JP2623895B2 - 船尾粘性抵抗低減装置 - Google Patents
船尾粘性抵抗低減装置Info
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- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
- Y02T70/00—Maritime or waterways transport
- Y02T70/10—Measures concerning design or construction of watercraft hulls
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- Structures Of Non-Positive Displacement Pumps (AREA)
Description
せて、船体抵抗を低減させる船尾粘性抵抗低減装置に関
するものである。
目的とした装置として、第12図に示す船尾フィンaが知
られている。この船尾フィンaは、船尾部bに発生する
乱れた流れを整流することにより、プロペラ起振力の低
減や推進性能の改善を図るものである。
ジ部7からの乱れた流れに対する整流効果は認められる
ようであるが、船尾ビルジ部7からの上昇流と船尾フレ
ア部6からの下降流とにより形成される3次元渦による
粘性抵抗の増加を防止する上では問題があった。
ラ軸5より上側の圧力損失P2が大きい。船尾船体のプロ
ペラ軸5より上の部分は、上方に向かってフレアが拡大
されるため横断面積が大きくなる。したがって、船尾船
体のプロペラ軸5より上の部分における圧力損失P2が船
体抵抗の増大に結びつく。
向かう早い流れを伴った上昇流8と船尾フレア部6から
の強い下降流9とで生成される3次元渦の渦中心から船
体表面までの間の強い下降流により発生することが実験
で判った。特に、船尾渦は船尾端に近くなるほど強くな
ることから圧力損失も船尾端の近傍ほど大きくなる。
り、その目的はプロペラ軸上方の船尾端近傍の船体表面
圧力を回復させ、船体の粘性抵抗を有効に低減し得る装
置を提供することにある。
する3次元流の渦中心が推進用プロペラの回転半径内に
入るよう船体構造が設計される。また実際の船舶を用い
た最近の実験によれば、上記3次元流の渦中心の位置
は、船体形状にはさほど影響されず、プロペラの大きさ
と密接な関係にあることが判明した。実験によれば、多
くの船舶において、船舶の高さ方向にはプロペラ軸の軸
心位置からプロペラの上端位置の間で、幅方向には船体
中心からプロペラ半径の55%〜85%の位置の渦中心が形
成されていることが確かめられた。
船尾を推進用プロペラが取り付けられる最後端に向けて
窄まるように形成し、かつ、その船尾の船体外壁のプロ
ペラ軸上方の横断面形状が外曲りになるように湾曲した
船尾フレア部を形成すると共にプロペラ軸から船底にか
けて球面状になるように湾曲させて船尾ビルジ部を形成
した船舶の船尾粘性抵抗低減装置において、上記船体外
壁の船尾フレア部の両側に、高さ方向にはプロペラ軸の
軸心位置からプロペラの上端位置の間に水線に沿って設
けられ、軸方向には船体中心からプロペラ半径の55%〜
85%の位置に形成される3次元渦の渦中心近傍まで水平
に張り出すと共に張り出した両側縁が、船舶の全長方向
に沿う船体中心に対して平行に形成された船尾渦整流板
を有するものである。
ロペラ前方の船体外壁上に上記3次元流の渦中まで張り
出して設けられることになるので、船尾ビルジ部からの
船体後方へ向かう早い流れを伴った上昇流には影響を与
えず、船尾フレア部からの下降流のみを規制して軸流方
向に整流する。これにより、プロペラ軸上方の船体表面
から渦中心までの強い下降流に起因する圧力損失が低減
されることになり、船尾船体表面の圧力を回復させて船
体抵抗を効果的に低減させることができる。
る。
り下方となる船体外壁3の最後端3aに、推進用プロペラ
4がプロペラ軸5を介して取り付けられている。船舶1
の後部でプロペラ4前方の船体外壁3には、第4図に一
点鎖線で示すように、プロペラ軸5から上方の横断面形
状が外曲りになるように外壁3を湾曲させて船尾フレア
部6が形成されている。また、プロペラ軸5から船底に
かけて球面状になるように船体外壁3を湾曲させて船尾
ビルジ部7が形成されている。
ジ部7からの船体後方へ流れる早い流れを伴った上昇流
8と、船尾フレア部6からの強い下降流9とが合流する
ことにより、第11図に示すような3次元渦が生じる。そ
の渦中心Xと船体外壁3間の流れは下降流9を呈し、船
尾端になる程強くなる。この船尾渦を整流すべく、船舶
1の船尾船体外壁3上には、本発明に係る船尾粘性抵抗
低減装置を構成する一対の船尾渦整流板10が左右対称に
張り出すようにして設けられている。本実施例にあって
は、上部一対の船尾渦整流板10は、第3図に示すように
長手側の側縁10aが船舶1の全長方向に沿う船体中心m
に対して平行に形成されると共に船体後方側の側縁10b
が船体外壁3の最後端3aに一致するようにして形成さ
れ、これが第2図に示すように水線2に沿って設けられ
ている。
外壁3に対する取付け高さは、第2図に示すようにプロ
ペラ軸5の軸心位置qからプロペラ4の上端位置uの間
