、この部分Pを展開した形状を意味する。
【0011】
本発明によれば、翼の最大翼厚位置が翼弦長の中央よりも後端側にあるので、翼後縁近傍に低圧域が生じ易くなる。この低圧域で発生したルート・キャビテーションは、いわゆるスーパーキャビテーション(キャビテーションの後端が翼後端よりも後方になる)状態となる。したがって、キャビテーションの崩壊が翼後縁よりも後方で起きるようになり、エロージョンが発生しにくくなる。
【0012】
さらに、翼後端面の曲率半径を最大翼厚の30%を超えて50%以下とすることにより、翼後縁での流体力学的岐点(Stagnation Point)が一層大きく変動する。そのため、翼に流入する角度の大きさに比例して、より効果的に迎え角が減少するような圧力変動が起こる。すなわち、キャビテーションの発生させる表面上で起きる圧力変動をより小さくできる。これにより、ルート・キャビテーションの発生を抑制でき、キャビテーションの崩壊圧力を減少させることができるので、エロージョンが発生しにくくなる。
【0013】
本発明の船舶用プロペラにおいては、前記翼弦長Lの中央から前記最大翼厚位置までの後退寸法ΔLが、0.1L≦ΔL≦0.4Lを満たすことが好ましい。
また、前記翼後端面の曲率半径が前記最大翼厚の50%に近いことが好ましい。
これらの場合、エロージョンの発生を一層抑制できる。
【0014】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照しつつ説明する。
図1は、本発明の一実施の形態に係る船舶用プロペラの正面図である。
図2は、同船舶用プロペラの翼根における翼厚プロフィルを示す断面図である。
図3は、本発明の他の実施の形態(図1とは別の実施の形態)に係る船舶用プロペラの翼厚プロフィルを示す断面図である。
【0015】
図1に示すように、本実施の形態に係る船舶用プロペラ1は、円筒状のボス2と、このボス2の外周から半径方向に延びる複数の翼3(図1では4枚)を備えている。船舶用プロペラとしてボス及び翼から構成される点は、従来のものと変わらない。翼3の付け根3aから翼端3bまでの長さ(R−ボス半径)を翼長という。本発明では、この翼の付け根3aから翼長の20%以内の個所(図1の符号Rrから内側の部分)において、以下に説明する翼厚プロフィルを有することが好ましい。
【0016】
本実施の形態においては、翼3の翼根の断面形状が、次のように設定されている。すなわち、図2の翼根の翼厚プロフィルにおいて、最大翼厚位置Tmaxは、翼弦長Lの中央Cよりも後端側(図2の右側)にあり、且つ、翼弦長Lの中央Cから最大翼厚位置Tmaxまでの後退寸法ΔLが0.1L≦ΔL≦0.4Lを満たすように設定されている。そして、翼後端面の曲率半径rは、最大翼厚Tの30%を超えて50%以下(より好ましくは最大翼厚Tの50%近く)に設定されている。つまり、翼後端の肉厚は、最大翼厚Tの60%〜100%の範囲で形成されている。なお、翼3の推進性能が特に重要視される場合(多少のキャビテーションは許容される場合)には、翼後端面の曲率半径rを最大翼厚Tの30%まで小さくすることもできる。
【0017】
翼3の翼根の断面形状は、図3の翼厚プロフィルに示すように設定することもできる。すなわち、この翼3´は、最大翼厚位置Tmaxが翼後端にできる限り寄せて設定されているとともに、その位置Tmaxにおける最大翼厚Tを直径とする半円状の翼後端面が形成されている。つまり、図3の翼3´は、翼後端に大きな丸みをもち、翼前端に行くほど薄くなっている。
【0018】
次に、本発明に係る船舶用プロペラと従来の船舶用プロペラとのルート・エロージョン防止性能の比較について説明する。
図4は、本発明に係る船舶用プロペラにおいて想定されるキャビテーション崩壊状態を概念的に示す図である。
図5は、特開平8−91291号公報に開示された船舶用プロペラにおいて想定されるキャビテーション崩壊状態を概念的に示す図である。
図6は、従来の典型的な船舶用プロペラにおいて想定されるキャビテーション崩壊状態を概念的に示す図である。
図7は、図4〜図6の翼厚プロフィルを有する各船舶用プロペラにおいて想定される翼面の圧力分布を示すグラフである。
【0019】
図4に示すプロペラ翼は、前述した図2の翼厚プロフィルで説明した本発明の実施の形態に係る船舶用プロペラである。
図5に示すプロペラ翼は、図9を用いて前述した特開平8−91291号公報の船舶用プロペラである。
図6に示すプロペラ翼は、従来の典型的な船舶用プロペラ10(以下、通常型プロペラという)である。
