JP2015116850A - Stern duct, designing method for the stern duct, and ship equipped with the stern duct - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a stern duct capable of improving a hull efficiency without increasing the resistance to a hull even if a duct body is added to the hull, a method for designing the stern duct, and a ship equipped with the stern duct.SOLUTION: A stern duct is characterized: in that a duct body 11 is formed into a generally arcuate shape of an angular range from 90 degrees to 180 degrees in a stern duct 10 to be attached to the front of a propeller 3 attached to the stern 2 of a hull; and in that the duct body 11 is so attached to the stern 2 by support means 12 that the duct body 11 may be asymmetric to the vertical center line Xv of the propeller 3 while the hull is seen in a front view.

Description

本発明は、船体の船尾に装着する船尾用ダクト、船尾用ダクトの設計方法、及び船尾用ダクトを装備した船舶に関する。   The present invention relates to a stern duct mounted on a stern of a hull, a method for designing a stern duct, and a ship equipped with the stern duct.

省エネ装置の一つとして、船体の船尾に取り付けたプロペラの前方には船尾用ダクトが取り付けられる。
特許文献1では、円弧状のダクトを取り付けた船舶を提案している。この円弧状のダクトは、プロペラの前方であって船尾部に生じる船尾縦渦の中心位置よりも上方に配置されている。また、このダクトの両下端部と船尾部の側面との間をプロペラの半径方向に各々延出した主フィンを備え、主フィンは、船舶後方から前方へ向かって前上がりに傾斜させている(特に段落番号(0014)〜(0016))。
また、特許文献2では、円筒の上半部のみからなる半円弧形状の船尾ダクトを開示している(特に図1及び段落番号(0018))。
また、特許文献3では、略円錐台形状の筒を中心軸を含む平面で略半分に切断した略半円錐台形状の外殻と、外殻を船尾部に固定する2枚の連結板とを備え、外殻の径の短い方をプロペラ側に向けるとともに外殻がプロペラの上半分の部分と相対するように外殻を配置したダクト装置を提案している(特に図1、図2及び段落番号(0020))。
また、特許文献4では、第1板状体が円弧状に湾曲されており、第1板状体の端部に直線状の第2板状体が設けられている船舶用ダクトを開示している(特に段落番号(0006))。
As one of energy-saving devices, a stern duct is attached in front of the propeller attached to the stern of the hull.
Patent Document 1 proposes a ship equipped with an arc-shaped duct. This arc-shaped duct is disposed in front of the propeller and above the center position of the stern vertical vortex generated in the stern part. Moreover, the main fin which each extended in the radial direction of the propeller between the both lower end parts of this duct and the side surface of a stern part is provided, and the main fin is made to incline forward from the ship back toward the front ( Especially paragraph numbers (0014) to (0016)).
Patent Document 2 discloses a stern duct having a semicircular arc shape including only the upper half of a cylinder (particularly FIG. 1 and paragraph number (0018)).
Moreover, in patent document 3, the substantially semi-conical truncated outer shell which cut | disconnected the substantially truncated-conical cylinder in the half including the plane containing a central axis, and two connection plates which fix an outer shell to a stern part. And a duct device in which the outer shell is arranged so that the shorter outer shell diameter faces the propeller and the outer shell faces the upper half of the propeller (particularly FIGS. 1, 2 and paragraphs). Number (0020)).
Patent Document 4 discloses a marine duct in which a first plate-like body is curved in an arc shape and a linear second plate-like body is provided at an end of the first plate-like body. (Particularly paragraph number (0006)).

特開2011−178222号公報JP 2011-178222 A 特開2006−347285号公報JP 2006-347285 A 特開2008−137462号公報JP 2008-137462 A 特開2008−308023号公報JP 2008-308023 A

特許文献1における円弧状のダクトは、船体を後方から前方視した状態でプロペラの上下方向の中心線に対して対称を成すように取り付けられている。また、特許文献1において、半円形のダクトでは、推力は主に上側部分で発生し、側面部分では推力を発生していないという問題点、すなわち、半円形のダクトの側面部分では推力を得られず、半円形のダクトの側面部分が抵抗が増える原因となる問題点に着目し(段落番号(0006))、この問題点を解決するために、主フィンを設け下降流から補助推力を得ている。なお、特許文献1の図面では、半円よりも短い円弧状のダクトを図示しているが、円弧の中心角については何ら述べられておらず、図示のダクトでは、約145度程度の中心角となっている。また、ダクトの表面に働く船体推進方向の流体力分布を考慮して中心角を決めているものでもない。
また、特許文献2における半円弧形状の船尾ダクトについても、船体を後方から前方視した状態でプロペラの上下方向の中心線に対して対称を成すように取り付けられている。また、特許文献2は、従来、船尾フィン、船尾ダクト、ラダーフィンをそれぞれ個別に設けていた場合に比して、動力の削減率を高め、更なる省エネルギー化を進めるもので、船尾フィン、船尾ダクト、及びラダーフィンの相互の関係が必要であり、船尾ダクトは、船尾フィンでせき止められた下降流がプロペラに流入する速度を減速させるために設けている(特に段落番号(0016))。
また、特許文献3における略半円錐台形状の外殻についても、船体を後方から前方視した状態でプロペラの上下方向の中心線に対して対称を成すように取り付けられている。なお、特許文献3では、中心角が180度よりも小さい外殻を持つダクト装置を開示しているが、外殻の中心軸とプロペラの回転軸が一致しているという条件では、中心角が150度となることを開示しているに過ぎない(図7(A)及び段落番号(0037))。また、中心角もダクトの表面に働く船体推進方向の流体力分布を考慮して中心角を決めているものでもない。
また、特許文献4における円弧状に湾曲された第1板状体についても、船体を後方から前方視した状態でプロペラの上下方向の中心線に対して対称を成すように取り付けられている。なお、特許文献4では、円弧の中心角については具体的に記載されていないが、180度を越える中心角である(特に図2及び段落番号(0026))。
The arc-shaped duct in Patent Document 1 is attached so as to be symmetric with respect to the center line in the vertical direction of the propeller when the ship body is viewed from the rear. Further, in Patent Document 1, in the semicircular duct, the thrust is mainly generated in the upper portion and the thrust is not generated in the side portion, that is, the thrust is obtained in the side portion of the semicircular duct. First, pay attention to the problem that causes the side part of the semicircular duct to increase resistance (paragraph number (0006)). To solve this problem, install a main fin to obtain auxiliary thrust from the downward flow. Yes. In addition, in drawing of patent document 1, although the arc-shaped duct shorter than a semicircle is illustrated, the center angle of an arc is not described at all, and in the illustrated duct, the center angle is about 145 degrees. It has become. Further, the central angle is not determined in consideration of the fluid force distribution in the hull propulsion direction acting on the surface of the duct.
The semicircular arc stern duct in Patent Document 2 is also attached so as to be symmetric with respect to the center line in the vertical direction of the propeller when the hull is viewed from the rear. In addition, Patent Document 2 increases the power reduction rate and promotes further energy saving as compared with the case where stern fins, stern ducts, and ladder fins are individually provided. The mutual relationship between the duct and the ladder fin is necessary, and the stern duct is provided in order to reduce the speed at which the downflow blocked by the stern fin flows into the propeller (particularly, paragraph number (0016)).
Further, the substantially semi-conical outer shell in Patent Document 3 is also attached so as to be symmetric with respect to the center line in the vertical direction of the propeller when the ship body is viewed from the rear. Note that Patent Document 3 discloses a duct device having an outer shell whose central angle is smaller than 180 degrees. However, if the central axis of the outer shell coincides with the rotation axis of the propeller, the central angle is It only discloses that the angle is 150 degrees (FIG. 7A and paragraph number (0037)). Further, the central angle is not determined in consideration of the fluid force distribution in the hull propulsion direction acting on the duct surface.
Further, the first plate-like body curved in an arc shape in Patent Document 4 is also attached so as to be symmetric with respect to the center line in the vertical direction of the propeller when the ship body is viewed from the rear. In Patent Document 4, although the center angle of the arc is not specifically described, it is a center angle exceeding 180 degrees (particularly FIG. 2 and paragraph number (0026)).

そこで、本発明は、ダクト本体を船体に付加しても船体の抵抗を増加させることなく船殻効率を改善することができる船尾用ダクト、船尾用ダクトの設計方法、及び船尾用ダクトを装備した船舶を提供することを目的とする。
また、本発明は、推力減少率又は推進器効率比を高め、有効伴流率を小さくすることができる船尾用ダクト、船尾用ダクトの設計方法、及び船尾用ダクトを装備した船舶を提供することを目的とする。
Therefore, the present invention is equipped with a stern duct, a stern duct design method, and a stern duct that can improve hull efficiency without increasing the hull resistance even if a duct body is added to the hull. The purpose is to provide a ship.
The present invention also provides a stern duct, a stern duct design method, and a ship equipped with a stern duct that can increase the thrust reduction rate or the propulsion unit efficiency ratio and reduce the effective wake rate. With the goal.

