JP6689736B2 - Fin unit device and ship equipped with the same - Google Patents
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Description
本発明は、プロペラ上流側の流れ場を改善するフィンユニット装置およびこれを備えた船舶に関するものである。 The present invention relates to a fin unit device for improving a flow field on the upstream side of a propeller and a ship equipped with the fin unit device.
船舶の推進性能改善のため、プロペラの上流側に、プロペラと逆向きの旋回流れを誘起するフィンユニットを設けることが知られている(特許文献1及び2参照)。
また、特許文献3には、ボッシングに固定された円筒形状の前方ノズルを外部フィンが外方に突出するように設けられた構成が開示されている。さらに、外部フィンと内部フィンとで異なる迎角を有することで、予備渦流を最適化できることが記載されている。
In order to improve the propulsion performance of a ship, it is known to provide a fin unit on the upstream side of the propeller that induces a swirling flow in the direction opposite to the propeller (see
Further, Patent Document 3 discloses a configuration in which a cylindrical front nozzle fixed to bossing is provided so that an external fin protrudes outward. Furthermore, it is described that the pre-vortex can be optimized by having different angles of attack for the outer fin and the inner fin.
しかし、上記特許文献3には、外部フィンと内部フィンの迎角を異ならせると開示されているが、プロペラ上流側の流れ場は複雑で各位置で流れ方向が異なるため、水流の流れとフィン設置角度で決まる迎角は一様に定まるものではない。すなわち、異なる位置にフィンが設置されれば、フィン設置角度が同じでも各フィンの迎角は異なることになる。したがって、特許文献3に開示された異なる迎角でフィンを設置するという事項は、技術的な意味を成さず、具体的な課題解決手段を示していない。 However, although the above Patent Document 3 discloses that the angles of attack of the external fins and the internal fins are different, the flow field on the upstream side of the propeller is complicated and the flow direction is different at each position. The angle of attack determined by the installation angle is not uniformly determined. That is, if the fins are installed at different positions, the angles of attack of the fins are different even if the fin installation angles are the same. Therefore, the matter of disposing the fins at different angles of attack disclosed in Patent Document 3 does not make a technical sense and does not indicate a concrete problem solving means.
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであって、プロペラ上流側の流れ場を改善して船舶の推進性能を向上させることができるフィンユニット装置およびこれを備えた船舶を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above circumstances, and provides a fin unit device capable of improving the flow field on the upstream side of a propeller to improve the propulsion performance of the ship, and a ship including the fin unit device. The purpose is to
上記課題を解決するために、本発明のフィンユニット装置およびこれを備えた船舶は以下の手段を採用する。 In order to solve the above problems, a fin unit device of the present invention and a ship equipped with the fin unit device employ the following means.
本発明のフィンユニット装置は、プロペラの船舶前方に位置し、該プロペラの回転軸線を囲むようにボッシング側に固定されたダクトと、前記ダクトの内周側に外方端部が固定され、前記回転軸線に向けて略半径方向内側に延在する内側フィンと、該内側フィンの延在方向に位置するとともに、前記ダクトの外周側に内方端部が固定され、略半径方向外側に延在する外側フィンとを備え、少なくとも一対の前記内側フィン及び前記外側フィンは、前記プロペラが船舶後方から見て右回転の場合には左舷側、または、前記プロペラが船舶後方から見て左回転の場合には右舷側にて、流入する水に対して迎角を形成し、前記回転軸線を含む基準面に対する前記内側フィンの設置角度をθi、前記基準面に対する前記外側フィンの設置角度をθoとした場合に、θi>θoとされていることを特徴とする。 The fin unit device of the present invention is located in front of the propeller ship, and has a duct fixed to the bossing side so as to surround the rotation axis of the propeller, and an outer end portion fixed to the inner peripheral side of the duct, Inner fins that extend substantially inward in the radial direction toward the axis of rotation, and are located in the extending direction of the inner fins, and have inner ends fixed to the outer peripheral side of the duct and extending substantially outward in the radial direction. At least a pair of the inner fin and the outer fin, the propeller is on the port side when the propeller is rotating right when viewed from the rear of the ship, or when the propeller is rotated left when viewed from the rear of the ship. On the starboard side, the angle of attack is formed with respect to the inflowing water, the installation angle of the inner fin with respect to the reference plane including the rotation axis is θi, and the installation angle of the outer fin with respect to the reference plane is θo. In this case, θi> θo.
プロペラの船舶前方に位置するダクトに対して固定された内側フィン及び外側フィンによって、プロペラ上流で予旋回を促進させてプロペラ効率を向上させる。
内側フィンと外側フィンとをダクトに固定することとしたので、内側フィンと外側フィンとを異なる設置角度としても、ダクトを介して容易に設置することができる。
プロペラ上流側は、ボッシング等の船体形状によって複雑な流れ場となる。例えば、プロペラ回転軸線に直交する面内では、プロペラ回転軸線を中心とする内周側では上方から下方への流れが主となり、外周側では円周方向に沿って下方から上方への流れが主となる。本発明者等は、この流れ場に着目して、内側フィンと外側フィンとの設置角度を適正化できることを見出した。
具体的には、プロペラ右回転の場合には左舷側(プロペラ左回転の場合には右舷側)にて、流入する水に対して迎角を形成し、回転軸線を含む基準面に対する内側フィンの設置角度をθi、基準面に対する外側フィンの設置角度をθoとした場合に、θi>θoの関係となるようにした。この理由は以下の通りである。
プロペラ右回転の場合に左舷側(プロペラ左回転の場合に右舷側)では、内周側の流れ場は、上方から下方への流れが主となり、下方から上方に回転するプロペラに対向する方向となる。このため、上方から下方への流れを促進するように内側フィンの設置角度θiを大きくすることが好ましい。
一方、外周側の流れ場は、下方から上方への流れが主となり、下方から上方に回転するプロペラと略同一方向となる。このため、外側フィンは下向きに流れを変更する設置角度とすることが好ましい。しかし、外周側ではプロペラ回転軸線方向の流速が内周側に比べて大きいため、大きな迎角を得るように外側フィンの設置角度を設定すると外側フィンが流れに対する抵抗となるため好ましくない。したがって、内側フィンの設置角度θiよりも外側フィンの設置角度θoを小さく設定する(θi>θo)。
以上により、内周側及び外周側においてプロペラ上流側の流れ場が改善され、船舶の推進性能を向上させることができる。
なお、内側フィン及び外側フィンを翼形状とする場合には、翼形状の腹側を下方に向けて設置することが好ましい。これにより、腹側形状を利用して効果的に流れ方向を上方から下方に変更することができる。
An inner fin and an outer fin fixed to a duct located in front of the propeller ship promotes pre-turning upstream of the propeller to improve propeller efficiency.
Since the inner fins and the outer fins are fixed to the duct, even if the inner fins and the outer fins have different installation angles, they can be easily installed through the duct.
The upstream side of the propeller has a complicated flow field due to the hull shape such as bossing. For example, in a plane orthogonal to the propeller rotation axis, the flow from the upper side to the lower side is mainly on the inner peripheral side around the propeller rotation axis, and the flow from the lower side to the upper side is mainly on the outer peripheral side along the circumferential direction. Becomes The present inventors have paid attention to this flow field and found that the installation angles of the inner fins and the outer fins can be optimized.
Specifically, in the case of propeller clockwise rotation, on the port side (in the case of propeller counterclockwise rotation, the starboard side), an angle of attack is formed with respect to the inflowing water, and the inner fin of the reference plane including the axis of rotation is When the installation angle is θi and the installation angle of the outer fin with respect to the reference plane is θo, the relationship of θi> θo is established. The reason for this is as follows.
