JPH0521517Y2 - - Google Patents

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JPH0521517Y2
JPH0521517Y2 JP1985013317U JP1331785U JPH0521517Y2 JP H0521517 Y2 JPH0521517 Y2 JP H0521517Y2 JP 1985013317 U JP1985013317 U JP 1985013317U JP 1331785 U JP1331785 U JP 1331785U JP H0521517 Y2 JPH0521517 Y2 JP H0521517Y2
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water
stern
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screw propeller
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    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T70/00Maritime or waterways transport
    • Y02T70/10Measures concerning design or construction of watercraft hulls

Description

【考案の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本考案は、船尾外板に沿いスクリユープロペラ
へ流入する水の流れを整流できるようにした、船
尾流場整流装置付き船舶に関する。
[Detailed Description of the Invention] [Industrial Field of Application] The present invention relates to a ship equipped with a stern flow field rectifier that is capable of rectifying the flow of water flowing into the screw propeller along the stern shell.

〔従来の技術〕 船舶では、船尾が肥大してくると第11図に示
すように、船尾部1において船底2から船側3へ
回り込む水の流れ4がビルジ部5で剥離してしま
い、これによりビルジ渦が生じて、船体抵抗を増
大させるという問題点がある。
[Prior Art] When the stern of a ship becomes enlarged, as shown in FIG. There is a problem in that bilge vortices are generated and increase hull resistance.

なお、第11図において符号16は吃水線を示
す。
Note that in FIG. 11, reference numeral 16 indicates a water line.

そこで、従来より、上述の問題を解決するため
にそのビルジ部において、船体外板に沿う水の流
れの剥離に伴うビルジ渦の発生を防止すべく、同
ビルジ部に凹部が形成されて、同凹部に上記流れ
を加速する回転円筒が装着された船尾流場整流装
置付き船舶が提案されている。
Therefore, in order to solve the above-mentioned problem, a concave part has been formed in the bilge part in order to prevent the generation of bilge vortices due to the separation of water flow along the outer skin of the hull. A ship equipped with a stern flow field rectifying device has been proposed, in which a rotating cylinder for accelerating the flow is installed in the recess.

上述の船尾流場整流装置付き船舶では、上記の
回転円筒が回転することによつて、船側と船底と
の間の流れが加速され、ビルジ渦の発生が防止さ
れて、その船体抵抗が減少し、針路安定性も向上
する。
In the above-mentioned ship equipped with the stern flow field rectifier, the rotation of the above-mentioned rotating cylinder accelerates the flow between the ship side and the bottom of the ship, prevents the generation of bilge vortices, and reduces the hull resistance. , course stability is also improved.

〔考案が解決しようとする問題点〕[Problem that the invention attempts to solve]

ところで、このような従来の船尾流場整流装置
付き船舶においては、船体抵抗は低減されるが、
これと同時に回転円筒によつて船尾ビルジ部5に
おける流れが加速されるため、スクリユープロペ
ラ21に流入する流れの速度が増大する。
By the way, in ships equipped with such conventional stern flow field rectifiers, hull resistance is reduced, but
At the same time, the flow in the stern bilge section 5 is accelerated by the rotating cylinder, so the speed of the flow flowing into the screw propeller 21 increases.

ここで、一般に船舶のスクリユープロペラによ
る推進効率ηは、 ηH=(1−t)/(1−w) のように定義され、上式中のtは推力減少率、w
は伴流係数であり、この伴流係数wはスクリユー
プロペラへ流入する流れの速度が増すと小さくな
る。
Here, the propulsion efficiency η of a ship's screw propeller is generally defined as η H = (1-t)/(1-w), where t in the above equation is the thrust reduction rate, w
is a wake coefficient, and this wake coefficient w becomes smaller as the speed of the flow flowing into the screw propeller increases.

したがつて、上記回転円筒によりスクリユープ
ロペラ21へ流入する水の流れが増速されること
によつて、上記の伴流係数wが小さくなり、推進
効率ηHが低下するため、上述のような従来の船尾
流場整流装置付き船舶の推進性能は、必ずしも改
善されないという問題点がある。
Therefore, as the flow of water flowing into the screw propeller 21 is accelerated by the rotating cylinder, the wake coefficient w becomes smaller, and the propulsion efficiency η H decreases. There is a problem in that the propulsion performance of conventional vessels equipped with a stern flow field rectifier is not necessarily improved.