請求項1記載の本発明に対応した船尾用ダクトにおいては、船体の船尾に取り付けたプロペラの前方に取り付けられる船尾用ダクトにおいて、ダクト本体を90度から180度の角度範囲の略円弧状に形成し、船体を後方から前方視した状態でプロペラの上下方向の中心線に対してダクト本体が非対称を成すように、ダクト本体を支持手段にて船尾に取り付けたことを特徴とする。請求項1に記載の本発明によれば、ダクト本体を90度から180度の角度範囲の略円弧状に形成することで、ダクト本体を船体に付加しても船体の抵抗を増加させることなく船殻効率を改善することができる。また、プロペラの上下方向の中心線に対してダクト本体が非対称を成すようにダクト本体を取り付けることで、対称を成すように取り付ける場合と比較して、推力減少率又は推進器効率比を高め、有効伴流率を小さくすることができる。   In the stern duct corresponding to the present invention according to claim 1, in the stern duct attached to the front of the propeller attached to the stern of the hull, the duct body is formed in a substantially arc shape in an angle range of 90 degrees to 180 degrees. The duct body is attached to the stern by the support means so that the duct body is asymmetric with respect to the center line in the vertical direction of the propeller when the ship body is viewed from the rear. According to the first aspect of the present invention, the duct body is formed in a substantially arc shape with an angle range of 90 degrees to 180 degrees without increasing the resistance of the ship body even when the duct body is added to the ship body. The hull efficiency can be improved. In addition, by attaching the duct body so that the duct body is asymmetric with respect to the vertical center line of the propeller, the thrust reduction rate or the thruster efficiency ratio is increased compared to the case where the duct body is attached so as to be symmetrical, The effective wake rate can be reduced.

請求項2記載の本発明に対応した船尾用ダクトにおいては、船体の船尾に取り付けたプロペラの前方に取り付けられる船尾用ダクトにおいて、ダクト本体を90度から140度の角度範囲の略円弧状に形成し、ダクト本体を、プロペラの回転中心軸よりも上部に配置して支持手段にて船尾に取り付けたことを特徴とする。請求項2に記載の本発明によれば、ダクト本体を90度から140度の角度範囲の略円弧状に形成することで、ダクト本体を船体に付加しても船体の抵抗を増加させることなく船殻効率を改善することができる。また、プロペラの回転中心軸よりも上部の特に推進方向成分(スラスト成分)が大きく得られる位置に、角度範囲の小さいダクト本体を臨ませることができる。   In the stern duct corresponding to the present invention according to claim 2, in the stern duct attached to the front of the propeller attached to the stern of the hull, the duct body is formed in a substantially arc shape in an angle range of 90 degrees to 140 degrees. The duct body is arranged above the rotation center axis of the propeller and is attached to the stern by the support means. According to the second aspect of the present invention, the duct body is formed in a substantially arc shape with an angle range of 90 degrees to 140 degrees without increasing the resistance of the ship body even when the duct body is added to the ship body. The hull efficiency can be improved. In addition, the duct main body having a small angle range can face the position above which the propulsion direction component (thrust component) is particularly obtained above the rotation center axis of the propeller.

請求項3記載の本発明は、ダクト本体の前後方向の断面を内側に凸の翼型に形成したことを特徴とする。請求項3に記載の本発明によれば、翼型により発生する揚力の推進方向成分(スラスト成分)を利用することで、推力減少率を高め、推進効率を上げることができる。   The present invention according to claim 3 is characterized in that the cross section in the front-rear direction of the duct main body is formed into an airfoil convex inward. According to the third aspect of the present invention, the thrust reduction rate can be increased and the propulsion efficiency can be increased by utilizing the propulsion direction component (thrust component) of the lift generated by the airfoil.

請求項4記載の本発明は、ダクト本体の後端に形成する後端円弧部の半径を、前端に形成する前端円弧部の半径よりも小さくしたことを特徴とする。請求項4に記載の本発明によれば、ダクト本体より下流での流れを遅くすることにより有効伴流率を小さくでき、かつダクト本体の前端側でのスラスト成分を増加させて推進力を高めることができる。   The invention according to claim 4 is characterized in that the radius of the rear end arc portion formed at the rear end of the duct body is made smaller than the radius of the front end arc portion formed at the front end. According to the present invention described in claim 4, the effective wake ratio can be reduced by slowing the flow downstream from the duct body, and the thrust component on the front end side of the duct body is increased to increase the propulsive force. be able to.

請求項5記載の本発明は、ダクト本体の仮想中心軸をプロペラの回転中心軸と一致させたことを特徴とする。請求項5に記載の本発明によれば、設計や装備が容易である。   The present invention according to claim 5 is characterized in that the virtual central axis of the duct main body coincides with the rotation central axis of the propeller. According to the fifth aspect of the present invention, design and equipment are easy.

請求項6記載の本発明は、ダクト本体の仮想中心軸をプロペラの回転中心軸からずらしたことを特徴とする。請求項6に記載の本発明によれば、例えばダクト本体を、船体やプロペラにより生ずる非対称な流れに対応しスラスト力が高められる位置にずらすことができる。   The present invention according to claim 6 is characterized in that the virtual central axis of the duct body is shifted from the rotational central axis of the propeller. According to the sixth aspect of the present invention, for example, the duct body can be shifted to a position where the thrust force can be increased in response to the asymmetric flow generated by the hull or propeller.

請求項7記載の本発明は、船体を側面視した状態で、ダクト本体の仮想中心軸をプロペラの回転中心軸に対して傾けたことを特徴とする。請求項7に記載の本発明によれば、ダクト本体を、スラスト力を高めるように取り付けることができる。   The present invention according to claim 7 is characterized in that the virtual central axis of the duct body is inclined with respect to the rotation central axis of the propeller in a state in which the hull is viewed from the side. According to this invention of Claim 7, a duct main body can be attached so that thrust force may be raised.

請求項8記載の本発明は、船体を後方から前方視した状態で、プロペラが時計回りの場合は右上象限に、またプロペラが反時計回りの場合は左上象限に、ダクト本体を配置したことを特徴とする。請求項8に記載の本発明によれば、推力減少率又は推進器効率比を高め、有効伴流率を小さくすることができる。   In the present invention according to claim 8, the duct main body is arranged in the upper right quadrant when the propeller is clockwise when viewed from the rear and when the propeller is counterclockwise. Features. According to the eighth aspect of the present invention, the thrust reduction rate or the propulsion device efficiency ratio can be increased, and the effective wake rate can be reduced.

請求項9記載の本発明は、ダクト本体を、支持手段としての支柱を介して船体の船尾管又は船尾管を覆う船尾の端部に取り付けたことを特徴とする。請求項9に記載の本発明によれば、ダクト本体を、設置しやすく、特にプロペラに対して適正な位置に配置しやすい。   The present invention according to claim 9 is characterized in that the duct body is attached to the stern tube of the hull or the stern end portion covering the stern tube via a support column as a support means. According to this invention of Claim 9, it is easy to install a duct main body, and is easy to arrange | position especially in an appropriate position with respect to a propeller.

請求項10記載の本発明は、支柱の断面を、内側に凸の翼型に形成したことを特徴とする。請求項10に記載の本発明によれば、支柱においても翼型により発生する揚力の推進方向成分(スラスト成分)を利用することができる。   The present invention according to claim 10 is characterized in that the cross section of the support column is formed in an inwardly convex wing shape. According to the tenth aspect of the present invention, the propulsion direction component (thrust component) of the lift generated by the airfoil can be used also in the support column.

請求項11記載の本発明は、支柱を、捻った形状に形成することで、プロペラに向かう流れを、プロペラの回転方向に対して対向流化したことを特徴とする。請求項11に記載の本発明によれば、推進力を高めることができる。   The present invention according to claim 11 is characterized in that the flow toward the propeller is counterflowed with respect to the rotation direction of the propeller by forming the support column in a twisted shape. According to the present invention as set forth in claim 11, the propulsive force can be increased.

請求項12記載の本発明に対応した船尾用ダクトの設計方法は、船尾用ダクトを設計するに当たり、略円弧状のダクト本体と同一半径の全周ダクトを設定するステップと、全周ダクトを用いた船体の数値計算による抵抗・自航計算を行うステップと、抵抗・自航計算結果から全周ダクトの表面に働く船体推進方向の流体力分布を求めるステップと、流体力分布に基づいて全周ダクトから略円弧状のダクト本体の形状を決定するステップとを備えたことを特徴とする。請求項12に記載の本発明によれば、全周ダクトにおける表面に働く船体推進方向の流体力分布を基にした設計ができる。   The stern duct design method corresponding to the present invention as set forth in claim 12 includes the steps of setting an all-circumference duct having the same radius as the substantially arc-shaped duct body, and using the all-circumference duct in designing the stern duct. The step of calculating the resistance and self-propulsion by numerical calculation of the hull, the step of obtaining the fluid force distribution in the hull propulsion direction acting on the surface of the all-around duct from the resistance and self-propulsion calculation results, and the entire circumference based on the fluid force distribution Determining a shape of a substantially arc-shaped duct body from the duct. According to the present invention as set forth in claim 12, the design can be made based on the fluid force distribution in the hull propulsion direction acting on the surface of the all-around duct.

請求項13記載の本発明は、流体力分布は、スラスト分布と抵抗成分分布であることを特徴とする。請求項13に記載の本発明によれば、ダクト形状の切り出しを容易に行うことができる。   The invention according to claim 13 is characterized in that the fluid force distribution is a thrust distribution and a resistance component distribution. According to the present invention described in claim 13, the duct shape can be easily cut out.

請求項14記載の本発明は、流体力分布に基づいて全周ダクトから略円弧状のダクト本体の形状を決定するステップの実行に当って、スラスト分布と抵抗成分分布の等高線図及び/又は周方向分布図を用いたことを特徴とする。請求項14に記載の本発明によれば、ダクト形状の切り出しをさらに容易に行うことができる。   The present invention as set forth in claim 14 provides a contour map of thrust distribution and resistance component distribution and / or a circumference in performing the step of determining the shape of the substantially arc-shaped duct body from the entire circumferential duct based on the fluid force distribution. It is characterized by using a direction distribution map. According to the fourteenth aspect of the present invention, the duct shape can be cut out more easily.