特開平8−91291号公報の船舶用プロペラ及び通常型プロペラ10の最大厚み位置Tmaxは、翼弦方向の中央より少し(0%L〜20%L)前にある。通常型プロペラ10の断面は、最大厚み位置Tmaxから後縁にかけてなだらかに肉厚が減少され、翼後端では肉厚のほとんどない鋭利な形状となっている。
【0020】
図7を参照して、各船舶用プロペラの翼面の圧力分布の比較について説明する。
図7のグラフの縦軸の−Cpは翼面の水の圧力を表し、横軸のCは翼弦長方向の位置を表す。なお、圧力が−Cpと表示されている理由は、流入速度が速いと圧力はマイナスとなるため、これを上方として表示するためである。
グラフ中において、Cp=−σのラインは、ラインより上側はキャビテーションが発生し易く、下側はキャビテーションが崩壊し始める境界線を表す。
【0021】
図7のグラフ中、実線で示す曲線αが図4の本発明に係るプロペラの圧力分布を表し、一点鎖線で示す曲線βが図5の特開平8−91291号公報のプロペラの圧力分布を表し、点線で示す曲線γが図6の通常型プロペラの圧力分布を表す。通常型プロペラは、翼後縁が鋭利で肉厚がほとんどないため、圧力分布曲線γは翼前縁で低い圧力を示し、翼後縁で高い圧力を示している。一方、本発明のプロペラは翼後縁が厚くなっているため、翼後縁近くまで低い圧力を示している。さらに、特開平8−91291号公報のプロペラについては、圧力分布曲線βはαとγのほぼ中間の値をとっている。
【0022】
この圧力分布から、次のことがわかる。すなわち、特開平8−91291号公報のプロペラや通常型プロペラにおいては、図5や図6に示すようにキャビティが翼面上で崩壊し易いため、特に翼後縁でルート・エロージョンが発生し易い。これに対して、本発明に係るプロペラは翼後縁の後側に低圧域が生じ、低圧域で発生したルート・キャビテーションはいわゆるスーパーキャビテーション状態となるため、図4に示すようにキャビティの崩壊が実質的に翼後縁よりも後方で起きる。これにより、本発明のプロペラは、図5や図6のプロペラに比べてエロージョンが生じにくくなる。
【0023】
このように、本実施例のプロペラは、翼後縁近傍に低圧域が生じ易く、発生したルート・キャビテーションがいわゆるスーパーキャビテーションとなって、キャビテーションの崩壊が実質的に翼後縁よりも後方で起きる。これにより、翼面上で起こるキャビテーションの崩壊を著しく減少させることができるので、ルート・エロージョンの発生を抑制することができる。
【0024】
【発明の効果】
以上の説明から明らかなように、本発明によれば、キャビテーションの発生をより効果的に抑え、ルート・エロージョン防止効果を向上することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施の形態に係る船舶用プロペラの正面図である。
【図2】同船舶用プロペラの翼根における翼厚プロフィルを示す断面図である。
【図3】本発明の他の実施の形態に係る船舶用プロペラの翼厚プロフィルを示す断面図である。
【図4】本発明に係る船舶用プロペラにおいて想定されるキャビテーション崩壊状態を概念的に示す図である。
【図5】特開平8−91291号公報に開示された船舶用プロペラにおいて想定されるキャビテーション崩壊状態を概念的に示す図である。
【図6】従来の典型的な船舶用プロペラにおいて想定されるキャビテーション崩壊状態を概念的に示す図である。
【図7】図4〜図6の翼厚プロフィルを有する各船舶用プロペラにおいて想定される翼面の圧力分布を示すグラフである。
【図8】特開平8−91291号公報に開示された船舶用プロペラの斜視図である。
【図9】同公報に開示された船舶用プロペラの翼根部の断面図である。
【図10】翼根の翼厚プロフィルを説明するための図であって、プロペラの回転軸に垂直な断面図である。
【符号の説明】
1 船舶用プロペラ
2 ボス 3、3´ 翼
3a 翼の付け根 3b 翼の翼端
[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a marine propeller used as a propulsion device for a marine vessel. In particular, the present invention relates to a marine propeller capable of further improving the effect of preventing root erosion.
