JP2005112257A - Propeller - Google Patents

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JP2005112257A JP2003351604A JP2003351604A JP2005112257A JP 2005112257 A JP2005112257 A JP 2005112257A JP 2003351604 A JP2003351604 A JP 2003351604A JP 2003351604 A JP2003351604 A JP 2003351604A JP 2005112257 A JP2005112257 A JP 2005112257A
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Hideki Hayashida
英輝 林田
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a propeller for which a cavitation is reduced without increasing the blade area, and at the same time, of which the propeller efficiency is increased. <P>SOLUTION: For this propeller blade 1A, in a propeller which is used for a ship, a flap 11 which is formed to have a specified blade length β and a specified blade angle α is provided in a rear edge side specified region 5 on the propeller rear edge h side from a specified position (0.6R) on the blade root section side to the blade distal end (1.0R) side. Also, a distal end side specified region 7 from a specified position (0.7R) on the blade root side to the blade distal end (1.0R) side is formed into a shape wherein a pitch ratio is reduced by a specified straight line distribution or a specified curved line distribution. <P>COPYRIGHT: (C)2005,JPO&NCIPI

Description

本発明は、回転することにより発生するキャビテーションを翼面積を増やさずに減少させることができるプロペラに関するものである。   The present invention relates to a propeller capable of reducing cavitation generated by rotation without increasing the blade area.

一般に船舶には船体後端下部にプロペラを設け、このプロペラを回転させることにより船舶の推進力を得ている。このプロペラは、回転方向に対して翼断面が流線形状の翼形状をしている。   Generally, a ship is provided with a propeller at the lower rear end of the hull, and the propulsion of the ship is obtained by rotating the propeller. This propeller has a blade shape with a streamline cross section in the rotation direction.

図5は従来の一般的なプロペラを示す図である。この図5において、プロペラ翼1は、ボス3の回転中心Oとしたときに、実質的に、この回転中心Oから半径Rの先端部までの長さから前記ボス3の半径dの長さを差し引いた長さを有している。
このような形状をしたプロペラ翼1において、その翼断面の厚さは、プロペラ先端部(半径Rの先端部)から翼根部側に向って徐々に増加している。また、プロペラ翼1の翼断面の厚さは、表面側が前縁fから翼縦線に向って徐々に増え、後縁hに向って徐々に薄く設定されており、裏面が比較的直線状に形成されている。すなわち、前記プロペラ翼1の翼面は、いわゆる流線形状をした断面に形成されている。
FIG. 5 is a diagram showing a conventional general propeller. In FIG. 5, when the propeller blade 1 is the rotation center O of the boss 3, the length of the radius d of the boss 3 is substantially determined from the length from the rotation center O to the tip end of the radius R. It has a deducted length.
In the propeller blade 1 having such a shape, the thickness of the blade cross section gradually increases from the tip of the propeller (tip of radius R) toward the blade root. In addition, the thickness of the blade cross section of the propeller blade 1 is gradually increased from the front edge f toward the blade vertical line and gradually decreased toward the rear edge h, and the back surface is relatively straight. Is formed. That is, the blade surface of the propeller blade 1 is formed in a so-called streamlined cross section.

このような翼断面を備えた従来のプロペラ翼1において、キャビテーションが厳しいプロペラを設計する場合には、翼面積を通常より増やす必要があり、その結果、プロペラ効率が悪くなるという欠点があった。
なお、キャビテーションとは、一般的に、高速で流れる液体の中の圧力の低い部分が気化して非常に短い時間に蒸気のポケットが生じ、それが非常に短時間で潰れて消滅する現象のことをいう。これが発生すると、流体機器の性能が低下し、流体機器が振動し、騒音が発生し、しかも、壊食が生じるという不都合が発生する。船舶のプロペラも水中で回転運動しているので、プロペラ形状やプロペラの回転速度やその他の条件によってプロペラの周囲にもキャビテーションが発生することが知られている。
In the conventional propeller blade 1 having such a blade cross section, when designing a propeller with severe cavitation, it is necessary to increase the blade area more than usual, and as a result, the propeller efficiency is deteriorated.
Cavitation is generally a phenomenon in which a low-pressure part of a liquid flowing at high speed evaporates and vapor pockets are formed in a very short time, which collapses and disappears in a very short time. Say. When this occurs, the performance of the fluid device deteriorates, the fluid device vibrates, noise is generated, and erosion occurs. Since the propeller of a ship also rotates underwater, it is known that cavitation occurs around the propeller depending on the shape of the propeller, the rotation speed of the propeller, and other conditions.