請求項15記載の本発明に対応した船尾用ダクトを装備した船舶は、船尾用ダクトを船尾に装備したことを特徴とする。請求項15に記載の本発明によれば、ダクト本体に加わる抵抗を低減し、省エネ効果の高い船舶を提供できる。   A ship equipped with a stern duct corresponding to the present invention according to claim 15 is equipped with a stern duct on the stern. According to the present invention of the fifteenth aspect, the resistance applied to the duct body can be reduced, and a ship with a high energy saving effect can be provided.

請求項16記載の本発明は、船体が二軸船尾双胴型の船体であることを特徴とする。請求項16に記載の本発明によれば、ダクト本体に加わる抵抗を低減し、省エネ効果の高い二軸船尾双胴型の船舶を提供できる。   The present invention according to claim 16 is characterized in that the hull is a biaxial stern catamaran type hull. According to the sixteenth aspect of the present invention, it is possible to provide a biaxial stern catamaran type ship that reduces the resistance applied to the duct body and has a high energy saving effect.

請求項17記載の本発明は、船体が既存の船体であり、船尾用ダクトを船体に後付けしたことを特徴とする。請求項17に記載の本発明によれば、既存の船体に対しても適用できる。   The present invention according to claim 17 is characterized in that the hull is an existing hull, and a stern duct is retrofitted to the hull. According to the present invention as set forth in claim 17, the present invention can also be applied to an existing hull.

本発明の船尾用ダクトによれば、ダクト本体を90度から180度の角度範囲の略円弧状に形成することで、ダクト本体を船体に付加しても船体の抵抗を増加させることなく船殻効率を改善することができる。また、プロペラの上下方向の中心線に対してダクト本体が非対称を成すようにダクト本体を取り付けることで、対称を成すように取り付ける場合と比較して、推力減少率又は推進器効率比を高め、有効伴流率を小さくすることができる。   According to the stern duct of the present invention, the duct body is formed in a substantially arc shape with an angle range of 90 degrees to 180 degrees, so that even if the duct body is added to the hull, the hull is not increased without increasing the resistance of the hull. Efficiency can be improved. In addition, by attaching the duct body so that the duct body is asymmetric with respect to the vertical center line of the propeller, the thrust reduction rate or the thruster efficiency ratio is increased compared to the case where the duct body is attached so as to be symmetrical, The effective wake rate can be reduced.

本発明の船尾用ダクトによれば、ダクト本体を90度から140度の角度範囲の略円弧状に形成することで、ダクト本体を船体に付加しても船体の抵抗を増加させることなく船殻効率を改善することができる。また、プロペラの回転中心軸よりも上部の特に推進方向成分(スラスト成分)が大きく得られる位置に、角度範囲の小さいダクト本体を臨ませることができる。   According to the stern duct of the present invention, the duct body is formed in a substantially arc shape with an angle range of 90 degrees to 140 degrees, so that even if the duct body is added to the hull, the hull is not increased without increasing the resistance of the hull. Efficiency can be improved. In addition, the duct main body having a small angle range can face the position above which the propulsion direction component (thrust component) is particularly obtained above the rotation center axis of the propeller.

また、ダクト本体の前後方向の断面を内側に凸の翼型に形成した場合には、翼型により発生する揚力の推進方向性分(スラスト成分)を利用することで、推力減少率を高め、推進効率を上げることができる。   In addition, when the longitudinal cross section of the duct body is formed in an inwardly convex airfoil, the thrust reduction rate is increased by utilizing the propulsive directionality (thrust component) of lift generated by the airfoil, Propulsion efficiency can be increased.

また、ダクト本体の後端に形成する後端円弧部の半径を、前端に形成する前端円弧部の半径よりも小さくした場合には、ダクト本体より下流での流れを遅くすることにより有効伴流率を小さくでき、かつダクト本体の前端側でのスラスト成分を増加させて推進力を高めることができる。   Also, if the radius of the rear end arc part formed at the rear end of the duct body is made smaller than the radius of the front end arc part formed at the front end, the effective wake can be reduced by slowing the flow downstream from the duct body. The rate can be reduced, and the thrust component on the front end side of the duct body can be increased to increase the propulsive force.

また、ダクト本体の仮想中心軸をプロペラの回転中心軸と一致させた場合には、設計や装備が容易である。   In addition, when the virtual central axis of the duct body is aligned with the rotation central axis of the propeller, design and equipment are easy.

また、ダクト本体の仮想中心軸をプロペラの回転中心軸からずらした場合には、例えばダクト本体を、船体やプロペラにより生ずる非対称な流れに対応しスラスト力が高められる位置にずらすことができる。   Further, when the virtual central axis of the duct main body is shifted from the rotation central axis of the propeller, for example, the duct main body can be shifted to a position where the thrust force can be increased corresponding to the asymmetric flow generated by the hull or the propeller.

また、船体を側面視した状態で、ダクト本体の仮想中心軸をプロペラの回転中心軸に対して傾けた場合には、ダクト本体を、スラスト力を高めるように取り付けることができる。   Further, when the imaginary central axis of the duct main body is tilted with respect to the rotation central axis of the propeller in a state where the hull is viewed from the side, the duct main body can be attached so as to increase the thrust force.

また、船体を後方から前方視した状態で、プロペラが時計回りの場合は右上象限に、またプロペラが反時計回りの場合は左上象限に、ダクト本体を配置した場合には、推力減少率又は推進器効率比を高め、有効伴流率を小さくすることができる。   If the duct body is placed in the upper right quadrant when the propeller is clockwise, and the prop body is counterclockwise, the thrust reduction rate or propulsion The efficiency ratio can be increased and the effective wake ratio can be reduced.

また、ダクト本体を、支持手段としての支柱を介して船体の船尾管又は船尾管を覆う船尾の端部に取り付けた場合には、ダクト本体を、設置しやすく、特にプロペラに対して適正な位置に配置しやすい。   In addition, when the duct body is attached to the stern tube of the hull or the stern end that covers the stern tube via a support pillar as a support means, the duct body is easy to install, and particularly suitable for the propeller. Easy to place in.

また、支柱の断面を、内側に凸の翼型に形成した場合には、支柱においても翼型により発生する揚力の推進方向成分(スラスト成分)を利用することができる。   Further, when the cross section of the support column is formed in an inwardly convex airfoil, the propulsion direction component (thrust component) of lift generated by the airfoil can also be used in the support column.

また、支柱を、捻った形状に形成することで、プロペラに向かう流れを、プロペラの回転方向に対して対向流化した場合には、推進力を高めることができる。   In addition, by forming the struts in a twisted shape, the propulsive force can be increased when the flow toward the propeller is counterflowed with respect to the rotation direction of the propeller.

本発明の船尾用ダクトの設計方法によれば、全周ダクトにおける表面に働く船体推進方向の流体力分布を基にした設計ができる。   According to the stern duct design method of the present invention, a design based on the hydrodynamic force distribution in the hull propulsion direction acting on the surface of the entire circumference duct can be performed.

また、流体力分布のスラスト分布と抵抗成分分布を基に、全円ダクト形状からダクト形状の切り出しを容易に行うことができる。   Further, it is possible to easily cut out the duct shape from the full-circular duct shape based on the thrust distribution and the resistance component distribution of the fluid force distribution.

また、流体力分布に基づいて全周ダクトから略円弧状のダクト本体の形状を決定するステップの実行に当って、スラスト分布と抵抗成分分布の等高線図及び/又は周方向分布図を用いた場合には、ダクト形状の切り出しをさらに容易に行うことができる。   In addition, when executing the step of determining the shape of the substantially arc-shaped duct body from the entire circumferential duct based on the fluid force distribution, the contour map of the thrust distribution and the resistance component distribution and / or the circumferential distribution map are used. In addition, the duct shape can be cut out more easily.

本発明の船尾用ダクトを有した船舶によれば、ダクト本体に加わる抵抗を低減し、省エネ効果の高い船舶を提供できる。   According to the ship having the stern duct of the present invention, the resistance applied to the duct body can be reduced, and a ship with a high energy saving effect can be provided.

また、船体が二軸船尾双胴型の船体である場合には、ダクト本体に加わる抵抗を低減し、省エネ効果の高い二軸船尾双胴型の船舶を提供できる。   Further, when the hull is a biaxial stern catamaran type hull, resistance applied to the duct body can be reduced, and a biaxial stern catamaran vessel having a high energy saving effect can be provided.

また、船体が既存の船体であり、船尾用ダクトを船体に後付けした場合には、既存の船体に対しても適用できる。   Further, when the hull is an existing hull and a stern duct is retrofitted to the hull, the present invention can also be applied to the existing hull.