On the port side in the case of right-hand rotation of the propeller (on the starboard side in the case of left-hand rotation of the propeller), the flow field on the inner peripheral side is mainly the flow from the upper side to the lower side, and the direction opposite to the propeller rotating from the lower side to the upper side. Become. Therefore, it is preferable to increase the installation angle θi of the inner fin so as to promote the flow from the upper side to the lower side.
On the other hand, the flow field on the outer peripheral side is mainly a flow from the lower side to the upper side, and is in substantially the same direction as the propeller rotating from the lower side to the upper side. Therefore, it is preferable that the outer fin has an installation angle that changes the flow downward. However, on the outer peripheral side, the flow velocity in the direction of the propeller rotation axis is higher than on the inner peripheral side. Therefore, it is not preferable to set the installation angle of the outer fins so as to obtain a large angle of attack, because the outer fins resist the flow. Therefore, the installation angle θo of the outer fin is set smaller than the installation angle θi of the inner fin (θi> θo).
As described above, the flow field on the upstream side of the propeller is improved on the inner peripheral side and the outer peripheral side, and the propulsive performance of the ship can be improved.
When the inner fins and the outer fins have a wing shape, it is preferable to install the wing shape with the ventral side facing downward. This makes it possible to effectively change the flow direction from the upper side to the lower side by utilizing the ventral shape.
また、本発明のフィンユニット装置は、プロペラの船舶前方に位置し、該プロペラの回転軸線を囲むようにボッシング側に固定されたダクトと、前記ダクトの内周側に外方端部が固定され、前記回転軸線に向けて略半径方向内側に延在する内側フィンと、該内側フィンの延在方向に位置するとともに、前記ダクトの外周側に内方端部が固定され、略半径方向外側に延在する外側フィンとを備え、少なくとも一対の前記内側フィン及び前記外側フィンは、前記プロペラが船舶後方から見て右回転の場合には右舷側、または、前記プロペラが船舶後方から見て左回転の場合には左舷側にて、流入する水に対して迎角を形成し、前記回転軸線を含む基準面に対する前記内側フィンの設置角度をθi、前記基準面に対する前記外側フィンの設置角度をθoとした場合に、θi<θoとされていることを特徴とする。 Further, the fin unit device of the present invention is located in front of the propeller ship, and has a duct fixed to the bossing side so as to surround the rotation axis of the propeller, and an outer end portion fixed to the inner peripheral side of the duct. , An inner fin extending substantially inward in the radial direction toward the rotation axis, and an inner end portion fixed to the outer peripheral side of the duct while being located in the extending direction of the inner fin, and being substantially outward in the radial direction. At least a pair of the inner fins and the outer fins, which extend with an outer fin, extend to the starboard side when the propeller rotates to the right when viewed from the rear of the ship, or the propeller rotates to the left when viewed from the rear of the ship. In this case, on the port side, an angle of attack is formed with respect to the inflowing water, the installation angle of the inner fin with respect to the reference plane including the rotation axis is θi, and the installation angle of the outer fin with respect to the reference plane is θi. If o, then θi <θo.
プロペラの船舶前方に位置するダクトに対して固定された内側フィン及び外側フィンによって、プロペラ上流で予旋回を促進させてプロペラ効率を向上させる。
内側フィンと外側フィンとをダクトに固定することとしたので、内側フィンと外側フィンとを異なる設置角度としても、ダクトを介して容易に設置することができる。
プロペラ上流側は、ボッシング等の船体形状によって複雑な流れ場となる。例えば、プロペラ回転軸線に直交する面内では、プロペラ回転軸線を中心とする内周側では上方から下方への流れが主となり、外周側では円周方向に沿って下方から上方への流れが主となる。本発明者等は、この流れ場に着目して、内側フィンと外側フィンとの設置角度を適正化できることを見出した。
具体的には、プロペラ右回転の場合には右舷側(プロペラ左回転の場合には左舷側)にて、流入する水に対して迎角を形成し、回転軸線を含む基準面に対する内側フィンの設置角度をθi、基準面に対する外側フィンの設置角度をθoとした場合に、θi<θoの関係となるようにした。
プロペラ右回転の場合に右舷側(プロペラ左回転の場合に左舷側)では、内周側の流れ場は上方から下方への流れが主となり、上方から下方に回転するプロペラと略同一方向となる。このため、内側フィンは上向きに流れを変更するように設置角度θiを大きくすることが好ましい。
一方、外周側の流れ場は、下方から上方への流れが主となり、下方から上方に回転するプロペラと対向する方向となる。このため、下方から上方への流れを促進するように外側フィンの設置角度θoを大きくすることが好ましい。したがって、内側フィンの設置角度θiよりも外側フィンの設置角度θoを大きく設定する(θi<θo)。
以上により、内周側及び外周側においてプロペラ上流の流れ場が改善され、推進性能を向上させることができる。
なお、内側フィン及び外側フィンを翼形状とする場合には、翼形状の腹側を上方に向けて設置することが好ましい。これにより、腹側形状を利用して効果的に流れ方向を下方から上方に変更することができる。
An inner fin and an outer fin fixed to a duct located in front of the propeller ship promotes pre-turning upstream of the propeller to improve propeller efficiency.
Since the inner fins and the outer fins are fixed to the duct, even if the inner fins and the outer fins have different installation angles, they can be easily installed through the duct.
The upstream side of the propeller has a complicated flow field due to the hull shape such as bossing. For example, in a plane orthogonal to the propeller rotation axis, the flow from the upper side to the lower side is mainly on the inner peripheral side around the propeller rotation axis, and the flow from the lower side to the upper side is mainly on the outer peripheral side along the circumferential direction. Becomes The present inventors have paid attention to this flow field and found that the installation angles of the inner fins and the outer fins can be optimized.
Specifically, in the case of propeller clockwise rotation, the starboard side (in the case of propeller counterclockwise rotation, the port side) forms an angle of attack with the inflowing water, and When the installation angle is θi and the installation angle of the outer fin with respect to the reference plane is θo, the relationship of θi <θo is established.
On the starboard side in the case of propeller clockwise rotation (port side in the case of propeller left rotation), the flow field on the inner circumference side mainly flows from the upper side to the lower side, and is in substantially the same direction as the propeller rotating from the upper side to the lower side. . Therefore, it is preferable to increase the installation angle θi of the inner fin so as to change the flow upward.
On the other hand, the flow field on the outer peripheral side is mainly a flow from the lower side to the upper side, and is in a direction facing the propeller rotating from the lower side to the upper side. Therefore, it is preferable to increase the installation angle θo of the outer fin so as to promote the flow from the lower side to the upper side. Therefore, the installation angle θo of the outer fin is set to be larger than the installation angle θi of the inner fin (θi <θo).
As described above, the flow field upstream of the propeller is improved on the inner peripheral side and the outer peripheral side, and the propulsion performance can be improved.
When the inner fins and the outer fins have a wing shape, it is preferable to install the wing shape with the ventral side facing upward. This makes it possible to effectively change the flow direction from the lower side to the upper side by utilizing the ventral shape.