そこで、翼形状を工夫して、キャビテーションを抑制してプロペラ効率を低下させないようにした従来の他のプロペラが提案された。
この従来の他のプロペラは、ボス側に近い所定の領域では翼断面について後縁部側の厚さを従来より厚くし、ボスより遠い先端側の所定の領域では翼断面について前縁部側の半径を従来のものよりも小さくするようにしたものである(特許文献1参照)。
このような翼形状を有するプロペラによれば、低回転化することによりキャビテーションの発生を抑制しても、プロペラの直径を大きくすることなく、プロペラ効率を低下させないものである。
特開2000−79897号公報の明細書、図面。
Therefore, another conventional propeller has been proposed in which the wing shape is devised to suppress cavitation so as not to reduce the propeller efficiency.
In this other conventional propeller, the thickness of the trailing edge side of the blade cross section is made thicker in the predetermined region near the boss side than the conventional one, and in the predetermined region on the tip side far from the boss, the blade cross section is on the leading edge side. The radius is made smaller than the conventional one (see Patent Document 1).
According to the propeller having such a blade shape, even if the occurrence of cavitation is suppressed by reducing the rotation speed, the propeller efficiency is not lowered without increasing the diameter of the propeller.
The description and drawings of Japanese Patent Laid-Open No. 2000-79897.

しかしながら、上記従来の他のプロペラによれば、ボス側に近い所定の領域では翼断面について後縁部の厚さを従来のものより厚く設定しているので、キャビテーションを減少させるために翼面積を従来のものより増やすことによって対処するとする従来の方式をそのまま採用しており、翼面積を増加させずにキャビテーションを減少させるという目的を達成することができないものであった。また、翼面積を増加させると、結果的にプロペラ効率が悪くなるという欠点もあった。
本発明は、従来の上記事情に鑑みてなされたもので、翼面積を増やさずにキャビテーションを減少させるとともに、プロペラ効率を低下させないプロペラを提供することを目的とする。
However, according to other conventional propellers described above, the thickness of the trailing edge of the blade cross section is set to be thicker than that of the conventional one in a predetermined region near the boss side, so the blade area is reduced in order to reduce cavitation. The conventional method, which is to be dealt with by increasing from the conventional one, is adopted as it is, and the purpose of reducing cavitation without increasing the blade area cannot be achieved. Further, when the blade area is increased, there is a disadvantage that the propeller efficiency is deteriorated as a result.
The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object of the present invention is to provide a propeller that reduces cavitation without increasing the blade area and does not reduce propeller efficiency.

上記目的を達成するため、請求項1記載の発明に係るプロペラは、船舶に用いるプロペラにおいて、翼根部側の所定の位置から翼先端側までのプロペラ後縁側の後縁側所定領域に所定の翼長及び所定の翼角度に形成されたフラップを設け、かつ、前記翼根側の所定の位置から翼先端側までの先端側所定領域を、所定の直線状分布あるいは所定の曲線分布でピッチ比を減少させた形状に形成したことを特徴とするものである。
請求項2記載の発明では、本願請求項1記載のプロペラにおいて、前記後縁側所定領域に設けられたフラップは、ボスの中心からプロペラ先端までの半径をRとしたときに、0.6R〜0.7Rまでの領域では徐々にフラップが形成され、0.7R〜0.95Rの領域では、αをフラップの翼角度とし、βをフラップの翼長とし、Lをプロペラの全翼長としたときに、0.05L≦β≦0.15L、1〔度〕≦α≦3〔度〕の範囲内でフラップが形成され、0.95R〜から1.0Rの領域では先端に向けて徐々にフラップがなくなる形状に形成されたことを特徴とするものである。
請求項3記載の発明では、本願請求項1記載のプロペラにおいて、前記先端側所定領域は、ボスの中心からプロペラ先端までの半径をRとしたときに、翼根側の所定の位置である0.7Rから翼先端である1.0Rまでを直線状に一定の比率でピッチ比を減少させた形状に形成し、あるいは、所定の曲線分布でピッチ比を減少させた形状に形成したものであることを特徴とするものである。
In order to achieve the above object, a propeller according to a first aspect of the present invention is a propeller used in a ship, wherein a predetermined blade length is provided in a predetermined region on a trailing edge side of a propeller trailing edge from a predetermined position on a blade root side to a blade tip side. In addition, a flap formed at a predetermined blade angle is provided, and the pitch ratio is reduced by a predetermined linear distribution or a predetermined curve distribution in a predetermined region on the tip side from a predetermined position on the blade root side to the blade tip side. It is characterized in that it is formed in the shape.
According to a second aspect of the present invention, in the propeller according to the first aspect of the present invention, the flap provided in the predetermined region on the trailing edge side is 0.6 R to 0 when the radius from the center of the boss to the tip of the propeller is R. In the region up to 0.7R, flaps are gradually formed, and in the region from 0.7R to 0.95R, α is the flap blade angle, β is the flap blade length, and L is the total propeller blade length. In addition, a flap is formed in the range of 0.05 L ≦ β ≦ 0.15 L, 1 [degree] ≦ α ≦ 3 [degree], and gradually flaps toward the tip in the region of 0.95R to 1.0R. It is characterized by being formed in a shape that eliminates this.
According to a third aspect of the present invention, in the propeller according to the first aspect of the present invention, the predetermined region on the tip side is a predetermined position on the blade root side when the radius from the center of the boss to the tip of the propeller is R. .7R to blade tip 1.0R are linearly formed into a shape with a reduced pitch ratio at a constant ratio, or formed into a shape with a predetermined curve distribution with a reduced pitch ratio. It is characterized by this.