本発明の一実施形態による船尾用ダクトを取り付けた状態を示す船舶の要部側面図The principal part side view of the ship which shows the state which attached the stern duct by one Embodiment of this invention. 同船舶を後方から前方視した状態を示す要部正面図The principal part front view which shows the state which looked forward at the ship from back 同船舶を斜め後方から見た要部斜視図Perspective view of the main part of the ship as seen from diagonally behind 本実施形態による船尾用ダクトの斜視図Perspective view of stern duct according to this embodiment 同船尾用ダクトを示す説明図Explanatory drawing showing the stern duct 本発明の他の実施形態による船尾用ダクトの斜視図The perspective view of the stern duct by other embodiment of this invention 本発明の更に他の実施形態による船尾用ダクトを示す説明図Explanatory drawing which shows the stern duct by other embodiment of this invention. 本発明の更に他の実施形態による船尾用ダクトを示す説明図Explanatory drawing which shows the stern duct by other embodiment of this invention. 本発明の更に他の実施形態による船尾用ダクトを示す説明図Explanatory drawing which shows the stern duct by other embodiment of this invention. 本発明の更に他の実施形態による船尾用ダクトを示す説明図Explanatory drawing which shows the stern duct by other embodiment of this invention. 本実施形態に適用する船体の船体要目及び3次元形状側面図Hull outline and three-dimensional shape side view of the hull applied to this embodiment 本実施形態による船尾用ダクトと同一半径の全周ダクトのダクト要目及び3次元形状を示す図The figure which shows the duct main point and three-dimensional shape of the perimeter duct of the same radius as the duct for stern by this embodiment 本実施形態に使用するプロペラのプロペラ要目を示す図The figure which shows the propeller main point of the propeller used for this embodiment 本実施形態に適用する船体に対するダクト及びプロペラの取り付け位置を示す図The figure which shows the attachment position of the duct with respect to the hull applied to this embodiment, and a propeller. 全周ダクトのスラスト成分および抵抗成分分布の周方向分布図Circumferential distribution map of thrust component and resistance component distribution of all circumference duct 全周ダクトの表面上のスラスト分布と抵抗成分分布の等高線図Contour plots of thrust distribution and resistance component distribution on the surface of the entire duct 図15に示すデータを基に、扇形の中心角(角度範囲)αを、α=180°、α=140°、α=120°とした時のスラストの比を示す図15 is a diagram showing the ratio of thrust when the central angle (angle range) α of the sector is α = 180 °, α = 140 °, α = 120 ° based on the data shown in FIG. 中心角(角度範囲)αについての有効なスラストの得られるダクト形状の切り出し範囲を示す図The figure which shows the cutout range of the duct shape from which the effective thrust about the center angle (angle range) α is obtained ダクトの減速効果を示す図Diagram showing the deceleration effect of the duct ダクト本体の傾き角θと自航要素の関係を示す特性図Characteristic diagram showing the relationship between the inclination angle θ of the duct body and the self-propelled elements ダクト本体の傾き角θと馬力減少率の関係を示す特性図Characteristic diagram showing the relationship between the inclination angle θ of the duct body and the horsepower reduction rate 船尾用ダクトを装備した二軸船尾双胴型の船舶を後方から前方視した状態を示す要部正面図Main part front view showing a state of a biaxial stern catamaran vessel equipped with a stern duct as viewed from the rear 他の船尾用ダクトを装備した他の二軸船尾双胴型の船舶を後方から前方視した状態を示す要部正面図The principal part front view which shows the state which looked forward at the other biaxial stern catamaran type ship equipped with the other stern duct from the back

本発明の一実施形態による船尾用ダクトについて図を用いて説明する。
図1は同船尾用ダクトを取り付けた状態を示す船舶の要部側面図、図2は同船舶を後方から前方視した状態を示す要部正面図、図3は同船舶を斜め後方から見た要部斜視図である。
図1に示すように、本実施形態による船尾用ダクト10は、船体1の船尾2に取り付けたプロペラ3の前方に取り付けられる。図1では、船尾用ダクト10は、船尾管を覆う船尾2の端部に取り付けているが、船体1の船尾管に取り付けてもよい。
図1から図3に示すように、船尾用ダクト10は、ダクト本体11と支持手段12とで構成されている。ダクト本体11は支持手段12にて船尾2に取り付けられる。
ダクト本体11は、略円弧状に形成され、プロペラ3の回転中心軸Xpよりも上部に配置される。
A stern duct according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 1 is a side view of the main part of the ship showing the state where the stern duct is attached, FIG. 2 is a front view of the main part showing the state of the ship viewed from the rear, and FIG. It is a principal part perspective view.
As shown in FIG. 1, the stern duct 10 according to this embodiment is attached in front of a propeller 3 attached to the stern 2 of the hull 1. In FIG. 1, the stern duct 10 is attached to the end of the stern 2 that covers the stern tube, but may be attached to the stern tube of the hull 1.
As shown in FIGS. 1 to 3, the stern duct 10 includes a duct body 11 and support means 12. The duct body 11 is attached to the stern 2 by the support means 12.
The duct body 11 is formed in a substantially arc shape and is disposed above the rotation center axis Xp of the propeller 3.

図4は本実施形態による船尾用ダクトの斜視図、図5は同船尾用ダクトを示す説明図である。
ダクト本体11は、中心角(角度範囲)αが90度から180度の略円弧状、より好ましくは90度から140度の略円弧状に形成している。ダクト本体11をこのような中心角αの略円弧状に形成することで、ダクト本体11による全抵抗係数を増加させることなく船殻効率を改善することができる。
ダクト本体11の後端に形成する後端円弧部11rの半径Rrを、前端に形成する前端円弧部11fの半径Rfよりも小さくしている。このように、後端円弧部11rの半径Rrを、前端円弧部11fの半径Rfよりも小さくすることで、ダクト本体11より下流での流れを遅くできるとともに、ダクト本体11の前端側でのスラスト成分を増加させて推進力を高めることができる。
FIG. 4 is a perspective view of the stern duct according to the present embodiment, and FIG. 5 is an explanatory view showing the stern duct.
The duct body 11 is formed in a substantially arc shape with a central angle (angle range) α of 90 degrees to 180 degrees, and more preferably in a substantially arc shape with 90 degrees to 140 degrees. By forming the duct body 11 in a substantially arc shape with such a central angle α, the hull efficiency can be improved without increasing the total resistance coefficient of the duct body 11.
The radius Rr of the rear end arc portion 11r formed at the rear end of the duct body 11 is made smaller than the radius Rf of the front end arc portion 11f formed at the front end. Thus, by making the radius Rr of the rear end arc part 11r smaller than the radius Rf of the front end arc part 11f, the flow downstream from the duct body 11 can be slowed, and the thrust on the front end side of the duct body 11 can be reduced. The propulsive force can be increased by increasing the components.

図4に示すように、支持手段12は、ダクト本体11の両側に接続される支柱12aと、この支柱12aを船尾2に取り付ける取付部12bとから構成される。支柱12aは、断面を内側に凸の翼型に形成している。このように支柱12aの断面を翼型とすることで、支柱においても翼型により発生する揚力の推進方向成分(スラスト成分)を利用することができる。   As shown in FIG. 4, the support means 12 includes a column 12 a connected to both sides of the duct body 11 and a mounting portion 12 b that attaches the column 12 a to the stern 2. The support column 12a is formed in a wing shape having a cross section protruding inward. Thus, by making the cross section of the support column 12a into an airfoil, the propulsion direction component (thrust component) of lift generated by the airfoil can be used also in the support column.

図5に示すように、ダクト本体11の前後方向の断面11sは、内側に凸の翼型に形成している。このように、断面11sを内側に凸の翼型に形成することで、船体1の推進方向への揚力を発生させることで推進効率を上げることができる。
また、図5に示すように、ダクト本体11は、ダクト本体11の円弧の中心を結ぶ仮想中心軸Xdをプロペラ3の回転中心軸Xpと一致させている。仮想中心軸Xdと回転中心軸Xpとを一致させることで、設計や装備が容易となる。
なお、仮想中心軸Xdは、ダクト本体11の全ての円弧面における中心に必ずしも対応している必要はない。例えば、中心部と両側部とで半径が若干異なる場合や、前端円弧部11fの中心角αと後端円弧部11rの中心角αが異なる場合があり、ダクト本体11は、完全な円弧である必要はなく、略円弧状に形成されていればよい。
As shown in FIG. 5, the cross section 11s of the duct body 11 in the front-rear direction is formed in a wing shape that is convex inward. In this way, by forming the cross section 11 s into an inwardly convex wing shape, propulsion efficiency can be increased by generating lift in the propulsion direction of the hull 1.
Further, as shown in FIG. 5, the duct body 11 has a virtual center axis Xd connecting the centers of the arcs of the duct body 11 aligned with the rotation center axis Xp of the propeller 3. By making the virtual center axis Xd and the rotation center axis Xp coincide with each other, design and equipment are facilitated.
The virtual center axis Xd does not necessarily correspond to the center of all the arc surfaces of the duct body 11. For example, the radius may be slightly different between the center portion and both side portions, or the center angle α of the front end arc portion 11f may be different from the center angle α of the rear end arc portion 11r, and the duct body 11 is a complete arc. It is not necessary, and it only needs to be formed in a substantially arc shape.

図6は、他の実施形態による船尾用ダクトの斜視図である。
本実施形態による船尾用ダクト10は、支柱12aに代えて捻った形状とした支柱12cを用い、プロペラ3に向かう流れを対向流化している。すなわち、支柱12cは、プロペラ3の回転と反対方向に捻った形状としている。このように、捻った形状とした支柱12cを用いて、プロペラ3に向かう流れを、プロペラ3の回転方向に対して対向流化することで、推進力を高めることができる。
なお、支持手段12は支柱12aや支柱12cと船尾用ダクト10を船体1に取り付ける構造を組み合わせたり、支柱12aを用いずに直接船体1に取り付ける構造を採用することもできる。
FIG. 6 is a perspective view of a stern duct according to another embodiment.
The stern duct 10 according to the present embodiment uses a strut 12c having a twisted shape instead of the strut 12a, and counterflows the flow toward the propeller 3. That is, the support column 12 c has a shape twisted in the direction opposite to the rotation of the propeller 3. In this way, the propulsive force can be increased by converting the flow toward the propeller 3 counter to the rotation direction of the propeller 3 by using the twisted struts 12c.
In addition, the support means 12 can also employ | adopt the structure attached directly to the hull 1 without using the support | pillar 12a, combining the structure which attaches the support | pillar 12a and the support | pillar 12c, and the stern duct 10 to the hull 1.