また、本発明のフィンユニット装置は、プロペラの船舶前方に位置し、該プロペラの回転軸線を囲むようにボッシング側に固定されたダクトと、前記ダクトの内周側に外方端部が固定され、前記回転軸線に向けて略半径方向内側に延在する内側フィンと、該内側フィンの延在方向とは異なる位置に、前記ダクトの外周側に内方端部が固定され、略半径方向外側に延在する外側フィンとを備えていることを特徴とする。 Further, the fin unit device of the present invention is located in front of the propeller ship, and has a duct fixed to the bossing side so as to surround the rotation axis of the propeller, and an outer end portion fixed to the inner peripheral side of the duct. , An inner fin extending substantially inward in the radial direction toward the rotation axis, and an inner end fixed to the outer peripheral side of the duct at a position different from the extending direction of the inner fin, and substantially outward in the radial direction. And an outer fin extending to the.
プロペラの船舶前方に位置するダクトに対して固定された内側フィン及び外側フィンによって、プロペラ上流で予旋回を促進させてプロペラ効率を向上させる。
内側フィンと外側フィンとをダクトに固定することとしたので、内側フィンと外側フィンとを異なる設置角度としても、ダクトを介して容易に設置することができる。
プロペラ上流側は、ボッシング等の船体形状によって複雑な流れ場となる。例えば、プロペラ回転軸線に直交する面内では、プロペラ回転軸線を中心とする内周側では上方から下方への流れが主となり、外周側では円周方向に沿って下方から上方への流れが主となる。本発明者等は、この流れ場に着目して、内側フィンと外側フィンとの設置角度を適正化できることを見出した。
具体的には、内側フィンの延在方向とは異なる位置に、外側フィンを設けることとした。流れ場が異なる内周側と外周側とでそれぞれ独立して内側フィン及び外側フィンを適正な位置に設置することができ、内周側及び外周側においてプロペラ上流の流れ場が改善され、推進性能を向上させることができる。
なお、内側フィンと外側フィンの設置角度に関する上述の発明と組み合わせることとしても良い。
An inner fin and an outer fin fixed to a duct located in front of the propeller ship promotes pre-turning upstream of the propeller to improve propeller efficiency.
Since the inner fins and the outer fins are fixed to the duct, even if the inner fins and the outer fins have different installation angles, they can be easily installed through the duct.
The upstream side of the propeller has a complicated flow field due to the hull shape such as bossing. For example, in a plane orthogonal to the propeller rotation axis, the flow from the upper side to the lower side is mainly on the inner peripheral side around the propeller rotation axis, and the flow from the lower side to the upper side is mainly on the outer peripheral side along the circumferential direction. Becomes The present inventors have paid attention to this flow field and found that the installation angles of the inner fins and the outer fins can be optimized.
Specifically, the outer fins are provided at positions different from the extending direction of the inner fins. Inner fins and outer fins can be installed at appropriate positions independently on the inner peripheral side and outer peripheral side where the flow fields are different, and the flow field upstream of the propeller is improved on the inner peripheral side and outer peripheral side, and propulsion performance is improved. Can be improved.
It should be noted that the invention may be combined with the above invention regarding the installation angles of the inner fin and the outer fin.
さらに、本発明のフィンユニット装置では、前記ダクトの下方には、前記内側フィンを設け、前記外側フィンを設けないことを特徴とする。 Further, in the fin unit device of the present invention, the inner fin is provided below the duct, and the outer fin is not provided.
ダクトの下方の外周側は、プロペラ回転軸線方向の流速が大きい領域であり、外側フィンが抵抗となってしまうおそれがあるため、ダクトの下方には外側フィンを設けないこととした。このような場合には、内側フィンの枚数よりも外側フィンの枚数の方が少なくなることもある。
ダクトの下方とは、例えば、船舶後方からダクトを見た場合に、プロペラ回転軸線を通る水平線よりも下方の領域を意味する。
The outer peripheral side below the duct is a region where the flow velocity in the direction of the propeller rotation axis is large, and the outer fin may become a resistance. Therefore, the outer fin is not provided below the duct. In such a case, the number of outer fins may be smaller than the number of inner fins.
The lower side of the duct means, for example, a region below a horizontal line passing through the propeller rotation axis when the duct is viewed from the rear of the ship.
さらに、本発明のフィンユニット装置では、前記プロペラが船舶後方から見て右回転の場合には左舷側、または、前記プロペラが船舶後方から見て左回転の場合には右舷側にて、前記外側フィンの前記内方端部は、該内方端部の近くに位置して対応する前記内側フィンよりも上方の位置で前記ダクトに固定されていることを特徴とする。
Further, in the fin unit device of the present invention, when the propeller rotates clockwise when viewed from the rear of the ship, or on the starboard side when the propeller rotates counterclockwise when viewed from the rear of the ship, the outside The inner end of the fin is fixed to the duct at a position near the inner end and above the corresponding inner fin.
プロペラが船舶後方から見て右回転の場合には左舷側、または、プロペラが船舶後方から見て左回転の場合には右舷側にて、外側フィンの内方端部を、対応する内側フィンよりも上方の位置でダクトに固定することとした。これは、プロペラ右回転の場合には左舷側(プロペラ左回転の場合には右舷側)では、上方の領域ほどプロペラ回転軸線方向の大きな流速を避けることができるので、外側フィンを設けることによる流れ場改善の効果が大きいからである。 When the propeller is rotating to the right when viewed from the rear of the ship, or on the starboard side when the propeller is rotating to the left when viewed from the rear of the ship, place the inner end of the outer fin from the corresponding inner fin. Also decided to fix it to the duct at the upper position. This is because when the propeller rotates clockwise, the port on the port side (in the case of propeller left rotation, the starboard side) can avoid a larger flow velocity in the direction of the propeller rotation axis toward the upper region. This is because the effect of field improvement is great.
また、本発明のフィンユニット装置は、プロペラの船舶前方に位置し、該プロペラの回転軸線を囲むようにボッシング側に固定されたダクトと、前記ダクトの内周側に外方端部が固定され、前記回転軸線に向けて略半径方向内側に延在する内側フィンと、該内側フィンの延在方向に位置するとともに、前記ダクトの外周側に内方端部が固定され、略半径方向外側に延在する外側フィンとを備え、前記プロペラが船舶後方から見て右回転の場合には左舷側の上方、または、前記プロペラが船舶後方から見て左回転の場合には右舷側の上方にて、前記外側フィンの延在方向が、対応する前記内側フィンの延在方向よりも上方に向いていることを特徴とする。 Further, the fin unit device of the present invention is located in front of the propeller ship, and has a duct fixed to the bossing side so as to surround the rotation axis of the propeller, and an outer end portion fixed to the inner peripheral side of the duct. , An inner fin extending substantially inward in the radial direction toward the rotation axis, and an inner end portion fixed to the outer peripheral side of the duct while being located in the extending direction of the inner fin, and being substantially outward in the radial direction. With extending outer fins, above the port side when the propeller is rotating to the right when viewed from the rear of the ship, or above the starboard side when the propeller is rotating to the left when viewed from the rear of the ship. The extending direction of the outer fins is higher than the extending direction of the corresponding inner fins.