本発明によれば、次のような効果がある。
(1)プロペラ後縁側の後縁側所定領域に所定の翼長及び所定の翼角度に形成されたフラップを設けたので、揚力が増加する。
(2)前記翼根側の所定の位置から翼先端側までの先端側所定領域を、所定の直線状分布あるいは所定の曲線分布でピッチ比を減少させた形状にしたので、翼断面積を増やさずにキャビテーションを減少させることができ、プロペラ効率低下を防止できる。
The present invention has the following effects.
(1) Since a flap formed at a predetermined blade length and a predetermined blade angle is provided in a predetermined region on the trailing edge side of the propeller trailing edge side, lift increases.
(2) Since the tip-side predetermined region from the predetermined position on the blade root side to the blade tip side has a predetermined linear distribution or a predetermined curve distribution with a reduced pitch ratio, the blade cross-sectional area is increased. Therefore, cavitation can be reduced, and a decrease in propeller efficiency can be prevented.

以下、本発明を実施するための最良の形態について図面を参照して説明する。
図1ないし図4は本発明を実施するための最良の形態に係るプロペラを説明するためのものである。ここに、図1は本発明を実施するための最良の形態に係るプロペラを示す図である。図2は本発明を実施するための最良の形態に係るプロペラのプロペラ後縁部h側に形成するフラップの寸法などによる各種性能を従来のものと比較して説明するための説明図である。図3は本発明を実施するための最良の形態に係るプロペラの先端側所定領域のピッチ比の設定について従来のものと比較して説明するための特性図である。図4は本発明を実施するための最良の形態に係るプロペラの翼断面に係る圧力分布とキャビテーションとの関係をを従来のものと比較して説明するための説明図である。なお、本発明を実施するための最良の形態において、上記従来のプロペラと同一構成要素には同一の符号を付して説明をすることにする。
The best mode for carrying out the present invention will be described below with reference to the drawings.
1 to 4 are for explaining a propeller according to the best mode for carrying out the present invention. FIG. 1 is a diagram showing a propeller according to the best mode for carrying out the present invention. FIG. 2 is an explanatory diagram for explaining various performances according to the dimensions of the flap formed on the propeller trailing edge h side of the propeller according to the best mode for carrying out the present invention in comparison with the conventional one. FIG. 3 is a characteristic diagram for explaining the setting of the pitch ratio of the predetermined region on the tip side of the propeller according to the best mode for carrying out the present invention in comparison with the conventional one. FIG. 4 is an explanatory diagram for explaining the relationship between the pressure distribution and the cavitation related to the blade section of the propeller according to the best mode for carrying out the present invention in comparison with the conventional one. In the best mode for carrying out the present invention, the same components as those in the conventional propeller are denoted by the same reference numerals and described.