図7は、更に他の実施形態による船尾用ダクトを示す説明図である。
図7では、ダクト本体11の仮想中心軸Xdを、プロペラ3の回転中心軸Xpからずらしている。このように、仮想中心軸Xdを回転中心軸Xpからずらすことで、船体1や船尾2、またプロペラ3により生ずる非対称な流れに対応し、スラスト力が高められる位置に船尾用ダクト10を設けることができる。
FIG. 7 is an explanatory view showing a stern duct according to still another embodiment.
In FIG. 7, the virtual center axis Xd of the duct body 11 is shifted from the rotation center axis Xp of the propeller 3. Thus, by shifting the virtual center axis Xd from the rotation center axis Xp, the stern duct 10 is provided at a position corresponding to the asymmetrical flow generated by the hull 1, the stern 2, and the propeller 3 and the thrust force can be increased. Can do.

図8は、更に他の実施形態による船尾用ダクトを示す説明図である。
図8では、船体1を側面視した状態で、ダクト本体11の仮想中心軸Xdをプロペラ3の回転中心軸Xpに対して傾けている。このように、仮想中心軸Xdを回転中心軸Xpに対して傾けることで、船尾2の流れに対応しスラスト力を高めるように船尾用ダクト10を取り付けることができる。
FIG. 8 is an explanatory view showing a stern duct according to still another embodiment.
In FIG. 8, the virtual center axis Xd of the duct body 11 is tilted with respect to the rotation center axis Xp of the propeller 3 in a state in which the hull 1 is viewed from the side. Thus, by tilting the virtual center axis Xd with respect to the rotation center axis Xp, the stern duct 10 can be attached so as to increase the thrust force corresponding to the flow of the stern 2.

図9及び図10は、更に他の実施形態による船尾用ダクトを示す説明図である。
本実施形態による船尾用ダクト10は、船体1を後方から前方視した状態でプロペラ3の上下方向の中心線Xvに対してダクト本体11が非対称を成すように、ダクト本体11を支持手段12にて船尾2に取り付けたものである。
図9では、船体1を後方から前方視した状態で、プロペラ3が時計回りAの場合を示している。このように、プロペラ3が時計回りAの場合には、右上象限にダクト本体11を配置することで、推力減少率又は推進器効率比を高め、有効伴流率を小さくすることができる。
なお、図9では、ダクト本体11の中心角αを120度とし、ダクト本体11を、プロペラ3の上下方向の中心線Xvに対して対称を成す位置から、右舷側に40度回転させて取り付けた場合を示している。図15で示すように、全周ダクトを後ろから見て12時の位置をθ(傾き角)=0とし、時計回りAの方向をプラスとすると、プロペラ3が時計回りAの場合には、ダクト本体11は、θ=マイナス30度(左舷側に30度)からθ=プラス90度(右舷側に90度)までの範囲に傾けて、プロペラ3の上下方向の中心線Xvに対してダクト本体11が非対称を成すように船尾用ダクト10を取り付けることで、右上象限にダクト本体11が配置され、馬力減少率を高くすることができる。
ここで、図9にも示すように、ダクト本体11の中心角αが特に90度を越える場合には、ダクト本体11は右上象限以外の象限にも必ず位置することになるが、ダクト本体11の一部でも右上象限に配置することで、推力減少率又は推進器効率比を高め、有効伴流率を小さくすることができる。
9 and 10 are explanatory views showing a stern duct according to still another embodiment.
The stern duct 10 according to the present embodiment has the duct body 11 as a support means 12 so that the duct body 11 is asymmetric with respect to the vertical center line Xv of the propeller 3 when the hull 1 is viewed from the rear. Attached to stern 2.
FIG. 9 shows a case where the propeller 3 is clockwise A in a state in which the hull 1 is viewed from the rear. Thus, when the propeller 3 is clockwise A, the thrust reduction rate or the propulsion device efficiency ratio can be increased and the effective wake rate can be reduced by arranging the duct body 11 in the upper right quadrant.
In FIG. 9, the central angle α of the duct body 11 is set to 120 degrees, and the duct body 11 is attached by rotating it 40 degrees to the starboard side from a position symmetric with respect to the vertical center line Xv of the propeller 3. Shows the case. As shown in FIG. 15, when the position of 12 o'clock when viewing the entire duct from the rear is θ (inclination angle) = 0 and the clockwise direction A is positive, when the propeller 3 is clockwise A, The duct body 11 is tilted in a range from θ = −30 degrees (30 degrees on the port side) to θ = plus 90 degrees (90 degrees on the starboard side) with respect to the vertical center line Xv of the propeller 3. By attaching the stern duct 10 so that the main body 11 is asymmetric, the duct main body 11 is arranged in the upper right quadrant, and the horsepower reduction rate can be increased.
Here, as shown in FIG. 9, when the central angle α of the duct main body 11 exceeds 90 degrees, the duct main body 11 is necessarily located in a quadrant other than the upper right quadrant. By arranging even a part of these in the upper right quadrant, the thrust reduction rate or the propulsion device efficiency ratio can be increased, and the effective wake rate can be reduced.

図10では、船体1を後方から前方視した状態で、プロペラ3が反時計回りBの場合を示している。このように、プロペラ3が反時計回りBの場合には、左上象限にダクト本体11を配置することで、推力減少率又は推進器効率比を高め、有効伴流率を小さくすることができる。
なお、図10では、ダクト本体11の中心角αを90度とし、ダクト本体11を、プロペラ3の上下方向の中心線Xvに対して対称を成す位置から、右舷側に45度回転させて取り付けた場合を示している。プロペラ3が反時計回りBの場合には、図15で示すデータとプラスマイナスが逆になるため、ダクト本体11は、θ=マイナス30度(右舷側に30度)からθ=プラス90度(左舷側に90度)までの範囲で傾けて、プロペラ3の上下方向の中心線Xvに対してダクト本体11が非対称を成すように船尾用ダクト10を取り付けることで、左上象限にダクト本体11が配置され、馬力減少率を高くすることができる。
ここで、図10にも示すように、ダクト本体11の中心角αが90度である場合でも、ダクト本体11は左上象限以外の象限にも位置することがあるが、ダクト本体11の一部でも左上象限に配置することで、推力減少率又は推進器効率比を高め、有効伴流率を小さくすることができる。
FIG. 10 illustrates a case where the propeller 3 is counterclockwise B in a state in which the hull 1 is viewed from the rear. Thus, when the propeller 3 is counterclockwise B, by arranging the duct body 11 in the upper left quadrant, the thrust reduction rate or the thruster efficiency ratio can be increased, and the effective wake rate can be reduced.
In FIG. 10, the central angle α of the duct main body 11 is 90 degrees, and the duct main body 11 is attached by rotating 45 degrees to the starboard side from a position symmetric with respect to the vertical center line Xv of the propeller 3. Shows the case. When the propeller 3 is counterclockwise B, the data shown in FIG. 15 and the plus / minus are reversed, so that the duct main body 11 has θ = minus 30 degrees (30 degrees on the starboard side) to θ = plus 90 degrees ( The duct body 11 is attached to the upper left quadrant by attaching the stern duct 10 so that the duct body 11 is asymmetric with respect to the vertical center line Xv of the propeller 3 by tilting to the port side up to 90 degrees. It is arranged and the horsepower reduction rate can be increased.
Here, as shown in FIG. 10, even when the central angle α of the duct main body 11 is 90 degrees, the duct main body 11 may be located in a quadrant other than the upper left quadrant. However, by arranging in the upper left quadrant, the thrust reduction rate or the propulsion device efficiency ratio can be increased, and the effective wake rate can be reduced.

次に本実施形態による船尾用ダクトの設計方法について以下に説明する。
本実施形態では、パナマックスサイズ・バルクキャリア(PxBC)の、船尾肥大度を高くした形状の船体を用いた。
Next, a method for designing the stern duct according to this embodiment will be described below.
In the present embodiment, a hull having a shape in which the stern enlargement degree of the Panamax size bulk carrier (PxBC) is increased is used.

図11は、適用する船体について、船体要目及び3次元形状側面図を示している。   FIG. 11 shows a hull outline and a three-dimensional shape side view of the hull to be applied.

図12は、本実施形態による船尾用ダクトと同一半径の全周ダクトについて、ダクト要目及び3次元形状を示している。
本実施形態による船尾用ダクト10を設計するに当たり、まず、略円弧状のダクト本体11と同一半径の全周ダクトを設定する。
ここでは、全周ダクトとして、所謂Weather Adapted Duct(WAD)を基本形状としたダクトを用いている。
図12において、DT.E.はダクト後端直径、Dはプロペラ直径、Lはダクト翼断面コード長、βは翼断面が持つ開き角である。
FIG. 12 shows a duct outline and a three-dimensional shape of an entire circumference duct having the same radius as the stern duct according to the present embodiment.
In designing the stern duct 10 according to this embodiment, first, an all-circumferential duct having the same radius as the substantially arc-shaped duct body 11 is set.
Here, a duct having a basic shape of a so-called Weather Adapted Duct (WAD) is used as the all-around duct.
In FIG 12, D T. E. Is the duct rear end diameter, D p is the propeller diameter, L d is the duct blade section cord length, and β is the opening angle of the blade section.

図13は、使用するプロペラについて、プロペラ要目を示している。
図13において、H/Dはピッチ比、aEは展開面積比、Zは翼数を表わす。
FIG. 13 shows the main points of the propeller to be used.
In Figure 13, H / D p is the pitch ratio, aE deployment area ratio, Z represents the number of blades.

