JP2011063258A - ダクト付き前流固定翼体 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】船体の船尾部にプロペラ12の中心線Xに対して放射状に配置される少なくとも一つの前流固定翼14と、前記前流固定翼14の自由端部に結合する円筒状のダクト16と、前記ダクト16を船体に固定する支持構造物18aとを含み、前記ダクト16の中心線は、船尾部から船首部に見たとき、前記プロペラ12の中心線Xに対して右上方に偏心している。
【選択図】図1
Description
図示の如く、船体の船尾部に位置するスターンボス部10にはプロペラ12が機関からの駆動力によって回転可能に設置され、前記プロペラ12の前方にはプロペラ12の軸方向の中心線Xに対して前流固定翼14が放射状に配置され、前記前流固定翼14の周りには前流固定翼14の外側自由端部が内周面に結合される円筒状のダクト16が設置される。
この際、前記傾斜曲線部16bの傾斜角αは、船体の船首部に向かう前記ダクト16の前縁部の内面部において前記水平直線部16cの延長線を基準とするとき、略20°〜30°の緩やかな角度に設定され、前記傾斜直線部16dの傾斜角βは、船体の船尾部に向かう前記ダクト16の後縁部の内面部において前記水平直線部16cの延長線を基準とするとき、略2°〜6°の範囲に設定される。
前述したように、船体の船尾部に位置したスターンボス部10の外周面に放射状に多数の前流固定翼14を設置し、前記プロペラ12の中心線Xから右上方に偏心している位置にダクト16の中心線Yを位置させるとともに、前記ダクト16を前記前流固定翼14の自由端部と結合するように設置し、前記ダクト16は、船体とスターンボス部10に対して支持構造物18を介して堅固に設置すると、前記前流固定翼14からプロペラ12に流入する流体の流入角を変化させて流体の運動エネルギーの損失を減らし、前記ダクト16から軸方向の運動エネルギーを増大させてプロペラ12による推進効率の向上を極大化させることができる。
まず、図11はダクト16の中心線Yが偏心していない場合と上方に偏心している場合との軸方向伴流の速度分布Vxを示す。図11より、プロペラ12の回転区間のうち0°付近で上方に偏心している場合が偏心していない場合に比べて軸方向の速度が増加し、これに対し、プロペラ12の回転区間のうち50°付近で上方に偏心している場合が偏心していない場合に比べて軸方向の速度が減少することが分かる。
12 プロペラ
14 前流固定翼
16 ダクト
18 支持構造物
X プロペラの中心線
Y ダクトの中心線
Hc 上方向偏心量
Bc 右方向偏心量
Claims (8)
- 船体の船尾部においてプロペラ(12)の中心線(X)に対して放射状に配置される少なくとも一つの前流固定翼(14)と、前記前流固定翼(14)の自由端部に結合する円筒状のダクト(16)と、前記ダクト(16)を船体に固定する支持構造物(18)とを含み、前記ダクト(16)の中心線(Y)は、船尾部から船首部に見たとき、前記プロペラ(12)の中心線(X)に対して右上方に偏心していることを特徴とする、ダクト付き前流固定翼体。
- 前記プロペラ(12)の中心線(X)に対する前記ダクト(16)の中心線(Y)の偏心度合いは、前記プロペラ(12)の直径(Dp)を基準にして、上方向偏心量(Hc)が0<Hc<0.3*Dpであり、右方向偏心量(Bc)が0<Bc<0.2*Dpであることを特徴とする、請求項1に記載のダクト付き前流固定翼体。
- 前記ダクト(16)の内径(Dd)が前記プロペラ(12)の直径(Dp)に対して0.5*Dp≦Dd≦1.0*Dpの関係にあることを特徴とする、請求項2に記載のダクト付き前流固定翼体。
- 前記ダクト(16)は、前縁部の内面部に設けられた20°〜30°範囲の傾斜曲線部(16b)、後縁部の内面部に設けられた2°〜6°範囲の傾斜直線部(16d)、および前記傾斜曲線部(16b)と前記傾斜直線部(16d)との間で前記前流固定翼(14)の自由端部を結合させる水平直線部(16c)を備え、前記傾斜曲線部(16b)と前記傾斜曲線部(16d)が有する傾斜角はそれぞれ前記水平直線部(16c)の延長線を基準にして設定されることを特徴とする、請求項1または2に記載のダクト付き前流固定翼体。
- 前記傾斜曲線部(16b)、前記水平直線部(16c)および前記傾斜直線部(16d)の長さは、前記ダクト(16)のコード長さを基準にしてそれぞれ0.4倍、0.2倍および0.4倍に設定されることを特徴とする、請求項4に記載のダクト付き前流固定翼体。
- 前記ダクト(16)の後縁部の端部と前記プロペラ(12)のブレード中心線との間の船体長さ方向の間隙(H)は、前記プロペラ(12)の直径(Dp)を基準にして0.1Dp≦H≦0.3Dpの関係にあることを特徴とする、請求項1または2に記載のダクト付き前流固定翼体。
- 前記支持構造物(18)は、前記ダクト(16)の外面部と船体の下部とを連結する上部支持構造物(18a)、および前記ダクト(16)の内面部とスターンボス部(10)の下部とを連結する下部支持構造物(18b)から構成されることを特徴とする、請求項1または2に記載のダクト付き前流固定翼体。
- 前記前流固定翼(14)は、前記プロペラ(12)の中心線(X)に対して左舷側に2つ、右舷側に1つをそれぞれ配置し、あるいは左舷側に2つ、右舷側に2つをそれぞれ配置し、前記左/右舷の前流固定翼のうち、少なくとも一対は前記プロペラ(12)の中心線(X)に対して同一レベルで水平に配置し、残りは前記プロペラ(12)の水平中心に対して上方に傾くように配置することを特徴とする、請求項1または2に記載のダクト付き前流固定翼体。
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