さらに、上述の船尾流場整流装置付き船舶で
は、船体のビルジ部に凹部が形成されるうえに、
同凹部に回転円筒が装着されるため、その構造が
複雑となり、製造やメインテナンスに多大な労力
と経費を要するという問題点もある。
Furthermore, in the above-mentioned ship equipped with a stern flow field rectifier, a recess is formed in the bilge part of the hull, and
Since the rotating cylinder is mounted in the recess, the structure is complicated, and there is also the problem that manufacturing and maintenance require a great deal of labor and expense.

本考案は、これらの問題点を解決しようとする
もので、船舶の船尾部における船側と船底との間
の外水の流れを左右舷非対称に制御することによ
り、ビルジ渦の発生を防止して船体抵抗を軽減さ
せるとともに、スクリユープロペラへ流入する流
れに対し同スクリユープロペラの回転方向と逆方
向の回転成分を与えて、船舶の推進効率の向上を
はかつた、船尾流場整流装置付き船舶を提供する
ことを目的とする。
The present invention aims to solve these problems by controlling the flow of outside water between the ship's side and the bottom of the ship at the stern of the ship in an asymmetrical manner to the port and starboard sides, thereby preventing the generation of bilge vortices. Equipped with a stern flow field rectifier that reduces hull resistance and gives a rotational component in the opposite direction to the rotational direction of the screw propeller to the flow flowing into the screw propeller, improving the propulsion efficiency of the ship. The purpose is to provide ships.

〔問題点を解決するための手段〕[Means for solving problems]

このため本考案の船尾流場整流装置付き船舶
は、船尾左右舷のビルジ部において、それぞれ船
体外板に沿う水の流れの剥離に伴うビルジ渦の発
生を防止すべく、外水へ露出するように上記船尾
左右舷のビルジ部に沿いそれぞれ前後に間隔をあ
けて取付けられた一対の電極と、これらの電極の
相互間で通電される外水を駆動するための超電導
磁石とからなる外水加速器が設けられ、上記電極
の相互間を通つて船尾のスクリユープロペラへ流
入する流れが、同スクリユープロペラの回転方向
と逆方向の回転成分を生じるように、上記外水加
速器を左右舷で非対称に作動させる制御系が設け
られて、同制御系が、上記外水加速器から上記ス
クリユープロペラへ流入する流れの流速を検出す
るセンサと、同センサからの検出信号と予め設定
された設定値とに基づき上記外水加速器の作動す
べき状態を算出する演算器と、同演算器からの算
出結果に基づき上記外水加速器へ制御信号を送る
制御器とで構成されたことを特徴としている。
For this reason, the ship equipped with the stern flow field rectifier of the present invention has the bilge parts on the port and starboard sides of the stern exposed to the outside water in order to prevent the generation of bilge vortices due to separation of the water flow along the hull outer plate. An open water accelerator consisting of a pair of electrodes installed spaced apart from each other along the bilge on the port and starboard sides of the stern, and a superconducting magnet for driving open water that is energized between these electrodes. is provided, and the water accelerator is arranged asymmetrically on the port and starboard sides so that the flow flowing into the stern screw propeller through the electrodes generates a rotational component in the opposite direction to the rotational direction of the screw propeller. A control system is provided to operate the control system, and the control system includes a sensor that detects the flow velocity of the flow flowing from the outside water accelerator to the screw propeller, and a detection signal from the sensor and a preset setting value. The present invention is characterized in that it is comprised of a computing unit that calculates the operating state of the open water accelerator based on the above, and a controller that sends a control signal to the open water accelerator based on the calculation result from the computing unit.

〔作用〕[Effect]

上述の本考案の船尾流場整流装置付き船舶で
は、一対の電極相互間で通電された外水が、超電
導磁石の発生する磁場により駆動されるので、上
記外水加速器において外水が加速・整流されて、
ビルジ渦の発生が防止される。
In the above-mentioned ship equipped with the stern flow field rectifier of the present invention, the open water that is energized between the pair of electrodes is driven by the magnetic field generated by the superconducting magnet, so the open water is accelerated and rectified in the above-mentioned open water accelerator. Been,
The generation of bilge vortices is prevented.