図14は、船体に対するダクト及びプロペラの取り付け位置を示している。
座標原点を船体の船首垂線(FP)に取り、FPから船尾垂線(AP)の方向をx軸正、左舷から右舷の方向をy軸正、竜骨(keel)から甲板(deck)の方向をz軸正の向きとしている。また、船長を1としている(つまりx=0.0がFP、x=1.0がAP)。
図14から導かれるように端的にいうと、ダクト後端はプロペラ前縁と約5%Dのクリアランスを持ち、ダクト中心はシャフトセンターラインに一致させている。
FIG. 14 shows the mounting position of the duct and the propeller with respect to the hull.
The coordinate origin is taken to the hull perpendicular (FP) of the hull, the direction from FP to stern perpendicular (AP) is positive on the x axis, the direction from port to starboard is positive on the y axis, and the direction from keel to deck (z) is z The axis is positive. Further, the captain is set to 1 (that is, x = 0.0 is FP and x = 1.0 is AP).
Briefly When as derived from FIG. 14, the duct rear end has a clearance of propeller leading and about 5% D p, the duct center is made to coincide with the shaft centerline.

次に、船型・ダクト・プロペラを設定して、全周ダクトを用いた船体の数値計算による抵抗・自航計算を行う。
図11から図14に示す船型・ダクト・プロペラを用いてCFD(Computational Fluid Dynamics)解析を行った。
CFD解析の結果、ダクト無の船型に比べ、ダクト有の船型は抵抗を増加させることが無く、船殻効率を約3.2%改善した。ダクトが付いているにも関わらず、全抵抗係数が殆ど増加しない理由は、ダクト自身が推力を出しているからであると考えられる。
Next, set the hull form, duct, and propeller, and calculate the resistance and self-propulsion by numerical calculation of the hull using the all-around duct.
CFD (Computational Fluid Dynamics) analysis was performed using the hull form, duct, and propeller shown in FIGS.
As a result of CFD analysis, the hull form with ducts did not increase the resistance and the hull efficiency was improved by about 3.2% compared to the hull form without ducts. The reason why the total resistance coefficient hardly increases despite the fact that the duct is attached is considered to be that the duct itself produces thrust.

次に、抵抗・自航計算結果から全周ダクトの内表面の流体力分布を求める。
図15は、全周ダクトのスラスト成分および抵抗成分分布の周方向分布を示している。
図15において、傾き角θは、全周ダクトを後ろから見て12時の位置を0度とし、12時の位置から時計回り方向を正としている。また、図15において、縦軸Ctxは、x方向流体力であり、正の値(0ラインより上)では抵抗となり、負の値(0ラインより下)では、推進力となる。
図15に示すように、プロペラ3が作動していない時(図中点線)には、x方向流体力(Ctxlduct)は、全周に渡り正の値、つまり抵抗(resistance)となっている。
しかし、プロペラが作動すると、Ctxlductは0度<θ<45度、288度<θ<360度付近で負の値、つまりスラスト(thrust)として作用する。このスラスト成分が、プロペラ3の作動時には、ダクトを取り付けている時でも全抵抗係数を増加させない要因となっていると考えられる。
Next, the fluid force distribution on the inner surface of the all-around duct is obtained from the resistance / self-propulsion calculation results.
FIG. 15 shows the circumferential distribution of the thrust component and resistance component distribution of the entire circumferential duct.
In FIG. 15, the inclination angle θ is 0 degree at the 12 o'clock position when viewing the entire circumference duct from behind, and the clockwise direction from the 12 o'clock position is positive. In FIG. 15, the vertical axis Ctx is the x-direction fluid force, and becomes a resistance at a positive value (above 0 line), and a propulsive force at a negative value (below 0 line).
As shown in FIG. 15, when the propeller 3 is not operating (dotted line in the figure), the x-direction fluid force (Ctxlduct) is a positive value over the entire circumference, that is, resistance.
However, when the propeller is activated, Ctxlduct acts as a negative value, that is, a thrust around 0 degrees <θ <45 degrees, 288 degrees <θ <360 degrees. This thrust component is considered to be a factor that does not increase the total resistance coefficient when the propeller 3 is operated, even when the duct is attached.

図16は、全周ダクトの表面上のスラスト分布と抵抗成分分布の等高線図であり、図15に示す抵抗/スラスト成分が、ダクト表面上にどのように分布しているかを3次元的に示している。
図15に見られるダクトのスラスト成分は、図16では主にダクト上面内側で発生していることが分かる(図中、矢印で示す領域Z)。
すなわち、スラスト成分が発生する領域Zは、扇形の中心角をαとすると、0度<α<180度の範囲で囲まれた扇形部分となっている。スラスト自体は、ダクト側面内側付近にも発生しているが、当該部分のダクト外側にはこのスラストよりも大きな抵抗が働いていることから、ダクトコード方向に積分した全体の流体力としては図15に示す傾き角θが90度付近に示すように、抵抗となっている。
FIG. 16 is a contour diagram of the thrust distribution and the resistance component distribution on the surface of the entire circumference duct, and shows three-dimensionally how the resistance / thrust component shown in FIG. 15 is distributed on the duct surface. ing.
It can be seen that the thrust component of the duct seen in FIG. 15 occurs mainly inside the upper surface of the duct in FIG. 16 (region Z indicated by the arrow in the figure).
That is, the region Z in which the thrust component is generated is a fan-shaped portion surrounded by a range of 0 degrees <α <180 degrees, where α is the center angle of the fan. Although the thrust itself is also generated near the inside of the duct side surface, a larger resistance than this thrust is acting on the outside of the duct of the portion, so that the total fluid force integrated in the duct cord direction is shown in FIG. As shown by the inclination angle θ shown in FIG.

このように、抵抗・自航計算結果から全周ダクトの内表面の流体力分布を求めた後に、流体力分布に基づいて全周ダクトから略円弧状のダクト本体11の形状を決定する。ここで、流体力分布は、スラスト分布と抵抗成分分布である。
流体力分布に基づいて全周ダクトから略円弧状のダクト本体11の形状を決定するに当っては、スラスト分布と抵抗成分分布の等高線図(図16)及び/又は周方向分布図(図15)を用いることで、ダクト本体11の形状の切り出しを容易に行うことができる。
Thus, after calculating | requiring the fluid force distribution of the inner surface of a perimeter duct from a resistance and self-propulsion calculation result, the shape of the substantially arc-shaped duct main body 11 is determined from a perimeter duct based on a fluid force distribution. Here, the fluid force distribution is a thrust distribution and a resistance component distribution.
In determining the shape of the substantially arc-shaped duct body 11 from the entire circumferential duct based on the fluid force distribution, a contour map (FIG. 16) and / or a circumferential distribution map (FIG. 15) of the thrust distribution and the resistance component distribution. The shape of the duct body 11 can be easily cut out.

次に、ダクト本体11の形状の切り出し範囲について説明する。
図17は、図15に示すデータを基に、扇形の中心角(角度範囲)αを、α=180°、α=140°、α=120°とした時のスラスト比を示している。
また、図18は、中心角(角度範囲)αについての有効なスラストの得られるダクト形状の切り出し範囲を示している。
扇形の中心角αは、図15に示すデータを用いてα=180°とした時のスラストを1とする場合、α=140°とした時ではスラスト比が1.10、α=120°とした時では1.39となる。
すなわち、α=180°に比べ、α=140°、α=120°の時、スラストはそれぞれ約10%、40%増加する。
従って、扇形の中心角(角度範囲)αは、図18中に(a)の範囲で示すように180度を上限として、90度から180度の略円弧状に形成することが好ましい。また、扇形の中心角(角度範囲)αは、図18中に(b)の範囲で示すように140度を上限として、90度から140度の略円弧状に形成することがより好ましく、図18中に(c)の範囲で示すように120度を上限として、90度から120度の略円弧状に形成することが最も好ましい。
Next, the cutout range of the shape of the duct body 11 will be described.
FIG. 17 shows the thrust ratio when the sector central angle (angle range) α is set to α = 180 °, α = 140 °, and α = 120 ° based on the data shown in FIG.
FIG. 18 shows a cutout range of the duct shape from which an effective thrust with respect to the central angle (angle range) α is obtained.
The central angle α of the sector is 1 when the thrust when α = 180 ° is set to 1 using the data shown in FIG. 15, and when α = 140 °, the thrust ratio is 1.10 and α = 120 °. When it does, it becomes 1.39.
That is, when α = 140 ° and α = 120 ° compared to α = 180 °, the thrust increases by about 10% and 40%, respectively.
Accordingly, it is preferable that the sector-shaped central angle (angle range) α is formed in a substantially arc shape from 90 degrees to 180 degrees with the upper limit being 180 degrees as shown in the range of (a) in FIG. Further, it is more preferable that the fan-shaped central angle (angle range) α is formed in a substantially arc shape from 90 degrees to 140 degrees with the upper limit being 140 degrees as shown in the range of (b) in FIG. 18 is most preferably formed in a substantially arc shape from 90 degrees to 120 degrees with the upper limit being 120 degrees as shown in the range of (c).