プロペラの船舶前方に位置するダクトに対して固定された内側フィン及び外側フィンによって、プロペラ上流で予旋回を促進させてプロペラ効率を向上させる。
内側フィンと外側フィンとをダクトに固定することとしたので、内側フィンと外側フィンとを異なる設置角度としても、ダクトを介して容易に設置することができる。
プロペラ上流側は、ボッシング等の船体形状によって複雑な流れ場となる。例えば、プロペラ回転軸線に直交する面内では、プロペラ回転軸線を中心とする内周側では上方から下方への流れが主となり、外周側では円周方向に沿って下方から上方への流れが主となる。本発明者等は、この流れ場に着目して、内側フィンと外側フィンとの設置角度を適正化できることを見出した。
具体的には、プロペラ右回転の場合には左舷側の上方(プロペラ左回転の場合には右舷側の上方)では、外側フィンの半径方向における延在方向を、対応する内側フィンの半径方向における延在方向よりも上方に向けるようにした。これにより、下方から上方に回転するプロペラに対向する方向に流れを変更することができる。
なお、プロペラ右回転の場合には左舷側の上方(プロペラ左回転の場合には右舷側の上方)とは、例えば、船舶後方から見た場合に、プロペラ回転軸線を通る水平線よりも上方の領域を意味する。
また、内側フィンと外側フィンの設置角度に関する上述の発明や、内側フィンと外側フィンとのダクトに対する設置位置を異ならせた上述の発明と組み合わせることとしても良い。
An inner fin and an outer fin fixed to a duct located in front of the propeller ship promotes pre-turning upstream of the propeller to improve propeller efficiency.
Since the inner fins and the outer fins are fixed to the duct, even if the inner fins and the outer fins have different installation angles, they can be easily installed through the duct.
The upstream side of the propeller has a complicated flow field due to the hull shape such as bossing. For example, in a plane orthogonal to the propeller rotation axis, the flow from the upper side to the lower side is mainly on the inner peripheral side around the propeller rotation axis, and the flow from the lower side to the upper side is mainly on the outer peripheral side along the circumferential direction. Becomes The present inventors have paid attention to this flow field and found that the installation angles of the inner fins and the outer fins can be optimized.
Specifically, in the case of propeller clockwise rotation, above the port side (in the case of propeller counterclockwise rotation, above the starboard side), the extension direction in the radial direction of the outer fin is set to the radial direction of the corresponding inner fin. It was designed to point upwards rather than the extension direction. As a result, the flow can be changed in the direction opposite to the propeller rotating from the lower side to the upper side.
It should be noted that, in the case of propeller clockwise rotation, above port side (in the case of propeller counterclockwise rotation, above starboard side) is, for example, a region above the horizontal line passing through the propeller rotation axis when viewed from the rear of the ship. Means
Further, the invention may be combined with the above invention relating to the installation angles of the inner fins and the outer fins, or the above invention in which the installation positions of the inner fins and the outer fins with respect to the duct are different.
さらに、本発明のフィンユニット装置では、前記ダクトは、上流側から下流側に向けて前記回転軸線側に傾斜するようにコード長方向が設けられた翼形状の縦断面を有することを特徴とする。 Further, in the fin unit device of the present invention, the duct has a blade-shaped longitudinal section in which a cord length direction is provided so as to incline toward the rotation axis side from an upstream side to a downstream side. .
ダクトを、上流側から下流側に向けてプロペラ回転軸線側に傾斜するようにコード長方向が設けられた翼形状の縦断面を有するようにしたので、ダクトに流入する流れによって推進力を得ることができる。 Since the duct has a wing-shaped longitudinal section in which the cord length direction is provided so as to incline from the upstream side to the downstream side toward the propeller rotation axis, the propulsive force can be obtained by the flow flowing into the duct. You can
さらに、本発明のフィンユニット装置では、前記ダクトの下方における前記コード長が、該ダクトの上方における前記コード長よりも小さいことを特徴とする。 Furthermore, the fin unit device of the present invention is characterized in that the cord length below the duct is smaller than the cord length above the duct.
ダクトの下方では、内周側における流れ場が下方に向かうようになっているので、翼形状のダクトであっても流れの剥離が生じ易く推進力が得られにくい。そこで、ダクトの下方のコード長を上方よりも短くして、より抵抗とならないようにした。なお、ダクト下方の設置角度をダクト上方と異ならせて、より抵抗とならないように設置角度を設定してもよい。
ダクトの下方とは、例えば、船舶後方からダクトを見た場合に、プロペラ回転軸線を通る水平線よりも下方の領域を意味する。
Since the flow field on the inner peripheral side is directed downward below the duct, flow separation easily occurs even in a blade-shaped duct, and propulsive force is difficult to obtain. Therefore, the length of the cord below the duct was made shorter than that above so that it would not become more resistant. The installation angle below the duct may be different from the installation angle above the duct, and the installation angle may be set so that resistance is not further increased.
The lower side of the duct means, for example, a region below a horizontal line passing through the propeller rotation axis when the duct is viewed from the rear of the ship.
さらに、本発明のフィンユニット装置では、前記ダクトの下方には、該ダクトを部分的に欠損させたダクト欠損部が設けられていることを特徴とする。 Furthermore, the fin unit device of the present invention is characterized in that a duct defect portion, which is a partial defect of the duct, is provided below the duct.
ダクトの下方に、部分的に欠損させたダクト欠損部を設け、ダクトを設けない領域を形成することとした。これにより、流れの剥離やプロペラ回転軸線方向の流速が大きい領域でのダクトの抵抗を低減することができる。 Below the duct, a partially defective duct defect portion is provided to form a region where the duct is not provided. Thereby, the flow separation and the resistance of the duct in the region where the flow velocity in the propeller rotation axis direction is high can be reduced.
さらに、本発明のフィンユニット装置では、前記ダクトを船体後方から見た場合の中心位置は、前記回転軸線と異なることを特徴とする。 Further, in the fin unit device of the present invention, the center position of the duct when viewed from the rear of the hull is different from the rotation axis.
プロペラ上流側は、ボッシング等の船体形状によって複雑な流れ場となる。このため、ダクトは、上述のように推力を発生する領域もある一方で、ダクト自身が抵抗となる領域もある。そこで、ダクトの中心位置をプロペラ回転軸線と異なる位置に設置することで、ダクトの性能を効果的に発揮させることができる。
例えば、ダクト上方のように推力を発生できる位置では流れに対して推力を有効に発生できる位置にダクトを位置させるとともに、ダクト下方のように推力を発生させ難い位置では可及的に流線に沿うようにダクトを位置させて抵抗を低減するようにする。この場合、ダクトの横断面形状は、円形に限らず、楕円形や長円形、あるいは一部を切り欠いた形状としても良い。円形でない場合の形状における中心位置とは、図心を意味する。
また、プロペラの回転による影響でプロペラ上流側の流れ場が変化する場合には、これに応じてダクトの中心位置を設定する。例えば、ダクトの中心位置を、プロペラ回転軸線を通る鉛直線上からプロペラの回転方向にずらして設定しても良い。
The upstream side of the propeller has a complicated flow field due to the hull shape such as bossing. For this reason, the duct has a region where thrust is generated as described above, while there is a region where the duct itself becomes a resistance. Therefore, the performance of the duct can be effectively exhibited by installing the center position of the duct at a position different from the propeller rotation axis.
For example, at a position where thrust can be generated, such as above the duct, position the duct at a position where thrust can be effectively generated against the flow, and at a position where it is difficult to generate thrust, such as below the duct, streamline as much as possible. Position the ducts along to reduce resistance. In this case, the cross-sectional shape of the duct is not limited to the circular shape, but may be an elliptical shape, an oval shape, or a shape in which a part is cut away. The center position in a shape that is not circular means the centroid.
Further, when the flow field on the upstream side of the propeller changes due to the influence of the rotation of the propeller, the center position of the duct is set accordingly. For example, the center position of the duct may be set so as to be shifted from the vertical line passing through the propeller rotation axis in the propeller rotation direction.