また、上記超電導磁石が制御系により制御さ
れ、同超電導磁石の発生する磁場が左右舷で非対
称に調整されることにより、上記外水加速器が左
右非対称に作動するので、船舶のスクリユープロ
ペラへ流入する流れに、同スクリユープロペラの
回転方向と逆方向の回転成分が与えられる。
In addition, the superconducting magnet is controlled by the control system, and the magnetic field generated by the superconducting magnet is adjusted asymmetrically between the port and starboard sides, so that the open water accelerator operates asymmetrically, so that the water flows into the ship's screw propeller. A rotational component in the direction opposite to the direction of rotation of the screw propeller is given to the flow.

〔実施例〕〔Example〕

以下、図面により本考案の実施例について説明
すると、第1〜7図は本考案の第1実施例として
の船尾流場整流装置付き船舶を示すもので、第1
図はその水面下船尾部を模式的に示す斜視図、第
2図は第1図の−矢視断面図、第3図はその
動作説明図、第4図はその制御系を説明するため
のブロツク図、第5図はその船尾部の側面図、第
6図は第5図の−矢視断面図、第7図a,b
はそれぞれの外水加速器の非作動時および作動時
におけるスクリユープロペラへの流入状態を説明
するための流速ベクトル分布図である。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be explained with reference to the drawings. Figures 1 to 7 show a ship equipped with a stern flow field rectifying device as a first embodiment of the present invention.
The figure is a perspective view schematically showing the stern section below the water surface, Figure 2 is a sectional view taken along the - arrow in Figure 1, Figure 3 is an illustration of its operation, and Figure 4 is a block diagram for explaining its control system. Figure 5 is a side view of the stern section, Figure 6 is a sectional view taken along the - arrow in Figure 5, and Figures 7 a and b.
is a flow velocity vector distribution diagram for explaining the state of inflow into the screw propeller when each of the open water accelerators is inactive and in operation.

なお図中で既述の符号はほぼ同様の部分を示
す。
Note that the reference numerals already mentioned in the drawings indicate almost the same parts.

第1,2図に示すように、スクリユープロペラ
21が符号21n(第5図参照)の方向、すなわ
ち船尾後方より見て時計回り方向へ回転する船舶
において、その船尾部1の船底2と船側3との境
となつているビルジ部5には、左舷および右舷に
おいて、それぞれ一対の電極8a,8bおよび8
a′,8b′が外水へ露出するようにビルジ部5に沿
い前後に間隔をあけて設けられている。
As shown in FIGS. 1 and 2, in a ship in which the screw propeller 21 rotates in the direction 21n (see FIG. 5), that is, in the clockwise direction when viewed from the rear of the stern, the bottom 2 of the stern 1 and the ship's side 3, a pair of electrodes 8a, 8b and 8 are provided on the port and starboard sides, respectively.
a' and 8b' are provided along the bilge portion 5 at intervals in the front and back so that they are exposed to the outside water.

これらの電極8a,8bおよび8a′,8b′は、
船体外板9と電気的に絶縁されるとともに、ビル
ジ部5の船体外板9の表面形状に沿うように形成
されている。
These electrodes 8a, 8b and 8a', 8b' are
It is electrically insulated from the hull outer panel 9 and is formed to follow the surface shape of the hull outer panel 9 of the bilge portion 5 .

また、第5図に示すように、上記の電極8a,
8bの相互間および電極8a′,8b′の相互間を通
過してスクリユープロペラ21の回転面23へ流
入する流れ24,24′が、同回転面23の上方
部へ流入するように、上記電極8a,8bおよび
8a′,8b′の位置が決められている。
Further, as shown in FIG. 5, the above electrodes 8a,
8b and between the electrodes 8a', 8b' and flowing into the rotating surface 23 of the screw propeller 21. The positions of electrodes 8a, 8b and 8a', 8b' are determined.

さらに、各々の電極8a,8bおよび8a′,8
b′は、船体内部にそなえられた図示しない電源へ
接続されていて、電極8a,8a′には正電圧が、
電極8b,8b′には負電圧が加えられる。
Further, each electrode 8a, 8b and 8a', 8
b' is connected to a power source (not shown) provided inside the hull, and positive voltage is applied to electrodes 8a and 8a'.
A negative voltage is applied to the electrodes 8b, 8b'.