また、前述のようにx方向流体力が負の値となり推進力となる範囲は、0度<θ<45度、288度<θ<360度付近であり、これらの中心位置は346.5度付近にあり、扇形の中心角αを2分する中心線は象限で表現すると左上象限に存在していることになる。従って、ダクト本体11は少なくとも左上象限に存在することが好ましく、ダクト本体11の主要部が左上象限に存在することがより好ましい。またこの場合、結果的にプロペラ3の上下方向の中心線Xvに対してダクト本体11が非対称を成すよう配置されることになる。
なお、x方向流体力が負の値となり推進力となる範囲は、前述のプロペラ3の回転方向のほか、船体1や船尾2の構造、プロペラ3の特性により変わってくる。
Further, as described above, the range in which the x-direction fluid force is a negative value and the propulsive force is in the vicinity of 0 ° <θ <45 °, 288 ° <θ <360 °, and the center position is 346.5 ° The center line that bisects the fan-shaped central angle α exists in the upper left quadrant when expressed in quadrants. Therefore, the duct body 11 is preferably present at least in the upper left quadrant, and more preferably, the main part of the duct body 11 is present in the upper left quadrant. In this case, as a result, the duct body 11 is arranged to be asymmetric with respect to the center line Xv in the vertical direction of the propeller 3.
The range in which the x-direction fluid force becomes a negative value and becomes the propulsive force varies depending on the structure of the hull 1 and the stern 2 and the characteristics of the propeller 3 in addition to the rotation direction of the propeller 3 described above.

一方、ダクトは、ダクト後方の流れを減速させることによって、プロペラ3は軸方向のゲインを得ることができる。
図19は、ダクトの減速効果を示す図である。
図19(a)はダクト無、図19(b)はダクト有を示している。
図19(b)において、矢印Yで示す領域が、ダクトの減速効果が見られる領域であり、ダクトを後ろから見て12時の位置を中心とし、左右舷にそれぞれ約60度程度の領域で得られていることが分かる。
以上より、ダクトがスラストを出す領域及び減速効果を生む領域は、概ね一致しており、ダクトを後ろから見て12時の位置を中心とし、中心角αが約120°の扇形で囲まれた領域であることが分かる。
従って、図19に示すダクトの減速効果からも、約120°の近接領域を含め90度から140度の領域にダクト本体11を臨ませることが好ましく、90度から120度の領域に臨ませることがより好ましい。
なお、コスト面や装備の容易化の面から、プロペラ3の回転中心軸よりも上部の特に推進方向成分(スラスト成分)が大きく得られる位置に、角度範囲αの小さい90度から140度のダクト本体11を臨ませる場合には、このダクトの減速効果からいっても好ましい配置となる。
On the other hand, the propeller 3 can obtain an axial gain by decelerating the flow behind the duct.
FIG. 19 is a diagram illustrating a duct deceleration effect.
FIG. 19A shows no duct, and FIG. 19B shows duct.
In FIG. 19 (b), the area indicated by the arrow Y is an area where the duct deceleration effect can be seen. The area is about 60 degrees on the left and right sides with the duct at the 12 o'clock position as viewed from behind. You can see that it is obtained.
From the above, the area where the duct produces thrust and the area where the deceleration effect is generated are substantially the same, and the duct is surrounded by a sector having a center angle α of about 120 ° with the duct at the 12 o'clock position as the center. It turns out that it is an area.
Therefore, also from the duct deceleration effect shown in FIG. 19, it is preferable that the duct main body 11 be exposed to an area of 90 to 140 degrees including an adjacent area of about 120 °, and should be exposed to an area of 90 to 120 degrees. Is more preferable.
From the viewpoint of cost and ease of equipment, a duct having a small angle range α of 90 ° to 140 ° is provided at a position where the propulsion direction component (thrust component) is particularly large above the rotation center axis of the propeller 3. In the case where the main body 11 is allowed to face, it is a preferable arrangement even from the viewpoint of the deceleration effect of the duct.

以上のように、本実施形態による船尾用ダクト10の設計方法は、船尾用ダクト10を設計するに当たり、略円弧状のダクト本体11と同一半径の全周ダクトを設定するステップと、全周ダクトを用いた船体1の数値計算による抵抗・自航計算を行うステップと、抵抗・自航計算結果から全周ダクトの内表面の流体力分布を求めるステップと、流体力分布に基づいて全周ダクトから略円弧状のダクト本体11の形状を決定するステップとで行うことで、全周ダクトにおける従来の設計方法を基にして、略円弧状のダクト本体11を設計できる。   As described above, in designing the stern duct 10 according to the present embodiment, in designing the stern duct 10, the step of setting an all-around duct having the same radius as the substantially arc-shaped duct body 11, and the all-around duct A step of calculating resistance / self-propulsion by numerical calculation of the hull 1 using a vortex, a step of obtaining a fluid force distribution on the inner surface of the all-around duct from the result of resistance / self-propulsion calculation, and an all-around duct based on the fluid force distribution The step of determining the shape of the substantially arc-shaped duct main body 11 from the above, the substantially arc-shaped duct main body 11 can be designed based on the conventional design method for the entire circumference duct.

次に、プロペラ3の上下方向の中心線Xvに対してダクト本体11を非対称に設けることによる効果を説明する。
図20はダクト本体の傾き角と自航要素の関係を示す特性図、図21はダクト本体の傾き角と馬力減少率の関係を示す特性図である。
図20及び図21において、角度0は、船体1を後方から前方視した状態でプロペラ3の上下方向の中心線Xvに対してダクト本体11を対称に設けた場合であり、プラスの傾き角は右舷側に傾け、マイナスの傾き角は左舷側に傾けている。プロペラ3は時計回りAに回している。また、縦軸は、ダクト無を基準としている。
図20では、自航要素として、推力減少率(1−t)、有効伴流率(1−w)、推進器効率比(etaR)を示している。
図20及び図21において、好ましい傾き角の位置を円で示している。
図20及び図21に示すように、プロペラ3が時計回りAの場合には、ダクト本体11は、マイナス30度(左舷側に30度)からプラス90度(右舷側に90度)までの範囲で傾けて、プロペラ3の上下方向の中心線Xvに対してダクト本体11が非対称を成すように船尾用ダクト10を取り付けることで、馬力減少率を高くすることができる。なお、プロペラ3が反時計回りBの場合には、ダクト本体11は、右舷側に30度から左舷側に90度までの範囲で傾けて、プロペラ3の上下方向の中心線Xvに対してダクト本体11が非対称を成すように船尾用ダクト10を取り付けることで、馬力減少率を高くすることができる。
なお、図20、図21のデータを取得した船体要目やプロペラ要目等は、図15の数値計算結果を得たときの図11の船体要目や図13のプロペラ要目とは異なっている。
Next, the effect by providing the duct main body 11 asymmetrically with respect to the vertical center line Xv of the propeller 3 will be described.
FIG. 20 is a characteristic diagram showing the relationship between the inclination angle of the duct body and the self-propelling element, and FIG. 21 is a characteristic diagram showing the relationship between the inclination angle of the duct body and the horsepower reduction rate.
20 and 21, the angle 0 is a case where the duct body 11 is provided symmetrically with respect to the center line Xv in the vertical direction of the propeller 3 in a state in which the hull 1 is viewed from the rear, and the positive inclination angle is Tilt to starboard side, minus tilt angle to starboard side. The propeller 3 is turning clockwise A. The vertical axis is based on no duct.
In FIG. 20, the thrust reduction rate (1-t), the effective wake rate (1-w), and the propulsion unit efficiency ratio (etaR) are shown as the self-propelled elements.
In FIGS. 20 and 21, preferred tilt angle positions are indicated by circles.
As shown in FIGS. 20 and 21, when the propeller 3 is in the clockwise direction A, the duct body 11 has a range from minus 30 degrees (30 degrees on the port side) to plus 90 degrees (90 degrees on the starboard side). The horsepower reduction rate can be increased by attaching the stern duct 10 so that the duct body 11 is asymmetric with respect to the vertical center line Xv of the propeller 3. When the propeller 3 is counterclockwise B, the duct body 11 is tilted in a range from 30 degrees on the starboard side to 90 degrees on the port side, and the duct body 11 is ducted with respect to the vertical center line Xv of the propeller 3. By attaching the stern duct 10 so that the main body 11 is asymmetric, the horsepower reduction rate can be increased.
20 and 21 are different from the hull outline and propeller outline of FIG. 11 and the propeller outline of FIG. 11 when the numerical calculation results of FIG. 15 are obtained. Yes.

図22及び図23は、船尾用ダクトを装備した二軸船尾双胴型の船舶を後方から前方視した状態を示す要部正面図である。
図22及び図23において、船体1には、右舷側スケグの船尾管2Rには右舷側プロペラ3R、左舷側スケグの船尾管2Lには左舷側プロペラ3Lを設けている。
22 and 23 are main part front views showing a state in which a biaxial stern catamaran vessel equipped with a stern duct is viewed from the rear.
22 and 23, the hull 1 is provided with a starboard side propeller 3R on the starboard side stern tube 2R and a port side propeller 3L on the port side stern tube 2L.

図22では、右舷側プロペラ3Rは反時計回りB、左舷側プロペラ3Lは時計回りAであり、内回りの回転であることを示している。
このように内回りの回転による二軸船尾双胴型の船舶にあっては、右舷側プロペラ3Rに対応する右舷側船尾用ダクト10Rは左上象限にダクト本体11Rを配置し、左舷側プロペラ3Lに対応する左舷側船尾用ダクト10Lは右上象限にダクト本体11Lを配置することで、推力減少率又は推進器効率比を高め、有効伴流率を小さくすることができる。
In FIG. 22, the starboard side propeller 3R is counterclockwise B, and the starboard side propeller 3L is clockwise A, which indicates inward rotation.
In such a biaxial stern catamaran type ship with inward rotation, the starboard side stern duct 10R corresponding to the starboard side propeller 3R has the duct body 11R in the upper left quadrant and corresponds to the port side propeller 3L. By placing the duct body 11L in the upper right quadrant, the port-side stern duct 10L can increase the thrust reduction rate or the propulsion unit efficiency ratio and reduce the effective wake rate.