また、本発明の船舶は、回転軸線回りに回転するプロペラと、該プロペラを回転可能に支持するとともに、該プロペラの船舶前方に設けられたボッシングと、該ボッシングに設けられた上記いずれかに記載のフィンユニット装置とを備えている。 Further, the watercraft of the present invention is a propeller that rotates around a rotation axis, a bossing that rotatably supports the propeller, a boshing provided in front of the propeller ship, and one of the above-mentioned boshings provided. And a fin unit device.
プロペラ上流側の流れ場に応じて内側フィン及び外側フィンを適正に設置することとしたので、プロペラ上流側の流れ場を改善して船舶の推進性能を向上させることができる。 Since the inner fins and the outer fins are properly installed according to the flow field on the upstream side of the propeller, the flow field on the upstream side of the propeller can be improved to improve the propulsion performance of the ship.
以下に、本発明にかかる実施形態について、図面を参照して説明する。
[第1実施形態]
図1には、本発明の第1実施形態に係る船舶1の船尾部分が示されている。船尾部分には、ボッシング11と、船尾オーバーハング部12が設けられている。ボッシング11は、プロペラの上流側に位置し、推進用のプロペラ10が回転軸線L1まわりに回転可能なようにプロペラ10を回転可能に支持する。船尾オーバーハング部12は、プロペラ10の上方位置に設けられている。
Embodiments according to the present invention will be described below with reference to the drawings.
[First Embodiment]
FIG. 1 shows a stern portion of a
ボッシング11には、フィンユニット装置20が取り付けられている。フィンユニット装置20は、前進時のプロペラ10の回転方向と逆向きの旋回流を発生させて、プロペラ効率を向上させる。
A
図2には、フィンユニット装置20を後方から見た正面図を示している。図2の右下に座標軸が示されているように、船舶の進行方向をx軸、x軸に直交する水平方向をy軸、x軸に直交する鉛直方向をz軸とされている(以下同じ)。
FIG. 2 shows a front view of the
フィンユニット装置20は、ダクト22と、ダクト22の内周側に位置する内側フィン24と、ダクト22の外周側に位置する外側フィン25とを備えている。
The
ダクト22は、円筒形状とされており、ダクト22の中心軸線はプロペラ10の回転軸線L1と一致している。ダクト22の半径は、プロペラ10の半径をRとした場合、0.3R以上0.9R以下とされている。
The
内側フィン24は、内方端部がボッシング11に固定され、外方端部がダクト22の内周面に固定されている。内側フィン24は、回転軸線L1を中心とする半径方向に延在している。図3及び図4に示すように、内側フィン24の断面は翼形状とされており、翼先端が船舶前方側を向き、翼後端が船舶後方を向くように配置されている。
The
外側フィン25は、図2に示されているように、内方端部がダクト22の外周面に固定され、外方端部が自由端とされている。外側フィン25の外方端部は、プロペラ10の外周直径D1と同等の位置に配置されている。外側フィン25は、対応する内側フィン24の延在方向に一致するように、回転軸線L1を中心とする半径方向に延在している。図3及び図4に示すように、外側フィン25の断面は翼形状とされており、翼先端が船舶前方側を向き、翼後端が船舶後方を向くように配置されている。
As shown in FIG. 2, the
同一の半径方向に延在する内側フィン24及び外側フィン25の対は、本実施形態では6対設けられている。具体的には、左舷側に、下段のフィン24a,25a、中段のフィン24b,25b及び上段のフィン24c,25cの3対が設けられ、右舷側に、下段のフィン24d,25d、中段のフィン24e,25e及び上段のフィン24f,25fの3対が設けられている。各対のフィン24,25は、回転軸線L1を通る鉛直線Vに対して左右対称に設けられているが、適宜その位置を変更することができる。
中段のフィン24b,25b,24e,25eは、水平線H方向に延在している。下段のフィン24a,25a,24d,25d及び上段のフィン24c,25c,24f,25fは、中段のフィン24b,25b,24e,25eの延在方向(水平線H方向)に対して対象に振り分けられて配置されている。ただし、本発明はこれらのフィン配置に限定されるものではない。
Six pairs of
The
上述のように、内側フィン24と外側フィン25とをそれぞれダクト22に固定することとしたので、後述するように内側フィン24と外側フィン25とを異なる設置角度としても、ダクト22を介して容易に設置することができるようになっている。
As described above, the
なお、プロペラ10は、図2に矢印A1で示すように、船舶後方から見た場合に右回りに回転する。
The
図3には、左舷側から見た内側フィン24及び外側フィン25が示されている。同図において、矢印A2で示すように、水流は右から左に流れる。内側フィン24及び外側フィン25は、翼形状の腹側を下、背側を上にして配置されている。内側フィン24は、回転軸線L1(図2参照)を含む基準面P1に対して、設置角度θiを有して配置されている。外側フィン25は、回転軸線L1(図2参照)を含む基準面P2に対して、設置角度θoを有して配置されている。そして、左舷側において、これら設置角度θi,θoの関係は下式とされる。
θi>θo ・・・(1)
FIG. 3 shows the
θi> θo (1)
図4には、右舷側から見た内側フィン24及び外側フィン25が示されている。同図において、矢印A3で示すように、水流は右から左に流れる。内側フィン24及び外側フィン25は、翼形状の腹側を上、背側を下にして配置されている。内側フィン24は、回転軸線L1(図2参照)を含む基準面P1に対して、設置角度θiを有して配置されている。外側フィン25は、回転軸線L1(図2参照)を含む基準面P2に対して、設置角度θoを有して配置されている。そして、右舷側において、これら設置角度θi,θoの関係は、下式とされる。
θi<θo ・・・(2)
FIG. 4 shows the
θi <θo (2)
上記構成の本実施形態の作用効果を以下に説明する。
プロペラ10の上流側は、ボッシング11の形状や、ボッシング11に至る上流側および周囲の船体形状によって、図5に示すように複雑な流れ場となる。同図は、図2と同様に船舶後方から見たプロペラ10の上流側の流れ場を示している。同図において、回転軸線L1を通る水平線H及び鉛直線Vが示されている。等高線のように描かれた実線は、回転軸線L1方向(紙面垂直方向)の等流速線を示し、回転軸線L1に近い内周側ほど流速が小さく、外周側ほど流速が高い。複数の矢印は、回転軸線L1に直交する面内(y−z面内)における水流の流れ方向を示している。
The operation and effect of this embodiment having the above configuration will be described below.
The upstream side of the
同図から分かるように、回転軸線L1を中心とする内周側では上方から下方への流れが主となり、外周側では円周方向に沿って下方から上方への流れが主となる。また、符号S1で示した領域は、回転軸線L1の下方でかつ外周側に位置し、船体外方の流れの影響によって回転軸線L1方向の流速が大きい領域である。 As can be seen from the figure, the flow from the upper side to the lower side is mainly on the inner peripheral side around the rotation axis L1, and the flow from the lower side to the upper side is mainly on the outer peripheral side along the circumferential direction. The region indicated by reference numeral S1 is located below the rotation axis L1 and on the outer peripheral side, and is a region where the flow velocity in the rotation axis L1 direction is large due to the influence of the flow outside the hull.
