JP2010047248A - 船尾波干渉フィン - Google Patents
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Abstract
【解決手段】フルード数0.30以上の高速またはフルード数0.28以下の中速で、船尾にバトックフロー部を有する船舶において、船尾バトックフロー部の舵の両舷に逆ハの字に取り付けられる所定幅、所定長、所定頂角を有する断面くさび型のフィン3a,3bを配置した。
【選択図】図3
Description
特開2002−154475号公報に開示のものは、発明名称「トランサムスターン型船尾形状」に係り、図16に示すように、「トランサムスターンを有する船舶の船尾端に近い位置で流場を変化させて船尾造波を低減させることを目的(当該明細書段落番号0007)」として、「トランサムスターンを有する、航海速力がフルード数0.2以上0.4以下の排水量型船舶の船尾部の船体中心線における船底面形状であって、船尾端から一定距離前方の位置において変曲点を設け、この変曲点を境に前方に流速の遅い領域を形成すると共に、該変曲点から後方へ流れを加速する領域を形成することにより該変曲点の前後で流場を変化させたうえ、船尾端の下端を満載計画喫水線付近に位置せしめ(同明細書段落番号0008参照)」ることにより、「船尾から上昇してきた遅い流れが変曲点から後方へ向かって加速されて船尾端まで流れていくことから、波崩れの発生が抑制される上に、船尾端下端から加速された流れが下方へ流れ出ていくため船尾造波も抑制され、これらから船体抵抗が大幅に低減する」等の効果を奏するものである(同明細書段落番号0009以下参照)。
このように、特開2002−154475号公報に開示のトランサムスターン型船尾形状では、船尾船体101が前方すなわち右方向に移動するに従って、船底面に接する海水が船底面に沿って後方すなわち左方向に移動し、その際に、船底における水圧は、前記前方船底面103近辺では圧力が高まり、前記変曲点102に至る箇所付近から圧力が低減するという問題点がある。
また、前記特開2002−154475号公報に開示のトランサムスターン型船尾形状では、バトックフロー船尾の船体自体を変更しなければならず、さらには、図16に示すように、喫水線(LWL)がバトックフロー船尾に接していなければ造波抵抗低減効果はない。
また、フルード数(Fn)0.28以下の中速船(例えば自動車運搬船など)にも、造波抵抗が低減され、造波抵抗低減による馬力低減効果がある船尾波干渉フィンを提供することを目的とする。
また、本願請求項2に係る発明は、前記請求項1に係る船尾波干渉フィンにおいて、前記フィンの幅・長さ及び頂角が、それぞれ幅B=0.03×Bmld、長さL=0.33×Bmld、頂角30度の断面くさび形状を有するフィンであることを特徴とする(ただし、Bmldは船幅)。
さらに、本願請求項3に係る発明は、前記請求項1に係る船尾波干渉フィンにおいて、前記逆ハの字に取り付けられる前記フィンの起点及びその角度は、前記APと船尾端の1/2、舵の縦方向中心からb=0.06×Bmldだけ離れた点を起点として、かつ、船首に対する縦方向角度55度で逆ハの字に取り付けられたことを特徴とする(ただし、Bmldは船幅)。
また、本願請求項4に係る発明は、船尾にバトックフロー部を有するフルード数(Fn)0.28以下の船舶において、当該バトックフロー部の舵の両舷に逆ハの字に取り付けられる所定幅・所定長・所定頂角を有する断面くさび型のフィンを配置し、前記船舶船尾に発生する波を当該フィンで発生する波で干渉させたことを特徴とする。
さらに、本願請求項5に係る発明は、前記請求項4に係る船尾波干渉フィンにおいて、前記フィンの幅・長さ及び頂角が、それぞれ幅B=0.03×Bmld、長さL=0.50×Bmld、頂角30度の断面くさび形状を有するフィンであることを特徴とする(ただし、Bmldは船幅)。
そして、本願請求項6に係る発明は、前記請求項4に係る船尾波干渉フィンにおいて、前記逆ハの字に取り付けられる前記フィンの起点及びその角度は、舵の縦方向中心からb=0.08×Bmldだけ離れた船尾端を起点として、かつ、船首に対する縦方向角度40度で逆ハの字に取り付けられたことを特徴とする(ただし、Bmldは船幅)。
また、同フィンの取り付け位置によっては、フルード数0.28以下の中速船型においても、造波抵抗低減による馬力低減の効果がある。
本実施例1に係る船尾波干渉フィン3a、3bによれば、船体1の走行中は、当該フィン3a、3bと水面が接しておれば干渉波は必ず発生するので、喫水線の位置の制限は無くなった。