[0002]
Problems to be solved by the prior art and the invention
In many cases, erosion (erosion, erosion) due to cavitation occurs on a marine propeller, which is a propulsion unit of a marine vessel. Among erosion of a marine propeller, erosion mainly occurring at a root (root) of a boss of a propeller is referred to as root erosion. It is said that this route erosion is likely to occur on a propeller operating in a diagonal flow (a propeller whose propeller shaft is inclined with respect to the traveling direction of the ship). The reason is that when the propeller operates in a diagonal flow, the flow flowing into the blade fluctuates during one revolution, and cloud-like cavitation occurs at the root of the blade where the fluctuation width (change in the angle of attack of the flow) is the largest. It is thought to occur. A more detailed description of the cavitation of marine propellers is given in, for example, "New Version Cavitation Basics and Recent Advances", edited by Yoji Kato, "8.4 Marine Propulsor" published by Maki Shoten.
[0003]
If the route erosion is severe, the wings may break during sailing. In such a case, a distress accident or the like may occur, which is a major problem that impairs the safety of the operation of the ship. In addition, route erosion is often found in high-speed boat propellers used for high-speed boats such as two-axis ferries and security boats, and is becoming an important problem in recent years in conjunction with the speeding-up of ships. For this reason, various proposals have conventionally been made to avoid the adverse effects of route erosion.
[0004]
For example, the following (1) and (2) are known as countermeasures for route erosion.
(1) Method of forming cavitation preventing holes on the wing surface:
However, this method has problems in that it is difficult to specify the position where the hole is formed, or it is technically difficult to form a hole, and the strength of the blade is reduced due to the formation of the hole.
[0005]
(2) Marine propeller disclosed in JP-A-8-91291:
This marine propeller will be described with reference to FIGS. 8 and 9.
FIG. 8 is a perspective view of a marine propeller disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 8-91291.
FIG. 9 is a sectional view of a blade root portion of the marine propeller disclosed in the publication.
[0006]
As shown in FIG. 8, the marine propeller 100 includes a cylindrical boss 101 and a plurality of wings 102 (five in FIG. 8) extending radially from the outer periphery of the boss 101. The length from the root 102a of the blade 102 to the blade tip 102b (R-boss radius) is referred to as the blade length. In the above-mentioned publication, a portion that is equal to or less than half of the blade length (a portion inside from the reference symbol Rr in FIG. 8) is called a blade root portion, and the cross-sectional shape of the blade root portion is set as follows. That is, as shown in FIG. 9, the cross-sectional shape of the blade root portion is such that the wall thickness gradually decreases from the maximum thickness position (maximum thickness T) to the rear end of the blade, and the rear end also has a thickness t. And roundness (round surface) between the wing side surfaces. Further, it is said that it is preferable to set the thickness t of the rear end to 30% to 60% of the maximum thickness T, and to coat the wing surface with a nylon resin.