なお、図1(a)は1枚のプロペラの全体を示す図、図1(b)は所定の部分の翼断面全体を示す図、図1(c)は翼断面の後縁部を拡大して示す図である。また、図3は、横軸にピッチ比を、縦軸にプロペラ翼断面前縁部fの回転中心Oからの距離rのプロペラ半径Rに対する位置(r/R)をとったものである。図4は、点線が本発明に係るプロペラによる圧力分布を、実線が従来のプロペラによる圧力分布を、それぞれ示したものである。   1A is a view showing the entire propeller, FIG. 1B is a view showing the entire blade section of a predetermined portion, and FIG. 1C is an enlarged view of the trailing edge of the blade section. FIG. In FIG. 3, the horizontal axis represents the pitch ratio, and the vertical axis represents the position (r / R) relative to the propeller radius R of the distance r from the rotation center O of the propeller blade cross-section leading edge f. In FIG. 4, the dotted line shows the pressure distribution by the propeller according to the present invention, and the solid line shows the pressure distribution by the conventional propeller.

この図1(a),(b),(c)において、本発明を実施するための最良の形態に係るプロペラ翼1Aは、当該プロペラの翼根部側の所定の位置(0.6R)から翼先端(1.0R)側までのプロペラ後縁h側の後縁側所定領域5に所定の翼幅β及び所定の翼角度αに形成されたフラップ11を設け、かつ、当該プロペラの翼根側の所定の位置(0.7R)から翼先端(1.0R)側までの先端側所定領域7を、所定の直線状分布あるいは所定の曲線分布でピッチ比を減少させた形状に形成したものである。   1A, 1B, and 1C, a propeller blade 1A according to the best mode for carrying out the present invention is a blade from a predetermined position (0.6R) on the blade root side of the propeller. A flap 11 formed at a predetermined blade width β and a predetermined blade angle α is provided in a predetermined region 5 on the trailing edge side of the propeller trailing edge h up to the tip (1.0R) side, and on the blade root side of the propeller The tip-side predetermined region 7 from the predetermined position (0.7R) to the blade tip (1.0R) side is formed in a shape in which the pitch ratio is reduced by a predetermined linear distribution or a predetermined curve distribution. .

次に、前記フラップ11の翼角度αおよび翼長βについてさらに詳細に説明する。前記フラップ11の翼角度αは、図1(c)に示すように、前記プロペラ翼1Aの水平線Yに対してフラップ11の裏面11kがなす角度である。また、前記フラップ11の翼長βは、前記プロペラ翼1Aの後縁hから翼中心軸側の所定の位置までの距離である。また、符号Lは、図1(b)に示すように、プロペラ翼1Aのフラップ11を含めた翼の長さ(翼幅)のことである。
このような条件において、前記フラップ11の翼角度αおよび翼長βは、
0.05L≦β≦0.15L …(1)
1〔度〕≦α≦3〔度〕 …(2)
で与えられる値とする。
Next, the blade angle α and the blade length β of the flap 11 will be described in more detail. The blade angle α of the flap 11 is an angle formed by the back surface 11k of the flap 11 with respect to the horizontal line Y of the propeller blade 1A, as shown in FIG. The blade length β of the flap 11 is a distance from the trailing edge h of the propeller blade 1A to a predetermined position on the blade center axis side. Moreover, the code | symbol L is a blade | wing length (blade width) including the flap 11 of the propeller blade | wing 1A, as shown in FIG.1 (b).
Under such conditions, the blade angle α and the blade length β of the flap 11 are
0.05L ≦ β ≦ 0.15L (1)
1 [degree] ≦ α ≦ 3 [degree] (2)
The value given by.

すなわち、本発明を実施するための最良の形態に係るプロペラ翼1Aにおいて、前記後縁側所定領域5に設けられたフラップ11は、図1(a)に示すように、ボス3の回転中心Oからプロペラ先端までの半径をRとしたときに、0.6R〜0.7Rまでの領域では徐々にフラップが形成されるようし、0.7R〜0.95Rの領域では、αをフラップの翼角度とし、βをフラップの翼長とし、Lをプロペラの全翼長としたときに、0.05L≦β≦0.15L、1〔度〕≦α≦3〔度〕の範囲内でフラップが形成されるようにし、かつ、0.95R〜から1.0Rの領域では先端(1.0R)に向けて徐々にフラップがなくなるように形成されているものである。   That is, in the propeller blade 1A according to the best mode for carrying out the present invention, the flap 11 provided in the predetermined region 5 on the trailing edge side is from the rotation center O of the boss 3 as shown in FIG. When the radius to the propeller tip is R, flaps are gradually formed in the region from 0.6R to 0.7R, and α is the blade angle of the flap in the region from 0.7R to 0.95R. When β is the flap blade length and L is the total blade length of the propeller, the flap is formed within the range of 0.05 L ≦ β ≦ 0.15 L, 1 [degree] ≦ α ≦ 3 [degree]. In addition, in the region from 0.95R to 1.0R, the flap is gradually eliminated toward the tip (1.0R).