図6は、フィン3の取り付け角度と造波抵抗との関係を示す実験データである。横軸に取り付け角度を縦軸に造波抵抗を示し、同図(b)に示すように、船首側に対する取り付け角度を様々に変更して、2mの船舶模型を用いて水槽試験を繰り返した。
その結果、図6に示すように、船首に対して55度の取り付け角度のものが最適な取り付け角度であることが判明した。しかしながら、船型との関係でこれに限られるものではない。
次に、本実施例1に係る船尾波干渉フィン3を配置した様々な船型についても検討した。図8は、様々なフルード数(具体的には、フルード数(Fn)0.28から0.38までの船型について、前記同様水槽試験を実施し、その結果を示した図であり、横軸にフルード数(Fn)、縦軸に造波抵抗係数(rW×103)をとった図である。図8において、太線はフィンのない場合の相関値であり、細線はフィンを設けた場合の相関値である。図8から容易に知りうるように、本実施例1に係る船尾波干渉フィン3を設けた場合には、フルード数0.3以上の船型において、造波抵抗低減の効果があることが知れる。すなわち、フィンによって造られた波と船体から発生した船尾波が干渉することにより、造波抵抗が約12%低減する(図8参照)。
図10は、本実施例2に係る船尾波干渉フィン13を船尾に配置した本実施例2に係る船尾波干渉フィン13を船底から見た図であり、船尾取り付け位置が若干変更される外は、前記実施例1に係る船尾波干渉フィン3と同じ形状のものを以下のようにその船尾に配置したものである。
次に、本実施例2に係る船尾波干渉フィン13の最適取り付け位置について、前記実施例1のと木と同様に水槽試験により決定した。
その結果、図12に示すように、船首に対して40度の取り付け角度のものが最適な取り付け角度であることが判明した。しかしながら、船型との関係でこれに限られるものではない。
これらの結果から、舵2の縦方向中心からb=0.08×Bmld、本実施例2に係る船尾波干渉フィン13a、13bの長さL=0.50×Bmld、幅B=0.03×Bmldとすることが最も適切であることを知り得た。
また、前記逆ハの字に取り付けられる前記フィン13の起点及びその角度は、舵の縦方向中心からb=0.08×Bmldだけ離れた船尾端を起点として、かつ、船首に対する縦方向角度40度で逆ハの字に取り付けられるようにしたものである(ただし、Bmldは船幅)。
2 舵
3 3a 3b 船尾波干渉フィン
4 プロペラ
13 13a 13b 船尾波干渉フィン
101 船尾船体
102 変曲点
103 前方船底面
Claims (6)
- 船尾にバトックフロー部を有するFn(フルード数)0.30以上の船舶において、当該バトックフロー部の舵の両舷に逆ハの字に取り付けられる所定幅・所定長・所定頂角を有する断面くさび型のフィンを配置し、前記船舶船尾に発生する波を当該フィンで発生する波で干渉させたことを特徴とする船尾波干渉フィン。
- 前記フィンの幅・長さ及び頂角が、それぞれ幅B=0.03×Bmld、長さL=0.33×Bmld、頂角30度の断面くさび形状を有するフィンであることを特徴とする請求項1に記載の船尾波干渉フィン(ただし、Bmldは船幅)。
- 前記逆ハの字に取り付けられる前記フィンの起点及びその角度は、前記APと船尾端の1/2、舵の縦方向中心からb=0.06×Bmldだけ離れた点を起点として、かつ、船首に対する縦方向角度55度で逆ハの字に取り付けられたことを特徴とする請求項1に記載の船尾波干渉フィン(ただし、Bmldは船幅)。
- 船尾にバトックフロー部を有するフルード数(Fn)0.28以下の船舶において、当該バトックフロー部の舵の両舷に逆ハの字に取り付けられる所定幅・所定長・所定頂角を有する断面くさび型のフィンを配置し、前記船舶船尾に発生する波を当該フィンで発生する波で干渉させたことを特徴とする船尾波干渉フィン。
- 前記フィンの幅・長さ及び頂角が、それぞれ幅B=0.03×Bmld、長さL=0.50×Bmld、頂角30度の断面くさび形状を有するフィンであることを特徴とする前記請求項4に記載の船尾波干渉フィン(ただし、Bmldは船幅)。
- 前記逆ハの字に取り付けられる前記フィンの起点及びその角度は、舵の縦方向中心からb=0.08×Bmldだけ離れた船尾端を起点として、かつ、船首に対する縦方向角度40度で逆ハの字に取り付けられたことを特徴とする前記請求項4に記載の船尾波干渉フィン(ただし、Bmldは船幅)。
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