[0007]
According to the above publication, the use of such a marine propeller 100 reduces the cavitation range by about 30% as compared with a conventional marine propeller, and reduces the progress of surface roughness on the rear side of the wing. The result is stated. However, recently, there has been a demand for a marine propeller that is more excellent in the effect of preventing route erosion.
[0008]
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to meet such a demand, and has as its object to provide a marine propeller capable of further improving the effect of preventing route erosion.
[0009]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve the above-mentioned problems, a marine propeller of the present invention is a marine propeller having wings extending in a radial direction from an outer periphery of a boss having a rotation center axis.In a wing thickness profile of a wing root of the wing, The maximum blade thickness position is on the rear end side of the center of the chord length, and the radius of curvature of the blade rear end surface is more than 30% and not more than 50% of the maximum blade thickness.
[0010]
Here, the “wing thickness profile of the blade root” will be described. FIG. 10 is a diagram for explaining the blade thickness profile of the blade root, and is a cross-sectional view perpendicular to the rotation axis of the propeller. In this figure, (part of) the outer peripheral line B of the boss and the surface line W of one wing are shown. Between the blade surface line W and the boss outer peripheral line B, there is a radius RL at the blade root. In the figure, the size of the boss and the radius are exaggerated. Dotted lines indicate straight lines (two straight lines) obtained by extending the blade surface from the blade-side starting point SP of the radius RL to the boss outer peripheral line B. Then, intersections p1 and p2 between the two straight lines and the boss outer peripheral line B are set, and a portion between these two points p1 and p2 is defined as P. The blade thickness profile of the blade root means a shape in which this portion P is developed.
[0011]
According to the present invention, since the maximum blade thickness position of the blade is located on the trailing end side of the center of the chord length, a low pressure region is easily generated near the trailing edge of the blade. The root cavitation generated in this low pressure region is in a so-called supercavitation state (the rear end of the cavitation is behind the rear end of the wing). Therefore, the cavitation collapse occurs after the trailing edge of the wing, and erosion hardly occurs.
[0012]
Further, by making the radius of curvature of the trailing edge of the blade more than 30% and less than or equal to 50% of the maximum blade thickness, the hydrodynamic point at the trailing edge of the blade varies more greatly. Therefore, a pressure fluctuation occurs in which the angle of attack is reduced more effectively in proportion to the magnitude of the angle flowing into the blade. That is, pressure fluctuations occurring on the surface where cavitation occurs can be further reduced. Thereby, the occurrence of root cavitation can be suppressed, and the collapse pressure of cavitation can be reduced, so that erosion hardly occurs.
[0013]
In the marine propeller of the present invention, it is preferable that a retreat dimension ΔL from the center of the chord length L to the maximum blade thickness position satisfies 0.1L ≦ ΔL ≦ 0.4L.
Further, it is preferable that a radius of curvature of the trailing edge of the blade is close to 50% of the maximum blade thickness.
In these cases, the occurrence of erosion can be further suppressed.
[0014]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, description will be made with reference to the drawings.
FIG. 1 is a front view of a marine propeller according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a sectional view showing a blade thickness profile at a blade root of the marine propeller.
FIG. 3 is a sectional view showing a blade thickness profile of a marine propeller according to another embodiment of the present invention (an embodiment different from FIG. 1).
[0015]
As shown in FIG. 1, a marine propeller 1 according to the present embodiment includes a cylindrical boss 2 and a plurality of wings 3 (four in FIG. 1) extending radially from the outer periphery of the boss 2. I have. The point that the boat propeller is composed of the boss and the wing is the same as the conventional one. The length from the root 3a of the wing 3 to the wing tip 3b (R-boss radius) is called the wing length. In the present invention, it is preferable to have a blade thickness profile described below at a position within 20% of the blade length from the root 3a of the blade (a portion inside from the symbol Rr in FIG. 1).