また、本発明を実施するための最良の形態に係るプロペラ翼1Aは、前記先端側所定領域7を、図3の点線Uに示すように翼根側の所定の位置(0.7R)から翼先端(1.0R)までを直線状に一定の比率でピッチ比を減少させた形状にしたものであって、従来プロペラ翼1のように翼根側位置から翼先端までを一定のピッチ比のまま(図3の実線W参照)に構成されているものとは異なる形状に形成されているものである。
なお、本発明を実施するための他の最良の形態に係るプロペラ翼1Aとしては、前記先端側所定領域7を、図3の点線Vに示すように翼根側の所定の位置(0.7R)から翼先端(1.0R)までを所定の曲線分布でピッチ比を減少させた形状に形成したものとしてもよい。
Further, the propeller blade 1A according to the best mode for carrying out the present invention is configured so that the tip-side predetermined region 7 is moved from a predetermined position (0.7R) on the blade root side as indicated by a dotted line U in FIG. The tip (1.0R) is linearly shaped with a reduced pitch ratio at a constant ratio. Like the conventional propeller blade 1, the blade root side position to the blade tip has a constant pitch ratio. It is formed in a shape different from that configured as it is (see the solid line W in FIG. 3).
In addition, as the propeller blade 1A according to another best mode for carrying out the present invention, the tip side predetermined region 7 is set at a predetermined position (0.7R on the blade root side) as shown by a dotted line V in FIG. ) To the blade tip (1.0R) may be formed in a shape with a predetermined curve distribution and a reduced pitch ratio.

以上のような本発明を実施するための最良の形態に係るプロペラ翼1Aでは、当該プロペラの翼根部側の所定の位置(0.6R)から翼先端(1.0R)側までのプロペラ後縁h側の後縁側所定領域5に所定の翼幅β及び所定の翼角度αに形成されたフラップ11を設け、かつ、当該プロペラの翼根側の所定の位置(0.7R)から翼先端(1.0R)側までの先端側所定領域7を、所定の直線状分布あるいは所定の曲線分布でピッチ比を減少させた形状にしたものである。その結果、翼面積を増やさないでキャビテーションを減少させることができる。   In the propeller blade 1A according to the best mode for carrying out the present invention as described above, the propeller trailing edge from the predetermined position (0.6R) on the blade root side of the propeller to the blade tip (1.0R) side A flap 11 formed at a predetermined blade width β and a predetermined blade angle α is provided in the h-side trailing edge side predetermined region 5, and the blade tip (from a predetermined position (0.7R) on the blade root side of the propeller) The tip side predetermined region 7 up to the (1.0R) side is formed into a shape with a pitch ratio reduced by a predetermined linear distribution or a predetermined curve distribution. As a result, cavitation can be reduced without increasing the blade area.

このような形状をしたプロペラ翼1Aは、次のように形成する。上述した値を有する翼形状のプロペラ翼1Aについて、翼の砂型を作成しニッケルアルミ青銅を溶解させて砂型に溶かし入れる。その後、数値制御(NC)切削機にて切削加工し研磨仕上げを行うことにより、上記プロペラ翼1Aを得ることができる。   The propeller blade 1A having such a shape is formed as follows. For the wing-shaped propeller blade 1A having the above-described value, a blade sand mold is prepared and nickel aluminum bronze is dissolved and dissolved in the sand mold. Thereafter, the propeller blade 1A can be obtained by cutting with a numerical control (NC) cutting machine and performing a polishing finish.