上式(1)で示したように、プロペラ右回転の場合には左舷側にて、内側フィン24の設置角度θi及び外側フィン25の設置角度θoの関係を、θi>θoとした。この理由は以下の通りである。
プロペラ右回転の場合に左舷側では、内周側の流れ場は、図5に示したように、上方から下方への流れが主となり、下方から上方に回転するプロペラ10に対向する方向となる。このため、上方から下方への流れを促進するように内側フィン24の設置角度θiを大きくする。設置角度θiは、流入する流れに沿う迎角となるように設定され、この場合、迎角は例えば0°以上20℃以下、好ましくは0°以上15°以下に設定される。
As shown in the above equation (1), in the case of propeller clockwise rotation, the relationship between the installation angle θi of the
On the port side in the case of right rotation of the propeller, the flow field on the inner peripheral side is, as shown in FIG. 5, mainly the flow from the upper side to the lower side, and the direction opposite to the
一方、外周側の流れ場は、下方から上方への流れが主となり、下方から上方に回転するプロペラ10と略同一方向となる。このため、外側フィン25は下向きに流れを変更する設置角度とすることが好ましい。しかし、外周側ではプロペラ10の回転軸線L1方向の流速が内周側に比べて大きいため、大きな迎角を得るように外側フィン25の設置角度θoを設定すると外側フィン25が流れに対する抵抗となるため好ましくない。したがって、式(1)に示したように、内側フィン24の設置角度θiよりも外側フィン25の設置角度θoを小さく設定する。
以上により、内周側及び外周側においてプロペラ10の上流側の流れ場が改善され、船舶1の推進性能を向上させることができる。
On the other hand, the flow field on the outer peripheral side is mainly a flow from the lower side to the upper side, and is in substantially the same direction as the
As described above, the flow field on the upstream side of the
内側フィン24及び外側フィン25について、翼形状の腹側を下方に向けて設置することとした。これにより、腹側形状を利用して効果的に流れ方向を上方から下方に変更することができ、更に流れ場を改善することができる。
With respect to the
また、上式(2)で示したように、プロペラ10が右回転の場合には右舷側にて、内側フィン24の設置角度θi及び外側フィン25の設置角度θoの関係を、θi<θoとした。この理由は以下の通りである。
図5に示したように、内周側の流れ場は上方から下方への流れが主となり、上方から下方に回転するプロペラ10と略同一方向となる。このため、内側フィン24は上向きに流れを変更するように設置角度θiを大きくする。
一方、外周側の流れ場は、下方から上方への流れが主となり、下方から上方に回転するプロペラ10と対向する方向となる。このため、下方から上方への流れを促進するように外側フィン25の設置角度θoを大きくする。設置角度θoは、流入する流れに沿う迎角となるように設定され、この場合、迎角は例えば0°以上20℃以下、好ましくは0°以上15°以下に設定される。
以上から、式(2)に示したように、内側フィン24の設置角度θiよりも外側フィン25の設置角度θoを大きく設定する。
Further, as shown in the above equation (2), when the
As shown in FIG. 5, the flow field on the inner peripheral side is mainly the flow from the upper side to the lower side, and is in substantially the same direction as the
On the other hand, the flow field on the outer peripheral side is mainly a flow from the lower side to the upper side, and is in a direction facing the
From the above, as shown in the equation (2), the installation angle θo of the
内側フィン24及び外側フィン25について、翼形状の腹側を上方に向けて設置することとした。これにより、腹側形状を利用して効果的に流れ方向を下方から上方に変更することができ、更に流れ場を改善することができる。
With respect to the
なお、本実施形態では、プロペラ右回りを前提として説明したが、プロペラ左回りの場合にも本実施形態を適用することができる。具体的には、プロペラ右回りの場合に左舷側としていたものがプロペラ左回りの場合の右舷側に対応し、プロペラ右回りの場合に右舷側としていたものがプロペラ左回りの左舷側に対応する。これについては、以下の各実施形態でも同様である。 The present embodiment has been described on the premise that the propeller rotates clockwise, but the present embodiment can be applied to the case where the propeller rotates counterclockwise. Specifically, when the propeller is turned clockwise, the port side corresponds to the starboard side when the propeller is turned counterclockwise, and when the propeller is turned clockwise, what is used as the starboard side corresponds to the propeller counterclockwise port side. . This also applies to each of the following embodiments.
[第2実施形態]
次に、本発明の第2実施形態について、図6を用いて説明する。
本実施形態は、第1実施形態に対して、内側フィン24と外側フィン25の配置が異なり、その他は同様である。したがって、以下では相違点のみを説明し、同一の構成については同一符号を用いて説明を省略する。
[Second Embodiment]
Next, a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.
The present embodiment is different from the first embodiment in the arrangement of the
図6に示すように、内側フィン24の延在方向に一致する位置に、対応する外側フィン25が設けられていない対が存在する。
As shown in FIG. 6, there is a pair in which the corresponding
具体的には、左舷の下段の内側フィン24a及び右舷の下段の内側フィン24dの延在方向には対応する外側フィン25が存在しない。これにより、回転軸線L1方向の流速が大きい下方でかつ外周側の位置に外側フィン25を設けないことで、抵抗となることを回避している。このように、ダクト22の下方、すなわち回転軸線L1を通る水平線Hよりも下方の領域に外側フィン25を設けないことが好ましい。
Specifically, there is no corresponding
また、左舷の中段の内側フィン24bの延在方向から上方にずれた位置B1に、対応する外側フィン25bが設けられている。すなわち、対応する内側フィン24bの外方端部がダクト22に固定された位置よりも上方に、外側フィン25bの内方端部がダクト22に固定されている。これは、上方の領域ほど大きな回転軸線L1方向の流速を避けることができるので、この領域に外側フィン25bを設けることによる流れ場改善の効果が大きいからである。
In addition, a corresponding
一方、左舷の上段の内側フィン24c及び右舷の上段の内側フィン24fの延在方向には、対応する外側フィン25c,25fが設けられている。この配置は、第1実施形態と同様である。
On the other hand, corresponding
なお、各フィン24,25の設置角度θi,θoは、第1実施形態と同様に流れ場に応じて決定される。
このように、本実施形態では、内側フィン24の枚数よりも外側フィン25の枚数が少なくなっており、それぞれの枚数が異なっている。
The installation angles θi and θo of the
As described above, in the present embodiment, the number of the
本実施形態によれば、以下の作用効果を奏する。
対応する内側フィン24の延在方向とは異なる位置に、外側フィン25を設けることにより、流れ場が異なる内周側と外周側とでそれぞれ独立して内側フィン24及び外側フィン25を適正な位置に設置することができる。これにより、内周側及び外周側においてプロペラ上流の流れ場が改善され、推進性能を向上させることができる。
According to this embodiment, the following operational effects are exhibited.
By providing the
[第3実施形態]
次に、本発明の第3実施形態について、図7を用いて説明する。
本実施形態は、各上記実施形態に対して、内側フィン24と外側フィン25の配置が異なり、その他は同様である。したがって、以下では相違点のみを説明し、同一の構成については同一符号を用いて説明を省略する。
[Third Embodiment]
Next, a third embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.
The present embodiment is different from each of the above-described embodiments in the arrangement of the
図7に示されているように、左舷の中段の外側フィン25b及び左舷の上段の外側フィン25cの半径方向における延在方向が、対応する内側フィン24b,24cの半径方向における延在方向よりも上方に向いている。
As shown in FIG. 7, the extending direction in the radial direction of the port outer
左舷の中段の外側フィン25bは、対応する内側フィン24bの延在方向よりも上方の位置B1でダクト22に固定されているとともに、対応する内側フィン24bの延在方向である水平線Hよりも上方に向くように配置されている。
左舷の上端の外側フィン25cは、対応する内側フィン24cがダクト22に固定された位置と同じ周方向位置で固定されている一方で、このダクト22に対する固定位置を境にして、内側フィン24cに対して上方に折り曲げられた状態で配置されている。
The
The
右舷の外側フィン25e,25fは、第1実施形態と同様に、対応する内側フィン243,24fと同一の延在方向に設けられている。
The starboard side
このような構成とすることにより、以下のような作用効果を奏する。
外側フィン25b,25cの延在方向を、対応する内側フィン24b,24cの延在方向よりも上方に向けるようにしたので、左舷側において下方から上方に回転するプロペラ10に対向する方向に流れを変更することができる。これにより、左舷側の上方において流れ場をさらに改善することで、プロペラ効率を向上させることができる。
なお、左舷側の上方とは、回転軸線L1を通る水平線Hよりも上方の領域を意味する。
また、本実施形態の発明は、上述した各実施形態の発明と組み合わせることとしても良い。
With such a configuration, the following operational effects are exhibited.