の所定位置に設定される。また、整流板10の張出し幅
は、第3図に示すように船体中心mからプロペラ半径の
55%〜85%の範囲の所定の長さに設定される。
尾ビルジ部7からの上昇流8と船尾フレア部6からの下
降流9とが合流することにより、第11図に示す如く3次
元流が発生する。また最近の実験によれば、この3次元
流の渦中心Xの位置の船体形状の違いにはさほど影響さ
れず、推進用プロペラ4の大きさと密接に関係している
ことが判明している。実験によれば、船舶1の高さ方向
にはプロペラ軸の軸心位置qからプロペラ4の上端位置
uの間で、幅方向には船体中心mからプロペラ半径rの
55%〜85%の位置に渦中心Xが形成されていることが確
認されている。
A,Bにおける船尾流の様子を示す図であり、第9図は3
次元流の渦中心Xが船体中心mからプロペラ半径rの55
%の位置に形成されている様子を示し、第10図は同じく
プロペラ半径rの85%の位置に形成されている様子を示
している。これらの図からも解るように、船尾に生じる
3次元渦の渦中心Xと船体外壁3間の流れは下降流9を
呈し、渦中心Xから船体中心mに近いほど流れが強くな
っている。従って、船尾渦整流板10の船体外壁3に対す
る取付け高さをプロペラ軸5の軸心位置qからプロペラ
4の上端位置uの間の所定位置に設定すると共に、張出
し幅lを船体中心mからプロペラ半径rの55%(1=0.
55r)〜85%(1=0.85r)の範囲の所定の長さに設定す
ることにより、船体形状を考慮することなく、船尾渦整
流板10が上記3次元流のほぼ渦中心Xまで張り出して設
けられることになる。これにより船尾渦整流板10は、船
尾ビルジ部7からの船体後方へ向かう早い流れを伴った
上昇流8にはさほど影響を与えず、船尾フレア部6から
の強い下降流9を規制する。また、下降流9は船尾渦整
流板10に達したのち整流板10の上面に沿って軸流方向に
整流される。強い下降流9が弱められることにより整流
板10上方の船体表面圧力が高められる。よって、プロペ
ラ軸5上方の船体表面から渦中心Xまでの強い下降流9
に起因する圧力損失が低減されることになり、船体抵抗
を効果的に低減させることができる。
ので、誘導抵抗等などによる抵抗増加には結びつかな
い。さらに、渦中心Xと船体表面間の流れは軸流が非常
に穏やかなことと、船尾渦整流板10がこれに設けられて
下降流9を規制するよう作用することから、船尾粘性抵
抗低減装置を設けることにより摩擦抵抗などの固有抵抗
の増加は考えなくても良い。
船に適用した際の、船体外壁の圧力回復の様子を示した
ものである。また、第5図はその時のプロペラ回転面に
おける三次元渦の強さ(渦度ω)の分布を示したもので
ある。これらによると、圧力損失P2(第4図において綱
掛で示す範囲)が低減されてプロペラ軸5上方の船体外
壁の圧力が高められ、さらにその結果として、プロペラ
回転面における三次元渦の強度も低下していることが判
る。
のである。これによると、本発明に係る船尾粘性抵抗低
減装置が設けられたことにより、船舶の粘性圧力抵抗が
低減していることが判る。
力抵抗の低減量(圧力損失の積分値)との関係を示すも
のである。これによると、船尾渦整流板10は、取り付け
高さがプロペラ軸5の軸心位置qからプロペラ4の上端
位置uの間で効果を発揮していることが判る。
低減量との関係を示すものである。これによると、船尾
渦整流板10は、船体中心mからの張り出し幅1が渦中心
Xまでのときに最も高い効果を発揮するが、張り出し幅
1がプロペラ半径rの55%以上85%以下の範囲でも十分
な抵抗低減効果を発揮していることが判る。
低減装置を設けることにより、船舶の所用馬力を3〜6
%低減しても船舶の航行能力に影響がないことが判っ
た。従って、船舶航行の省エネ化に大きく貢献できる。
に沿って下降する強い流れを軸流方向に整流するための
船尾渦整流板を3次元渦の渦中心近傍まで水平に張り出
すように設けるという簡単な構造でもって船尾圧力損失
を回復でき、船舶の粘性抵抗を有効に低減させることが
できるという優れた効果が発揮できる。
図の側面図、第3図は第1図の要部横断面図、第4図は
本発明に係る船尾粘性抵抗低減装置を肥大船に適用した
際の、船体外壁の圧力回復の様子を示す図、第5図はプ
ロペラ回転面における三次元渦の強さ(渦度)の分布を
示す図、第6図は船舶の粘性圧力抵抗特性を示す図、第
7図は船尾渦整流板の取り付け高さと圧力抵抗の低減量
(圧力損失の積分値)との関係を示す図、第8図は船尾
渦整流板の幅と圧力抵抗の低減量との関係を示す図、第
9図並びに第10図はそれぞれ船体形状が異なる二隻の船
舶A,Bにおける船尾流の様子を示す図、第11図は船尾部
に形成される3次元渦の様子を示す図、第12図は抵抗例
を示す図である。 図中、1は船舶、3は船体外壁、4はプロペラ、5プロ
ペラ軸、10は船尾渦整流板、mは船体中心、qはプロペ
ラ軸の軸心、uはプロペラの上端位置である。
Claims (1)
- 【請求項1】船舶の船尾を推進用プロペラが取り付けら
れる最後端に向けて窄まるように形成し、かつ、その船
尾の船体外壁のプロペラ軸上方の横断面形状が外曲りに
なるよう湾曲した船尾フレア部を形成すると共にプロペ
ラ軸から船底にかけて球面状になるように湾曲させて船