このような本発明を実施するための最良の形態に係るプロペラ翼1Aでは、図2に示すように、前記フラップ11の翼長βと前記フラップ11の翼角度αとを選択したときに、プロペラ翼1Aの作動点J、スラスト係数Kt、トルク係数Kq、およびプロペラ効率ηoは、それぞれ図2に示すような値になる。例えば、前記翼長β=0.15L、翼角度α=2〔度〕に設定したときに、J=0.726、Kt=0.171、Kq=0.0301、ηo=0.656となる。また、前記翼長β=0.10L、翼角度α=2〔度〕に設定したときに、J=0.726、Kt=0.171、Kq=0.0300、ηo=0.658となる。さらに、前記翼長β=0.10L、翼角度α=3〔度〕に設定したときに、J=0.726、Kt=0.171、Kq=0.0301、ηo=0.657となる。加えて、前記翼長β=0.05L、翼角度α=3〔度〕に設定したときに、J=0.726、Kt=0.171、Kq=0.0300、ηo=0.659となる。
これに対して、従来のプロペラ翼1は、フラップが形成されていないので、前記フラップ11の翼長βおよび翼角度αは設定ない状態となって、J=0.726、Kt=0.171、Kq=0.0299、ηo=0.662となる。
以上のことから本発明を実施するための最良の形態に係るプロペラ翼1Aでは、効率ηoは従来のものとほとんど変わらず、かつ、キャビテーションの発生が抑えられることが数値によってもわかる。
In the propeller blade 1A according to the best mode for carrying out the present invention, as shown in FIG. 2, when the blade length β of the flap 11 and the blade angle α of the flap 11 are selected, the propeller The operating point J, the thrust coefficient Kt, the torque coefficient Kq, and the propeller efficiency ηo of the blade 1A are values as shown in FIG. For example, when the blade length β = 0.15L and the blade angle α = 2 [degrees], J = 0.726, Kt = 0.171, Kq = 0.0301, and ηo = 0.656. . When the blade length β is set to 0.10 L and the blade angle α is set to 2 degrees, J = 0.726, Kt = 0.171, Kq = 0.0300, and ηo = 0.658. . Further, when the blade length β is set to 0.10 L and the blade angle α is set to 3 degrees, J = 0.726, Kt = 0.171, Kq = 0.0301, and ηo = 0.657. . In addition, when the blade length β is set to 0.05 L and the blade angle α is set to 3 degrees, J = 0.726, Kt = 0.171, Kq = 0.0300, and ηo = 0.659. Become.
On the other hand, in the conventional propeller blade 1, since no flap is formed, the blade length β and the blade angle α of the flap 11 are not set, and J = 0.726 and Kt = 0.171. Kq = 0.0299 and ηo = 0.62.
From the above, it can be seen from the numerical values that in the propeller blade 1A according to the best mode for carrying out the present invention, the efficiency ηo is almost the same as the conventional one and the occurrence of cavitation is suppressed.

これらを図4に示すと次のようになる。すなわち、図4において、本発明を実施するための最良の形態に係るプロペラ翼1Aの翼断面は点線で示されており、従来のプロペラ翼1の翼断面は実線で示されている。
図4の実線で示す従来のプロペラ翼1の翼断面の場合には、図3に示すように翼根側からプロペラ先端まで一定のピッチ比であって、かつ、ピッチ比が大きいため、流線S(実線)が図4に示すように翼に対して大きな迎角で入射することになる。これにより、従来のプロペラ翼1の表面M側には、図4の実線に示すような負圧分布が形成されることになる。この負圧分布が、図4に示す沸騰点を超えた部分にキャビテーションが発生することになる。
These are shown in FIG. 4 as follows. That is, in FIG. 4, the blade cross section of the propeller blade 1A according to the best mode for carrying out the present invention is indicated by a dotted line, and the blade cross section of the conventional propeller blade 1 is indicated by a solid line.
In the case of the blade cross section of the conventional propeller blade 1 shown by the solid line in FIG. 4, the pitch ratio is constant from the blade root side to the tip of the propeller as shown in FIG. As shown in FIG. 4, S (solid line) is incident on the wing at a large angle of attack. As a result, a negative pressure distribution as shown by the solid line in FIG. 4 is formed on the surface M side of the conventional propeller blade 1. This negative pressure distribution causes cavitation in the portion beyond the boiling point shown in FIG.