Since the extending directions of the
In addition, the upper side on the port side means an area above a horizontal line H passing through the rotation axis L1.
Further, the invention of this embodiment may be combined with the invention of each of the above-described embodiments.
[第4実施形態]
次に、本発明の第4実施形態について、図8を用いて説明する。
本実施形態は、各上記実施形態に示したダクト22の構造に関するものであり、その他は同様である。したがって、以下では相違点のみを説明し、同一の構成については同一符号を用いて説明を省略する。
[Fourth Embodiment]
Next, a fourth embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.
The present embodiment relates to the structure of the
図8には、ダクト22の縦断面図が示されている。同図において、矢印A4で示すように、水流は右から左に流れる。
ダクト22の縦断面は、翼形状とされている。そして、上流側から下流側に向けて回転軸線L1側に傾斜するようにコード長方向が設けられている。すなわち、ダクト22の上流側の開口よりも下流側の開口の方が小さくなっている。また、翼形状の腹側が内周側(回転軸線L1側)を向くように設けられている。
FIG. 8 shows a vertical sectional view of the
The vertical cross section of the
本実施形態によれば、以下の作用効果を奏する。
ダクト22を、上流側から下流側に向けて回転軸線L1側に傾斜するようにコード長方向が設けられた翼形状の縦断面を有するようにしたので、ダクト22に流入する流れによって推進力を得ることができる。すなわち、ダクト22の上方では、ダクト22の内周側に流れ込んだ水流が、翼形状の腹側において揚力F1を発生する。この揚力F1の回転軸線L1の分力が推進力となる。
According to this embodiment, the following operational effects are exhibited.
Since the
[第5実施形態]
次に、本発明の第5実施形態について、図9を用いて説明する。
本実施形態は、第4実施形態のダクトと形状が相違するが、その他は同様である。したがって、以下では相違点のみを説明し、同一の構成については同一符号を用いて説明を省略する。
[Fifth Embodiment]
Next, a fifth embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.
The present embodiment is different from the duct of the fourth embodiment in shape, but is otherwise the same. Therefore, only the differences will be described below, and the same components will be denoted by the same reference numerals and description thereof will be omitted.
図9に示されているように、ダクト22の下方におけるコード長が、ダクト22の上方におけるコード長よりも小さくなっている。すなわち、ダクト22の下流側の開口位置はダクト22の上方と下方で回転軸線L1方向において一致しているが、ダクト22の上流側の開口位置は、ダクト22の上方よりも下方の方が水流の下流側に位置している。
As shown in FIG. 9, the cord length below the
本実施形態によれば、以下の作用効果を奏する。
ダクト22の下方では、図5に示したように、内周側における流れ場が下方に向かうようになっているので、翼形状のダクト22としても流れの剥離が生じたりして推進力が得られにくい。そこで、ダクト22の下方のコード長を上方よりも短くして、より抵抗とならないようにした。
なお、ダクト22の下方の設置角度をダクト22の上方と異ならせて、より抵抗とならない設置角度に設定してもよい。
According to this embodiment, the following operational effects are exhibited.
As shown in FIG. 5, below the
It should be noted that the installation angle below the
[第6実施形態]
次に、本発明の第6実施形態について、図10を用いて説明する。
本実施形態は、第4実施形態及び第5実施形態のダクトと形状が相違するが、その他は同様である。したがって、以下では相違点のみを説明し、同一の構成については同一符号を用いて説明を省略する。
[Sixth Embodiment]
Next, a sixth embodiment of the invention will be described with reference to FIG.
The present embodiment is different in shape from the ducts of the fourth and fifth embodiments, but is otherwise the same. Therefore, only the differences will be described below, and the same components will be denoted by the same reference numerals and description thereof will be omitted.
図10に示すように、ダクト22の下方には、ダクト22を部分的に欠損させたダクト欠損部22aが設けられている。すなわち、下段の内側フィン24a,24dとの間には、ダクト22が存在しない。したがって、ダクト22の横断面形状は、下方に開口を有するC字形状となっている。
As shown in FIG. 10, below the
本実施形態によれば、以下の作用効果を奏する。
ダクト22の下方に、部分的に欠損させたダクト欠損部22aを設け、ダクト22を設けない領域を形成することとした。これにより、流れの剥離や回転軸線L1方向の流速が大きい領域でのダクト22の抵抗を低減することができる。
なお、本実施形態は、上述した各実施形態と組み合わせることができる。
According to this embodiment, the following operational effects are exhibited.
Below the
The present embodiment can be combined with each of the above-described embodiments.
[第7実施形態]
次に、本発明の第7実施形態について、図11〜図13を用いて説明する。
本実施形態は、第4実施形態〜第6実施形態のダクトと形状が相違するが、その他は同様である。したがって、以下では相違点のみを説明し、同一の構成については同一符号を用いて説明を省略する。
[Seventh Embodiment]
Next, a seventh embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 11 to 13.
The present embodiment is different from the ducts of the fourth to sixth embodiments in shape, but is otherwise the same. Therefore, only the differences will be described below, and the same components will be denoted by the same reference numerals and description thereof will be omitted.
図11は、図5に示した流れ場に対してダクト22を重ね合わせて示した図である。同図に示されているように、ダクト中心C1は、回転軸線L1とは異なる位置となっており、回転軸線L1よりも上方に設けられている。ダクト22の横断面形状は、鉛直線Vに一致する長軸を有する楕円形状とされている。なお、ダクト中心C1は、楕円形の図心である。
FIG. 11 is a diagram showing the
ダクト22の上半部分は、上方からダクト中心C1に向かって流れる領域に設置されている。これにより、ダクト22にて推力をより効果的に発生させることができる。
ダクト22の下半部分は、楕円の長軸を鉛直線V方向に向けることで、同図における左右の壁部を上下方向に伸ばすことによって上下方向の流れに沿わせるようにして抵抗を減らしている。また、楕円の短軸を水平線H方向に向けることで、ダクト22の下端部の領域を短くして抵抗を減らしている。
The upper half portion of the
In the lower half portion of the
図12には、図11の変形例が示されている。同図に示されているように、ダクト中心C1は、回転軸線L1よりも下方に設けられている。ダクト22の横断面の楕円形状は、鉛直線Vに一致して短軸が設けられており、水平線H方向に沿って長軸が設けられている。
ダクト22の上半部分は、上方からダクト中心C1に向かって流れる領域に設置されている。これにより、ダクト22にて推力をより効果的に発生させることができる。
ダクト22の下半部分は、水流が下方に向かう流れから左右方向(水平方向)に偏向して上方へ向かう流れに略一致するように設けている。これにより、ダクト22の抵抗を減少させることができる。
FIG. 12 shows a modification of FIG. 11. As shown in the figure, the duct center C1 is provided below the rotation axis L1. The elliptical shape of the cross section of the
The upper half portion of the
The lower half portion of the
なお、図11及び図12ではダクト22の横断面形状を楕円としたが、これに限定するものではなく、流れ場に応じて適正位置となるように複数の曲率を組み合わせた形状とされていても良い。
Although the
図13には、他の変形例が示されている。同図に示されているように、ダクト中心C1が回転軸線L1よりも上方でかつ右方に位置している。これは、プロペラ10の回転による影響でプロペラ10の上流側の流れ場が回転軸線L1を中心として矢印A5で示す右方向に所定角度ずれた場合に対応させたものである。すなわち、流れ場の水平線が符号H’に、鉛直線が符号V’に示す位置にずれる。これにより、流れ場に応じて適正な位置にダクト22を設置することができる。
なお、本実施形態は、上述した各実施形態と組み合わせることができる。
FIG. 13 shows another modification. As shown in the figure, the duct center C1 is located above and to the right of the rotation axis L1. This corresponds to the case where the flow field on the upstream side of the
The present embodiment can be combined with each of the above-described embodiments.