一方、電極8a,8bの相互間および電極8
a′,8b′の相互間におけるビルジ部5の船体内部
10には、それぞれ船体外板9と近接して超電導
磁石11が配設されており、各々の超電導磁石1
1は、船体内部にそなえられた図示しない電源へ
接続される。
On the other hand, between the electrodes 8a and 8b and the electrode 8
A superconducting magnet 11 is disposed in the hull interior 10 of the bilge portion 5 between a' and 8b' in close proximity to the hull outer plate 9, and each superconducting magnet 1
1 is connected to a power source (not shown) provided inside the hull.

そして、上述の一対の電極8a,8bと超電導
磁石11とで左舷側の外水加速器30が構成さ
れ、電極8a′,8b′と超電導磁石11とで右舷側
の外水加速器30′が構成される。
The pair of electrodes 8a, 8b and the superconducting magnet 11 constitute a port-side open water accelerator 30, and the electrodes 8a', 8b' and the superconducting magnet 11 constitute a starboard-side open water accelerator 30'. Ru.

また、上記の外水加速器30,30′は、第4
図に示すように、設定器35、センサ36、演算
器37および制御器38からなる制御系40へ接
続されている。
In addition, the above-mentioned external water accelerators 30, 30' have a fourth
As shown in the figure, it is connected to a control system 40 consisting of a setting device 35, a sensor 36, an arithmetic unit 37, and a controller 38.

このセンサ36は、第6図に示すように、船尾
部1の左右両舷においてスクリユープロペラ21
より前方に設けられて、上記外水加速器30,3
0′からスクリユープロペラ21へ流入する流れ
24,24′の流速を検出できるようになつてい
る。
As shown in FIG.
The outer water accelerators 30, 3 are provided further forward.
0' to the screw propeller 21 can be detected.

また、上記制御系40は、設定器35における
設定値に基づき、外水加速器30,30′それぞ
れの超電導磁石11,11に流れる電流を別々に
調整することにより、これらの超電導磁石11に
おいて発生する磁場を左右舷で非対称に調整でき
るようになつている。
Furthermore, the control system 40 separately adjusts the currents flowing through the superconducting magnets 11 and 11 of the open water accelerators 30 and 30' based on the set value in the setting device 35, thereby controlling the current generated in these superconducting magnets 11. The magnetic field can be adjusted asymmetrically to port and starboard.

本考案の第1実施例としての船尾流場整流装置
付き船舶は、上述のごとく構成されているので、
左舷側の上記電極8a,8bの相互間における外
水中には、第2図に示す符号12の方向へ電流が
流れる。
Since the ship equipped with a stern flow field rectifying device as the first embodiment of the present invention is configured as described above,
In the open water between the electrodes 8a and 8b on the port side, a current flows in the direction indicated by reference numeral 12 in FIG.

また、上記の電極8a,8bの相互間付近に
は、超電導磁石11が通電されることにより、第
2図に示す符号13の方向へ磁場が発生する。
Furthermore, when the superconducting magnet 11 is energized near the electrodes 8a and 8b, a magnetic field is generated in the direction of reference numeral 13 shown in FIG. 2.

したがつて、上記電極8a,8bの相互間にお
いて通電された外水には、第1図に示す符号14
の方向へ力が加わり、これによつて左舷側の外水
加速器30により船底2から船側3へ回り込む水
の流れが駆動され、加速されて、第3図に示すよ
うに、ビルジ渦をともなわない流れ24になる。
Therefore, the external water energized between the electrodes 8a and 8b has a reference numeral 14 shown in FIG.
A force is applied in the direction of , and as a result, the water flow that goes around from the bottom 2 to the ship side 3 is driven and accelerated by the external water accelerator 30 on the port side, and as shown in Fig. 3, there is no bilge vortex. It becomes flow 24.

また、右舷側の外水加速器30′によつても、
左舷側と同様にして、船底2から船側3へ回り込
む水の流れが駆動され、加速される。
Also, due to the open water accelerator 30' on the starboard side,
In the same manner as on the port side, the flow of water going around from the bottom 2 to the side 3 of the ship is driven and accelerated.