尾ビルジ部を形成した船舶の船尾粘性抵抗低減装置にお
いて、上記船体外壁の船尾フレア部の両側に、高さ方向
にはプロペラ軸の軸心位置からプロペラの上端位置の間
に水線に沿って設けられ、軸方向には船体中心からプロ
ペラ半径の55%〜85%の位置に形成される3次元渦の渦
中心近傍まで水平に張り出すと共に張り出した両側縁
が、船舶の全長方向に沿う船体中心に対して平行に形成
された船尾渦整流板を有することを特徴とする船尾粘性
抵抗低減装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2086396A JP2623895B2 (ja) | 1990-03-30 | 1990-03-30 | 船尾粘性抵抗低減装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP2086396A JP2623895B2 (ja) | 1990-03-30 | 1990-03-30 | 船尾粘性抵抗低減装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
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JPH03284497A JPH03284497A (ja) | 1991-12-16 |
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Family
ID=13885714
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2086396A Expired - Lifetime JP2623895B2 (ja) | 1990-03-30 | 1990-03-30 | 船尾粘性抵抗低減装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
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JP (1) | JP2623895B2 (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2016158725A1 (ja) * | 2015-03-31 | 2016-10-06 | 三井造船株式会社 | 船舶 |
Families Citing this family (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2716658B2 (ja) * | 1993-04-16 | 1998-02-18 | 川崎重工業株式会社 | 船尾構造 |
JP4639706B2 (ja) * | 2004-09-10 | 2011-02-23 | 株式会社Ihi | 圧力渦抑制板 |
WO2006137638A1 (ja) * | 2005-06-20 | 2006-12-28 | Samsung Heavy Ind. Co., Ltd | 船舶冷却排出水の流動制御機構 |
JP5095521B2 (ja) * | 2008-06-25 | 2012-12-12 | 住友重機械マリンエンジニアリング株式会社 | 船体構造 |
JP5101680B2 (ja) * | 2010-10-21 | 2012-12-19 | 株式会社新来島どっく | 船尾フィン |
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Family Cites Families (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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JPS5863196U (ja) * | 1981-10-23 | 1983-04-27 | 三菱重工業株式会社 | 船尾整流板 |
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-
1990
- 1990-03-30 JP JP2086396A patent/JP2623895B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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WO2016158725A1 (ja) * | 2015-03-31 | 2016-10-06 | 三井造船株式会社 | 船舶 |
JP2016193625A (ja) * | 2015-03-31 | 2016-11-17 | 三井造船株式会社 | 船舶 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
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JPH03284497A (ja) | 1991-12-16 |
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