[0016]
In the present embodiment, the cross-sectional shape of the blade root of blade 3 is set as follows. That is, in the blade thickness profile of the blade root in FIG. 2, the maximum blade thickness position Tmax is located on the rear end side (right side in FIG. 2) of the center C of the chord length L, and the center C of the chord length L From the maximum blade thickness position Tmax is set so as to satisfy 0.1 L ≦ ΔL ≦ 0.4 L. The radius of curvature r of the blade rear end face is set to be more than 30% of the maximum blade thickness T and 50% or less (more preferably, close to 50% of the maximum blade thickness T). That is, the thickness of the blade rear end is formed in the range of 60% to 100% of the maximum blade thickness T. When the propulsion performance of the blade 3 is particularly important (when some cavitation is allowed), the radius of curvature r of the blade rear end surface can be reduced to 30% of the maximum blade thickness T.
[0017]
The cross-sectional shape of the blade root of the blade 3 can also be set as shown in the blade thickness profile of FIG. That is, the wing 3 ′ has a maximum wing thickness position Tmax set as close as possible to the wing rear end, and a semicircular wing rear end surface having a diameter of the maximum wing thickness T at the position Tmax. ing. That is, the wing 3 ′ in FIG. 3 has a large roundness at the rear end of the wing, and becomes thinner toward the front end of the wing.
[0018]
Next, comparison of the route erosion prevention performance between the marine propeller according to the present invention and the conventional marine propeller will be described.
FIG. 4 is a diagram conceptually showing a cavitation collapse state assumed in the marine propeller according to the present invention.
FIG. 5 is a view conceptually showing a cavitation collapse state assumed in a marine propeller disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 8-91291.
FIG. 6 is a diagram conceptually showing a cavitation collapse state assumed in a typical conventional marine propeller.
FIG. 7 is a graph showing a pressure distribution of a wing surface assumed in each marine propeller having the wing thickness profile of FIGS. 4 to 6.
[0019]
The propeller blade shown in FIG. 4 is the marine propeller according to the embodiment of the present invention described in the blade thickness profile of FIG.
The propeller blade shown in FIG. 5 is a marine propeller disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 8-91291 described above with reference to FIG.
The propeller blade shown in FIG. 6 is a conventional typical marine propeller 10 (hereinafter, referred to as a normal propeller).
The maximum thickness position Tmax of the marine propeller and the normal type propeller 10 disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. Hei 8-91291 is slightly before (0% L to 20% L) the center in the chord direction. The cross section of the normal type propeller 10 has a gradually reduced thickness from the maximum thickness position Tmax to the trailing edge, and has a sharp shape with almost no thickness at the trailing edge of the blade.
[0020]
With reference to FIG. 7, a comparison of the pressure distribution on the wing surface of each marine propeller will be described.
In the graph of FIG. 7, -Cp on the vertical axis represents the water pressure on the blade surface, and C on the horizontal axis represents the position in the chord length direction. Note that the reason why the pressure is displayed as -Cp is that when the inflow speed is high, the pressure becomes negative, and this is displayed as upward.
In the graph, the line of Cp = −σ indicates a boundary line above which the cavitation is likely to occur, and a line below which the cavitation starts to collapse.
[0021]
In the graph of FIG. 7, a curve α indicated by a solid line represents the pressure distribution of the propeller according to the present invention of FIG. 4, and a curve β indicated by a dashed line represents the pressure distribution of the propeller disclosed in Japanese Unexamined Patent Publication No. Hei 8-91291 of FIG. A curve γ indicated by a dotted line represents the pressure distribution of the normal type propeller in FIG. In the conventional propeller, since the trailing edge of the blade is sharp and has little wall thickness, the pressure distribution curve γ shows a low pressure at the leading edge of the blade and a high pressure at the trailing edge. On the other hand, the propeller of the present invention has a low pressure near the blade trailing edge because the trailing edge of the blade is thick. Further, with respect to the propeller disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. Hei 8-91291, the pressure distribution curve β has a substantially intermediate value between α and γ.