1 船舶
10 プロペラ
11 ボッシング
12 船尾オーバーハング部
20 フィンユニット装置
22 ダクト
24 内側フィン
25 外側フィン
L1 回転軸線
D1 プロペラの外周直径
A1 プロペラ回転方向
A2,A3,A4 水流の流れ方向
H 水平線
V 鉛直線
1
Claims (10)
前記ダクトの内周側に外方端部が固定され、前記回転軸線に向けて略半径方向内側に延在する内側フィンと、
該内側フィンの延在方向に位置するとともに、前記ダクトの外周側に内方端部が固定され、略半径方向外側に延在する外側フィンと、
を備え、
少なくとも一対の前記内側フィン及び前記外側フィンは、
前記プロペラが船舶後方から見て右回転の場合には左舷側、または、前記プロペラが船舶後方から見て左回転の場合には右舷側にて、
流入する水に対して迎角を形成し、前記回転軸線を含む基準面に対する前記内側フィンの設置角度をθi、前記基準面に対する前記外側フィンの設置角度をθoとした場合に、
θi>θo
とされていることを特徴とするフィンユニット装置。 A duct located in front of the propeller ship and fixed to the bossing side so as to surround the rotation axis of the propeller,
An inner fin whose outer end is fixed to the inner peripheral side of the duct and extends substantially inward in the radial direction toward the rotation axis,
Outer fins that are located in the extending direction of the inner fins, have inner ends fixed to the outer peripheral side of the duct, and extend substantially outward in the radial direction,
Equipped with
At least a pair of the inner fin and the outer fin,
On the port side when the propeller rotates right when viewed from the rear of the ship, or on the starboard side when the propeller rotates left when viewed from the rear of the ship,
When an angle of attack is formed with respect to the inflowing water, the installation angle of the inner fin with respect to the reference plane including the rotation axis is θi, and the installation angle of the outer fin with respect to the reference plane is θo,
θi> θo
A fin unit device characterized in that
前記ダクトの内周側に外方端部が固定され、前記回転軸線に向けて略半径方向内側に延在する内側フィンと、
該内側フィンの延在方向に位置するとともに、前記ダクトの外周側に内方端部が固定され、略半径方向外側に延在する外側フィンと、
を備え、
少なくとも一対の前記内側フィン及び前記外側フィンは、
前記プロペラが船舶後方から見て右回転の場合には右舷側、または、前記プロペラが船舶後方から見て左回転の場合には左舷側にて、
流入する水に対して迎角を形成し、前記回転軸線を含む基準面に対する前記内側フィンの設置角度をθi、前記基準面に対する前記外側フィンの設置角度をθoとした場合に、
θi<θo
とされていることを特徴とするフィンユニット装置。 A duct located in front of the propeller ship and fixed to the bossing side so as to surround the rotation axis of the propeller,
An inner fin whose outer end is fixed to the inner peripheral side of the duct and extends substantially inward in the radial direction toward the rotation axis,
Outer fins that are located in the extending direction of the inner fins, have inner ends fixed to the outer peripheral side of the duct, and extend substantially outward in the radial direction,
Equipped with
At least a pair of the inner fin and the outer fin,
On the starboard side when the propeller rotates right when viewed from the rear of the ship, or on the port side when the propeller rotates left when viewed from the rear of the ship,
When an angle of attack is formed with respect to the inflowing water, the installation angle of the inner fin with respect to the reference plane including the rotation axis is θi, and the installation angle of the outer fin with respect to the reference plane is θo,
θi <θo
A fin unit device characterized in that
前記ダクトの内周側に外方端部が固定され、前記回転軸線に向けて略半径方向内側に延在する内側フィンと、
該内側フィンの延在方向とは異なる位置に、前記ダクトの外周側に内方端部が固定され、略半径方向外側に延在する外側フィンと、
を備え、
前記ダクトの下方には、前記内側フィンを設け、前記外側フィンを設けないことを特徴とするフィンユニット装置。 A duct located in front of the propeller ship and fixed to the bossing side so as to surround the rotation axis of the propeller,
An inner fin whose outer end is fixed to the inner peripheral side of the duct and extends substantially inward in the radial direction toward the rotation axis,
An outer fin whose inner end is fixed to the outer peripheral side of the duct at a position different from the extending direction of the inner fin, and which extends substantially outward in the radial direction;
Equipped with
A fin unit device characterized in that the inner fin is provided below the duct, and the outer fin is not provided .
前記外側フィンの前記内方端部は、該内方端部の近くに位置して対応する前記内側フィンよりも上方の位置で前記ダクトに固定されていることを特徴とする請求項3に記載のフィンユニット装置。 On the port side when the propeller rotates right when viewed from the rear of the ship, or on the starboard side when the propeller rotates left when viewed from the rear of the ship,
The inner end portion of the outer fin, according to claim 3, characterized in that it is fixed to the duct at a position above said inner fins which corresponds close to the inner lateral ends Fin unit device.
前記ダクトの内周側に外方端部が固定され、前記回転軸線に向けて略半径方向内側に延在する内側フィンと、
該内側フィンの延在方向に位置するとともに、前記ダクトの外周側に内方端部が固定され、略半径方向外側に延在する外側フィンと、
を備え、
前記プロペラが船舶後方から見て右回転の場合には左舷側の上方、または、前記プロペラが船舶後方から見て左回転の場合には右舷側の上方にて、
前記外側フィンの延在方向が、対応する前記内側フィンの延在方向よりも上方に向いていることを特徴とするフィンユニット装置。 A duct located in front of the propeller ship and fixed to the bossing side so as to surround the rotation axis of the propeller,
An inner fin whose outer end is fixed to the inner peripheral side of the duct and extends substantially inward in the radial direction toward the rotation axis,
Outer fins that are located in the extending direction of the inner fins, have inner ends fixed to the outer peripheral side of the duct, and extend substantially outward in the radial direction,
Equipped with
Above the port side when the propeller is rotating to the right when viewed from the rear of the ship, or above the starboard side when the propeller is rotating to the left when viewed from the rear of the ship,
The fin unit device, wherein the extending direction of the outer fins is higher than the extending direction of the corresponding inner fins.
該プロペラを回転可能に支持するとともに、該プロペラの船舶前方に設けられたボッシングと、
該ボッシングに設けられた請求項1から9のいずれかに記載のフィンユニット装置と、
を備えていることを特徴とする船舶。 A propeller that rotates around the axis of rotation,
While rotatably supporting the propeller, bossing provided in front of the propeller ship,
The fin unit device according to any one of claims 1 to 9 , which is provided on the bossing,
A ship characterized by being equipped with.
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