ところで、右舷側の外水加速器30′からスク
リユープロペラ21へ流入する流れ24′が、左
舷側の外水加速器30からスクリユープロペラ2
1へ流入する流れ24よりも速くなるように、以
下のようにして上記外水加速器30,30′の作
動が制御系40により左右舷で非対称に調整され
る。
By the way, the flow 24' flowing from the starboard side open water accelerator 30' to the screw propeller 21 flows from the port side open water accelerator 30 to the screw propeller 21.
1, the operation of the external water accelerators 30, 30' is adjusted asymmetrically on the port and starboard sides by the control system 40 in the following manner.

すなわち、まずセンサ36によつて、左右舷の
外水加速器30,30′からスクリユープロペラ
21へ流入する流れ24,24′の流速が検出さ
れ、その検出信号が演算器37へ送られる。
That is, first, the sensor 36 detects the flow velocity of the flows 24, 24' flowing into the screw propeller 21 from the port and starboard open water accelerators 30, 30', and the detection signal is sent to the computing unit 37.

ついで、この検出信号と、設定器35において
設定された設定値とに基づき、演算器37によつ
て、上記外水加速器30,30′の適正な作動状
態が算出される。
Next, based on this detection signal and the set value set in the setter 35, the calculator 37 calculates the appropriate operating state of the outside water accelerators 30, 30'.

さらに、この算出結果に基づいて、左舷側の外
水加速器30よりも右舷側の外水加速器30′に
おいて流れを速く加速するために、制御器38か
らの制御信号によつて、左舷側の超電導磁石11
よりも右舷側の超電導磁石11に流れる電流が大
きくなるように適宜調整される。
Furthermore, based on this calculation result, in order to accelerate the flow faster in the outer water accelerator 30' on the starboard side than the outer water accelerator 30 on the port side, a control signal from the controller 38 is used to magnet 11
The current flowing through the superconducting magnet 11 on the starboard side is adjusted as appropriate so that it becomes larger than the superconducting magnet 11 on the starboard side.

以上のようにして、第6図に示すように、制御
系40によつて右舷側の外水加速器30′により
加速され、スクリユープロペラ21の回転面23
へ流入する流れ24′が、左舷側の外水加速器3
0により加速され同回転面23へ流入する流れ2
4よりも速くなるように調整されるため、第6図
に示すように、同回転面23のプロペラ軸20よ
りも上方において、右舷から左舷への流れが発生
する。
As described above, as shown in FIG.
The flow 24' flowing into the outer water accelerator 3 on the port side
Flow 2 accelerated by 0 and flowing into the rotating surface 23
4, a flow from starboard to port occurs above the propeller shaft 20 on the rotating surface 23, as shown in FIG.

これにより、上述の本考案の第1実施例として
の船尾流場整流装置付き船舶では、外水加速器3
0,30′を作動させない場合、第7図aに示す
ように、左右対称な流速ベクトル分布を有してい
たスクリユープロペラ21へ流入する流れが、外
水加速器30,30′を上述のように作動させる
ことによつて、第7図bに示すように、スクリユ
ープロペラ21の回転方向21nとは逆方向の回
転成分を有するようになる。
As a result, in the ship equipped with the stern flow field rectifier as the first embodiment of the present invention described above, the open water accelerator 3
0 and 30' are not operated, as shown in FIG. As shown in FIG. 7b, the screw propeller 21 has a rotational component in a direction opposite to the rotational direction 21n of the screw propeller 21.

したがつて、スクリユープロペラ21の後流に
散逸する回転エネルギーが回収され、船舶の推進
効率を高めることができる。
Therefore, the rotational energy dissipated in the wake of the screw propeller 21 is recovered, and the propulsion efficiency of the ship can be increased.

さらに、外水加速器30,30′によりビルジ
部5において発生する流れの剥離が防止されるた
め、船体抵抗が軽減され、船舶の針路安定性も向
上する。
Furthermore, since the open water accelerators 30 and 30' prevent flow separation occurring in the bilge portion 5, hull resistance is reduced and the course stability of the ship is also improved.

外水加速器30,30′に要する電磁石として
は、超電導磁石11が用いられので、強い磁場が
効率よく得られ、消費電力が少なくてすむ利点が
ある。
Since the superconducting magnet 11 is used as the electromagnet required for the open water accelerators 30, 30', a strong magnetic field can be obtained efficiently and power consumption can be reduced.