同様に、図4の点線で示す本発明を実施するための最良の形態に係るプロペラ翼1Aの翼面の場合には、図3の符号Uに示すように翼根側の所定の位置(0.7R)からプロペラ先端まで直線状にピッチ比が減少するのように形成してあるため(あるいは、図3の符号Vに示すように翼根側の所定の位置(0.7R)からプロペラ先端まで曲線状にピッチ比が減少するのように形成してあるため)、流線Sa(点線)が図4に示すように翼に対して小さな迎角で入射することになる。これにより、本発明を実施するための最良の形態に係るプロペラ翼1Aの表面M側には、図4の点線に示すような負圧分布が形成されることになる。   Similarly, in the case of the blade surface of the propeller blade 1A according to the best mode for carrying out the present invention shown by the dotted line in FIG. 4, a predetermined position (0 .7R) to the propeller tip so that the pitch ratio decreases linearly (or the propeller tip from a predetermined position (0.7R) on the blade root side as indicated by reference numeral V in FIG. Therefore, the streamline Sa (dotted line) is incident on the blade with a small angle of attack as shown in FIG. Thereby, a negative pressure distribution as shown by a dotted line in FIG. 4 is formed on the surface M side of the propeller blade 1A according to the best mode for carrying out the present invention.

本発明を実施するための最良の形態に係るプロペラ翼1Aによる負圧分布(点線)は、キャビテーションが発生する翼前縁部側では、従来のプロペラ翼1による負圧分布(実線)よりも小さく、したがって、沸騰点を超えた部分も小さくて済み、キャビテーションの発生が少なくて済むことになる。
すなわち、従来のプロペラ翼1では図4の実線のような圧力分布になって沸騰点を超える部分が多くなりキャビテーションが増加してしまうのに対して、本発明を実施するための最良の形態に係るプロペラ翼1Aでは図4の点線に示すように沸騰点を超える部分が少なくなってキャビテーションが確実に減少することがわかる。
The negative pressure distribution (dotted line) by the propeller blade 1A according to the best mode for carrying out the present invention is smaller than the negative pressure distribution (solid line) by the conventional propeller blade 1 on the blade leading edge side where cavitation occurs. Therefore, the portion beyond the boiling point can be made small, and the occurrence of cavitation can be reduced.
In other words, the conventional propeller blade 1 has a pressure distribution as shown by the solid line in FIG. 4 and the portion exceeding the boiling point increases and cavitation increases. On the other hand, in the best mode for carrying out the present invention, In the propeller blade 1A, it can be seen that the portion exceeding the boiling point is reduced as shown by the dotted line in FIG. 4 and the cavitation is surely reduced.

このように本発明を実施するための最良の形態に係るプロペラ翼1Aによれば、上述したような形状に翼断面を形成したので、次のような効果がある。
(1)プロペラ後縁h側の後縁側所定領域5に所定の翼長β及び所定の翼角度αに形成されたフラップ11を設けたので、揚力が増加する。
(2)前記翼根側の所定の位置(0.7R)から翼先端(1.0R)側までの先端側所定領域7を、図3の符号Uに示すような所定の直線状分布あるいは図3の符号Vに示すような所定の曲線分布Vでピッチ比を減少させたので、翼面積を増やさずにキャビテーションを減少させることができ、プロペラ効率低下を防止できる。
なお、上述した本発明を実施するための最良の形態に係るプロペラ翼1Aによれば、先端側所定領域7を図3に示す特性Vに示すような曲線で説明したが、この曲線に限定されるものではなく、基本的に翼根側の所定の位置から翼先端に向けてピッチ比を所定の減少率で減少できる形状であればどのようなものであってもよい。
As described above, according to the propeller blade 1A according to the best mode for carrying out the present invention, since the blade cross section is formed in the shape as described above, the following effects are obtained.
(1) Since the flap 11 formed at the predetermined blade length β and the predetermined blade angle α is provided in the predetermined region 5 on the trailing edge side of the propeller trailing edge h, the lift increases.
(2) The tip-side predetermined region 7 from a predetermined position (0.7R) on the blade root side to the blade tip (1.0R) side is a predetermined linear distribution or diagram as indicated by a symbol U in FIG. Since the pitch ratio is decreased with a predetermined curve distribution V as indicated by reference numeral 3 in FIG. 3, cavitation can be reduced without increasing the blade area, and a reduction in propeller efficiency can be prevented.
In addition, according to the propeller blade 1A according to the best mode for carrying out the present invention described above, the tip-side predetermined region 7 has been described with a curve as shown by the characteristic V shown in FIG. 3, but is limited to this curve. Instead, any shape may be used as long as the pitch ratio can be reduced at a predetermined reduction rate from a predetermined position on the blade root side toward the blade tip.