[0022]
The following can be understood from this pressure distribution. That is, in the propeller and the normal type propeller disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. HEI 8-91291, since the cavity easily collapses on the wing surface as shown in FIGS. 5 and 6, root erosion easily occurs particularly at the trailing edge of the wing. . On the other hand, in the propeller according to the present invention, a low-pressure region is generated behind the trailing edge of the blade, and root cavitation generated in the low-pressure region is in a so-called supercavitation state. It occurs substantially behind the trailing edge of the wing. Thus, the propeller of the present invention is less likely to cause erosion than the propellers of FIGS.
[0023]
As described above, in the propeller of the present embodiment, a low-pressure region is likely to be generated in the vicinity of the trailing edge of the wing, and the generated root cavitation becomes so-called supercavitation, and the collapse of the cavitation occurs substantially behind the trailing edge of the wing. . As a result, the collapse of cavitation occurring on the wing surface can be significantly reduced, so that the occurrence of root erosion can be suppressed.
[0024]
【The invention's effect】
As is clear from the above description, according to the present invention, the occurrence of cavitation can be suppressed more effectively, and the effect of preventing route erosion can be improved.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a front view of a marine propeller according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a sectional view showing a blade thickness profile at a blade root of the marine propeller.
FIG. 3 is a sectional view showing a wing thickness profile of a marine propeller according to another embodiment of the present invention.
FIG. 4 is a diagram conceptually showing a cavitation collapse state assumed in the marine propeller according to the present invention.
FIG. 5 is a view conceptually showing a cavitation collapse state assumed in a marine propeller disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 8-91291.
FIG. 6 is a diagram conceptually showing a cavitation collapse state assumed in a typical conventional marine propeller.
FIG. 7 is a graph showing a pressure distribution of a wing surface assumed in each marine propeller having the wing thickness profile of FIGS. 4 to 6;
FIG. 8 is a perspective view of a marine propeller disclosed in Japanese Unexamined Patent Publication No. 8-91291.
FIG. 9 is a sectional view of a blade root portion of the marine propeller disclosed in the publication.
FIG. 10 is a view for explaining a blade thickness profile of a blade root, and is a cross-sectional view perpendicular to a rotation axis of a propeller.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Marine propeller 2 Boss 3 3 'Wing 3a Wing root 3b Wing tip

Claims (4)

回転中心軸を有するボスの外周から半径方向に延びる翼を備える船舶用プロペラであって、
該翼の翼根の翼厚プロフィルにおいて、最大翼厚位置が翼弦長の中央よりも後端側にあるとともに、翼後端面の曲率半径が最大翼厚の30%を超えて50%以下であることを特徴とする船舶用プロペラ。
A marine propeller including wings extending radially from an outer periphery of a boss having a rotation center axis,
In the blade thickness profile of the blade root of the blade, the maximum blade thickness position is located on the rear end side from the center of the chord length, and the radius of curvature of the blade rear end surface exceeds 30% of the maximum blade thickness and is 50% or less. A marine propeller characterized by the following.
前記翼の周辺で発生するキャビテーションの崩壊が、実質的に翼後縁よりも後方で起きることを特徴とする請求項1記載の船舶用プロペラ。2. The marine propeller according to claim 1, wherein the cavitation collapse occurring around the wing occurs substantially behind the trailing edge of the wing. 前記翼弦長Lの中央から前記最大翼厚位置までの後退寸法ΔLが、0.1L≦ΔL≦0.4Lを満たすことを特徴とする請求項1又は2記載の船舶用プロペラ。3. The marine propeller according to claim 1, wherein a retreat dimension ΔL from a center of the chord length L to the maximum blade thickness position satisfies 0.1 L ≦ ΔL ≦ 0.4 L. 4. 前記翼後端面の曲率半径が前記最大翼厚の50%に近いことを特徴とする請求項1、2又は3記載の船舶用プロペラ。4. The marine propeller according to claim 1, wherein a radius of curvature of the wing rear end face is close to 50% of the maximum wing thickness.
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CN114476001A (en) * 2022-02-23 2022-05-13 深圳市苇渡智能科技有限公司 Laminar flow airfoil blade structure, application method thereof and propeller
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