なお、図中の符号22は舵、25はスクリユー
プロペラ21先端の回転軌跡、27は船体中心線
を示す。
In the figure, reference numeral 22 indicates a rudder, 25 indicates a rotation locus of the tip of the screw propeller 21, and 27 indicates a hull centerline.

次に、第8〜10図は本考案の第2実施例とし
ての船尾流場整流装置付き船舶を示すもので、第
8図はその船舶の水面下船尾部を模式的に示す斜
視図、第9図はその船尾部の側面図、第10図は
その外水加速器の作動時におけるスクリユープロ
ペラへの流れの流入状態を説明するための流速ベ
クトル分布図である。
Next, Figures 8 to 10 show a ship equipped with a stern flow field rectifying device as a second embodiment of the present invention, and Figure 8 is a perspective view schematically showing the stern section of the ship under water. The figure is a side view of the stern part, and FIG. 10 is a flow velocity vector distribution diagram for explaining the state of flow into the screw propeller when the open water accelerator is in operation.

本考案の第2実施例では、第8,9図に示すよ
うに、船尾部1の船底2と船側3との境となつて
いるビルジ部5には、その左舷側において、前後
に間隔をあけて配置された一対の電極8a,8b
と超電導磁石11(第2図参照)とからなる外水
加速器31が設けられ、その右舷側においても、
ビルジ部5で前後に間隔をあけて配置された一対
の電極8a′,8b′と超電導磁石11とからなる外
水加速器31′が設けられる。
In the second embodiment of the present invention, as shown in FIGS. 8 and 9, the bilge part 5 that forms the boundary between the bottom 2 and the ship's side 3 of the stern part 1 has a space between the front and back on the port side. A pair of electrodes 8a, 8b spaced apart
An open water accelerator 31 consisting of a superconducting magnet 11 (see Fig. 2) is provided, and on its starboard side,
An open water accelerator 31' is provided in the bilge portion 5, and includes a pair of electrodes 8a' and 8b' spaced apart from each other and a superconducting magnet 11.

また、上記外水加速器31,31′のさらに後
方のビルジ部5には、左右両舷にそれぞれ前後に
間隔をあけて配置された電極8c,8dおよび8
c′,8d′と超電導磁石11,11とからなる外水
加速器32および32′が設けられている。
In addition, electrodes 8c, 8d and 8 are arranged in the bilge part 5 further back of the open water accelerators 31, 31' on both the port and starboard sides, respectively, at intervals in the front and back.
There are provided external water accelerators 32 and 32' consisting of c' and 8d' and superconducting magnets 11 and 11.

そして、上記の外水加速器31,31′により
加速されスクリユープロペラ21の回転面23へ
流入する流れ24a,24a′が、同回転面23の
上方部へ流入し、外水加速器32,32′により
加速される流れ24b,24b′が、上記回転面2
3の下方部へ流入するように、外水加速器31,
31′,32,32′の位置が決められている。
The flows 24a, 24a' accelerated by the above-mentioned external water accelerators 31, 31' and flowing into the rotating surface 23 of the screw propeller 21 flow into the upper part of the rotating surface 23, and flow into the external water accelerators 32, 32'. The flows 24b and 24b' accelerated by
The external water accelerator 31,
The positions of 31', 32, and 32' are determined.

さらに、各々の外水加速器31,31′,32,
32′は、第1実施例と同様にして制御系40
(第4図参照)へ接続され、同制御系40によつ
て左右非対称にその作動状態が調整されるように
なつている。
Furthermore, each external water accelerator 31, 31', 32,
32' is a control system 40 similar to the first embodiment.
(see FIG. 4), and its operating state is adjusted asymmetrically by the control system 40.

なお、スクリユープロペラ21の回転方向21
nは第1実施例における船舶の場合と同一の方向
である。
Note that the rotation direction 21 of the screw propeller 21
n is the same direction as in the case of the ship in the first embodiment.

本考案の第2実施例としての船尾流場整流装置
付き船舶は、上述のごとく構成されているので、
左舷側の外水加速器32および右舷側の外水加速
器31′が、制御系40により制御されて、船底
2から船側3へ流れを加速する方向へ作動され
る。
A ship equipped with a stern flow field rectifying device as a second embodiment of the present invention is constructed as described above.
The outer water accelerator 32 on the port side and the outer water accelerator 31' on the starboard side are controlled by the control system 40 and are operated in the direction of accelerating the flow from the bottom 2 to the side 3 of the ship.