図23では、右舷側プロペラ3Rは時計回りA、左舷側プロペラ3Lは反時計回りBであり、外回りの回転であることを示している。
このように外回りの回転による二軸船尾双胴型の船舶にあっては、右舷側プロペラ3Rに対応する右舷側船尾用ダクト10Rは右上象限にダクト本体11Rを配置し、左舷側プロペラ3Lに対応する左舷側船尾用ダクト10Lは左上象限にダクト本体11Lを配置することで、推力減少率又は推進器効率比を高め、有効伴流率を小さくすることができる。
In FIG. 23, the starboard side propeller 3R is clockwise A and the starboard side propeller 3L is counterclockwise B, which indicates that the rotation is outward.
Thus, in a biaxial stern catamaran type ship with outward rotation, the starboard side stern duct 10R corresponding to the starboard side propeller 3R has the duct body 11R arranged in the upper right quadrant and corresponds to the port side propeller 3L. By placing the duct body 11L in the upper left quadrant, the port side stern duct 10L can increase the thrust reduction rate or the propulsion unit efficiency ratio and reduce the effective wake rate.

このように、本実施形態による船尾用ダクト10は、二軸船尾双胴型の船体1にも適用でき、ダクト本体11に加わる抵抗を低減し、省エネ効果の高い二軸船尾双胴型の船舶を提供できる。
また、本実施形態による船尾用ダクト10は、既存の船体1に対して後付けで取り付けることができる。
As described above, the stern duct 10 according to the present embodiment can be applied to the biaxial stern catamaran hull 1, which reduces the resistance applied to the duct body 11 and has a high energy saving effect. Can provide.
Further, the stern duct 10 according to this embodiment can be retrofitted to the existing hull 1.

本発明は、特に低速肥大船の船尾に装着する船尾用ダクトに適用でき、ダクト本体を付加しても、船体の抵抗を増加させることなく船殻効率を改善することで省エネ効果がある。   The present invention can be applied particularly to a stern duct mounted on the stern of a low-speed enlarged ship, and even if a duct body is added, there is an energy saving effect by improving hull efficiency without increasing the resistance of the hull.

1 船体
2 船尾
3 プロペラ
10 船尾用ダクト
11 ダクト本体
11s 断面
12 支持手段
Xp 回転中心軸
Xv 上下方向の中心線
α 中心角(角度範囲)
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Hull 2 Stern 3 Propeller 10 Stern duct 11 Duct body 11s Section 12 Support means Xp Rotation center axis Xv Vertical center line α Center angle (angle range)

Claims (17)

船体の船尾に取り付けたプロペラの前方に取り付けられる船尾用ダクトにおいて、ダクト本体を90度から180度の角度範囲の略円弧状に形成し、前記船体を後方から前方視した状態で前記プロペラの上下方向の中心線に対して前記ダクト本体が非対称を成すように、前記ダクト本体を支持手段にて前記船尾に取り付けたことを特徴とする船尾用ダクト。   In a stern duct attached to the front of a propeller attached to the stern of the hull, the duct body is formed in a substantially arc shape with an angle range of 90 to 180 degrees, and the propeller is A stern duct, wherein the duct body is attached to the stern by a support means so that the duct body is asymmetric with respect to a center line in a direction. 船体の船尾に取り付けたプロペラの前方に取り付けられる船尾用ダクトにおいて、ダクト本体を90度から140度の角度範囲の略円弧状に形成し、前記ダクト本体を、前記プロペラの回転中心軸よりも上部に配置して支持手段にて前記船尾に取り付けたことを特徴とする船尾用ダクト。   In a stern duct attached to the front of a propeller attached to a stern of a hull, the duct body is formed in a substantially arc shape with an angle range of 90 degrees to 140 degrees, and the duct body is located above the rotation center axis of the propeller. A stern duct, characterized in that the stern duct is attached to the stern by means of supporting means. 前記ダクト本体の前後方向の断面を内側に凸の翼型に形成したことを特徴とする請求項1又は請求項2に記載の船尾用ダクト。   The stern duct according to claim 1 or 2, wherein a cross section in the front-rear direction of the duct main body is formed in an inwardly convex wing shape. 前記ダクト本体の後端に形成する後端円弧部の半径を、前端に形成する前端円弧部の半径よりも小さくしたことを特徴とする請求項1から請求項3のうちの1項に記載の船尾用ダクト。   The radius of the back end circular arc part formed in the rear end of the said duct main body was made smaller than the radius of the front end circular arc part formed in a front end, The one of Claims 1-3 characterized by the above-mentioned. Stern duct. 前記ダクト本体の仮想中心軸を前記プロペラの回転中心軸と一致させたことを特徴とする請求項1から請求項4のうちの1項に記載の船尾用ダクト。   5. The stern duct according to claim 1, wherein a virtual central axis of the duct main body coincides with a rotation central axis of the propeller. 前記ダクト本体の仮想中心軸を前記プロペラの回転中心軸からずらしたことを特徴とする請求項1から請求項4のうちの1項に記載の船尾用ダクト。   5. The stern duct according to claim 1, wherein a virtual central axis of the duct body is shifted from a rotation central axis of the propeller. 前記船体を側面視した状態で、前記ダクト本体の仮想中心軸を前記プロペラの回転中心軸に対して傾けたことを特徴とする請求項1から請求項6のうちの1項に記載の船尾用ダクト。   7. The stern use according to claim 1, wherein a virtual central axis of the duct body is inclined with respect to a rotation central axis of the propeller in a state in which the hull is viewed from a side. duct. 前記船体を後方から前方視した状態で、前記プロペラが時計回りの場合は右上象限に、また前記プロペラが反時計回りの場合は左上象限に、前記ダクト本体を配置したことを特徴とする請求項1から請求項7のうちの1項に記載の船尾用ダクト。   The duct main body is arranged in the upper right quadrant when the propeller is clockwise when viewed from the rear and the duct body is arranged in the upper left quadrant when the propeller is counterclockwise. The stern duct according to any one of claims 1 to 7. 前記ダクト本体を、前記支持手段としての支柱を介して前記船体の船尾管又は前記船尾管を覆う前記船尾の端部に取り付けたことを特徴とする請求項1から請求項8のいずれか1項に記載の船尾用ダクト。   9. The duct body according to claim 1, wherein the duct body is attached to a stern tube of the hull or an end portion of the stern that covers the stern tube via a support column as the support means. The stern duct described in 1. 前記支柱の断面を、内側に凸の翼型に形成したことを特徴とする請求項9に記載の船尾用ダクト。   The stern duct according to claim 9, wherein a cross section of the support column is formed in an inwardly convex wing shape. 前記支柱を、捻った形状に形成することで、前記プロペラに向かう流れを、前記プロペラの回転方向に対して対向流化したことを特徴とする請求項9又は請求項10に記載の船尾用ダクト。   11. The stern duct according to claim 9, wherein the prop is formed in a twisted shape so that a flow toward the propeller is counterflowed with respect to a rotation direction of the propeller. . 請求項1から請求項11のうちの1項に記載の船尾用ダクトの設計方法であって、前記船尾用ダクトを設計するに当たり、略円弧状の前記ダクト本体と同一半径の全周ダクトを設定するステップと、前記全周ダクトを用いた前記船体の数値計算による抵抗・自航計算を行うステップと、抵抗・自航計算結果から前記全周ダクトの表面に働く船体推進方向の流体力分布を求めるステップと、前記流体力分布に基づいて前記全周ダクトから略円弧状の前記ダクト本体の形状を決定するステップと、を備えたことを特徴とする船尾用ダクトの設計方法。   12. The stern duct design method according to claim 1, wherein when designing the stern duct, an all-round duct having the same radius as the substantially arc-shaped duct body is set. A step of performing resistance / self-propulsion calculation by numerical calculation of the hull using the all-around duct, and a hydrodynamic force distribution in the hull propulsion direction acting on the surface of the all-around duct from the resistance / self-propagation calculation result A method for designing a stern duct, comprising: a step of determining a shape of the substantially arc-shaped duct main body from the circumferential duct based on the fluid force distribution. 前記流体力分布は、スラスト分布と抵抗成分分布であることを特徴とする請求項12に記載の船尾用ダクトの設計方法。   The stern duct design method according to claim 12, wherein the fluid force distribution is a thrust distribution and a resistance component distribution. 前記流体力分布に基づいて前記全周ダクトから略円弧状の前記ダクト本体の前記形状を決定する前記ステップの実行に当って、前記スラスト分布と前記抵抗成分分布の等高線図及び/又は周方向分布図を用いたことを特徴とする請求項13に記載の船尾用ダクトの設計方法。   In the execution of the step of determining the shape of the substantially arc-shaped duct body from the entire circumferential duct based on the fluid force distribution, contour diagrams and / or circumferential direction distributions of the thrust distribution and the resistance component distribution The stern duct design method according to claim 13, wherein a figure is used. 請求項1から請求項11のうちの1項に記載の船尾用ダクトを前記船尾に装備したことを特徴とする船尾用ダクトを装備した船舶。   A ship equipped with a stern duct, wherein the stern duct according to one of claims 1 to 11 is equipped on the stern. 前記船体が二軸船尾双胴型の船体であることを特徴とする請求項15に記載の船尾用ダクトを装備した船舶。   The ship equipped with a stern duct according to claim 15, wherein the hull is a biaxial stern catamaran hull. 前記船体が既存の船体であり、前記船尾用ダクトを前記船体に後付けしたことを特徴とする請求項15又は請求項16に記載の船尾用ダクトを装備した船舶。   The ship equipped with the stern duct according to claim 15 or 16, wherein the hull is an existing hull, and the stern duct is retrofitted to the hull.
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