本発明を実施するための最良の形態に係るプロペラを示す図である。It is a figure which shows the propeller which concerns on the best form for implementing this invention. 本発明を実施するための最良の形態に係るプロペラのプロペラ後縁部h側に形成するフラップの寸法などによる各種性能を従来のものと比較して説明するための説明図である。It is explanatory drawing for demonstrating the various performance by the dimension of the flap etc. which are formed in the propeller trailing edge part h side of the propeller which concerns on the best form for implementing this invention compared with a conventional one. 本発明を実施するための最良の形態に係るプロペラの先端側所定領域のピッチ比の設定について従来のものと比較して説明するための特性図である。FIG. 6 is a characteristic diagram for explaining the setting of the pitch ratio of the predetermined region on the tip side of the propeller according to the best mode for carrying out the present invention in comparison with the conventional one. 本発明を実施するための最良の形態に係るプロペラの翼断面に係る圧力分布とキャビテーションとの関係を従来のものと比較して説明するための説明図である。It is explanatory drawing for demonstrating the relationship between the pressure distribution and cavitation which concern on the blade | wing cross section of the propeller which concerns on the best form for implementing this invention compared with the conventional one. 従来の一般的なプロペラを示す図である。It is a figure which shows the conventional common propeller.

符号の説明Explanation of symbols

1A プロペラ
3 ボス
5 後縁側所定領域
7 先端側所定領域
11 フラップ
R プロペラの半径
r プロペラ前縁の半径
α フラップの翼角度
β フラップの翼長
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1A Propeller 3 Boss 5 Rear edge side predetermined area 7 Tip side predetermined area 11 Flap R Propeller radius r Propeller front edge radius α Flap blade angle β Flap blade length

Claims (3)

船舶に用いるプロペラにおいて、
翼根部側の所定の位置から翼先端側までのプロペラ後縁側の後縁側所定領域に所定の翼長及び所定の翼角度に形成されたフラップを設け、かつ、前記翼根側の所定の位置から翼先端側までの先端側所定領域を、所定の直線状分布あるいは所定の曲線分布でピッチ比を減少させてなる形状にしたことを特徴とするプロペラ。
In propellers used on ships,
A flap formed at a predetermined blade length and a predetermined blade angle is provided in a predetermined region on the trailing edge side of the propeller trailing edge from a predetermined position on the blade root side to the blade tip side, and from a predetermined position on the blade root side. A propeller characterized in that a predetermined region on the tip side to the blade tip side has a shape obtained by decreasing a pitch ratio with a predetermined linear distribution or a predetermined curve distribution.
前記後縁側所定領域に設けられたフラップは、ボスの中心からプロペラ先端までの半径をRとしたときに、0.6R〜0.7Rまでの領域では徐々にフラップが形成され、0.7R〜0.95Rの領域では、αをフラップの翼角度とし、βをフラップの翼長とし、Lをプロペラの全翼長としたときに、0.05L≦β≦0.15L、1〔度〕≦α≦3〔度〕の範囲内でフラップが形成され、0.95R〜から1.0Rの領域では先端に向けて徐々にフラップがなくなる形状に形成されたことを特徴とする請求項1記載のプロペラ。   When the radius from the center of the boss to the tip of the propeller is R, the flap provided in the predetermined region on the trailing edge side is gradually formed in the region from 0.6R to 0.7R. In the region of 0.95R, 0.05L ≦ β ≦ 0.15L, 1 [degree] ≦ when α is the flap blade angle, β is the flap blade length, and L is the total blade length of the propeller. 2. The flap according to claim 1, wherein the flap is formed within a range of α ≦ 3 [degrees], and the flap gradually disappears toward the tip in the region of 0.95R to 1.0R. propeller. 前記先端側所定領域は、ボスの中心からプロペラ先端までの半径をRとしたときに、翼根側の所定の位置である0.7Rから翼先端である1.0Rまでを直線状に一定の比率でピッチ比を減少させた形状に形成し、あるいは、所定の曲線分布でピッチ比を減少させた形状に形成したものであることを特徴とする請求項1記載のプロペラ。   The tip-side predetermined region is linearly constant from 0.7R, which is a predetermined position on the blade root side, to 1.0R, which is the blade tip, where R is a radius from the center of the boss to the tip of the propeller. 2. The propeller according to claim 1, wherein the propeller is formed in a shape with a pitch ratio reduced by a ratio, or formed in a shape with a pitch ratio reduced by a predetermined curve distribution.
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