JPH03284497A - 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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- JPH03284497A JPH03284497A JP2086396A JP8639690A JPH03284497A JP H03284497 A JPH03284497 A JP H03284497A JP 2086396 A JP2086396 A JP 2086396A JP 8639690 A JP8639690 A JP 8639690A JP H03284497 A JPH03284497 A JP H03284497A
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- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
- Y02T70/00—Maritime or waterways transport
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- Prevention Of Electric Corrosion (AREA)
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Abstract
め要約のデータは記録されません。
Description
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。
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、船尾部すに発生する
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。
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かあった。
軸5より上側の圧力損失P2が大きい。
てフレアか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か実験
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はど大きくなる。
、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。
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
最近の実験によれは、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%の位置に渦中心が形
成されていることが確かめられた。
部でプロペラ前方の船体外壁上に、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設けられ
、幅方向には船体中心からプロペラ半径の55%〜85
%の位置まで張り出した船尾渦整流板を有するものであ
る。
ペラ前方の船体外壁上に上記3次元流の渦中心まで張り
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。
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。
下方となる船体外壁3の最後@3aに、推進用プロペラ
4かプロペラ軸5を介して取り付けられている6船舶1
の後部でプロペラ4前方の船体外壁3には、第8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a5がら船底に
が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がらの強い下降流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。
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、上記一対の船尾渦整流板10は、第3図に示す
ように長手側のlPl縁10aか船舶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rpJ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に対する取付は高さは、第2図に示すようにプロ
ペラ軸5の軸心位置9がらプロペラ4の上@位置Uの間
の所定位置に設定される。
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の位置は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
ることか判明している。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からプロペラ半径どの
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?δ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
外を3に対する取付は高さをプロペラ軸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j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か上記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。
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
減させることかできる。
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る堂擦抵抗などの固有抵抗
の増加は考えなくても良い。
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(湯度ω)の分布を示したものであ
る。これらによると、圧力損失P、(第4図において網
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。
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
は高さがプロペラ軸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かプロペラ半径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。
沿って下降する強い流れを軸流方向に整流するための下
向流整流板を設けるという簡単なm遣でもって船尾圧力
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(浸度)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は高さと圧力抵抗の低減量
(圧力損失の積分値)との間係を示す図、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興なる二隻の
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
は従来例を示す図である。 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)
- 1、船舶の後部でプロペラ前方の船体外壁上に、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
間に設けられ、幅方向には船体中心からプロペラ半径の
55%〜85%の位置まで張り出し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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Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH03284497A true JPH03284497A (ja) | 1991-12-16 |
JP2623895B2 JP2623895B2 (ja) | 1997-06-25 |
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) |
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- 1990-03-30 JP JP2086396A patent/JP2623895B2/ja not_active Expired - Lifetime
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JP2623895B2 (ja) | 1997-06-25 |
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