また、これと同時に、左舷側の外水加速器31
および右舷側の外水加速器32′は、制御系40
により制御され、上記の外水加速器31′,32
と反対方向、すなわち船底2から船側3へ流れる
流れを減速する方向へ作動される。
At the same time, the outer water accelerator 31 on the port side
The outer water accelerator 32′ on the starboard side is controlled by the control system 40.
The external water accelerators 31' and 32 are controlled by
It is operated in the opposite direction, that is, in the direction of decelerating the flow flowing from the bottom 2 to the side 3 of the ship.

これにより、左舷側の外水加速器32および右
舷側の外水加速器31′によつて加速された流れ
24b,24a′は、それぞれ回転面23の左舷下
方および右舷上方へ流入し、左舷側の外水加速器
31および右舷側の外水加速器32′によつて減
速された流れ24a,24b′は、それぞれ回転面
23の左舷上方および右舷下方へ流入する。
As a result, the flows 24b and 24a' accelerated by the external water accelerator 32 on the port side and the external water accelerator 31' on the starboard side flow into the lower port side and the upper side of the starboard side of the rotating surface 23, respectively, and flow to the outer side of the port side. Flows 24a and 24b' decelerated by the water accelerator 31 and the starboard side external water accelerator 32' flow into the upper port side and the lower starboard side of the rotating surface 23, respectively.

このようにして、第10図に示すように、スク
リユープロペラ21へ流入する流れが、外水加速
器31,31′,32,32′の作動により、スク
リユープロペラ21の回転方向21nとは逆方向
の回転成分を有するようになる。
In this way, as shown in FIG. 10, the flow flowing into the screw propeller 21 is caused to flow in the opposite direction to the rotational direction 21n of the screw propeller 21 due to the operation of the external water accelerators 31, 31', 32, and 32'. It has a rotational component in the direction.

したがつて、本考案の第2実施例においても、
第1実施例と同様、スクリユープロペラ21の後
流に散逸する回転エネルギーが回収され、船舶の
推進効率を高めることができるほか、外水加速器
31′,32によりビルジ部5において発生する
流れの剥離が防止されるため、船体抵抗が軽減さ
れ針路安定性も向上する。
Therefore, also in the second embodiment of the present invention,
As in the first embodiment, the rotational energy dissipated in the wake of the screw propeller 21 is recovered, which increases the propulsion efficiency of the ship. Since separation is prevented, hull resistance is reduced and course stability is improved.

なお、上述の本考案の第2実施例としての船尾
流場整流装置付き船舶では、左舷側の外水加速器
31および右舷側の外水加速器32′が、上記外
水加速器31′,32よりも遅い速度まで流れを
加速するように、同外水加速器31′,32と同
方向へ作動されてもよく、ほぼ同様の効果がもた
らされる。
In addition, in the ship equipped with the stern flow field rectifier as the second embodiment of the present invention described above, the open water accelerator 31 on the port side and the open water accelerator 32' on the starboard side are larger than the above-mentioned open water accelerators 31' and 32. The water accelerators 31', 32 may be operated in the same direction as the water accelerators 31', 32 to accelerate the flow to lower velocities, resulting in substantially the same effect.

また、本考案の船尾流場整流装置付き船舶で
は、左右両舷のビルジ部5にそれぞれ3個以上の
外水加速器が直列に配設され、これらの外水加速
器が制御系40(第4図参照)によつて左右非対
称に制御されてもよい。
In addition, in the ship equipped with the stern flow field rectifier of the present invention, three or more open water accelerators are arranged in series in the bilge sections 5 on both the port and starboard sides, and these open water accelerators are connected to the control system 40 (see Fig. 4). (see) may be controlled asymmetrically.

〔考案の効果〕[Effect of idea]

以上詳述したように、本考案の船尾流場整流装
置付き船舶では、船尾左右舷のビルジ部におい
て、それぞれ船体外板に沿う水の流れの剥離に伴
うビルジ渦の発生を防止すべく、外水へ露出する
ように上記船尾左右舷のビルジ部に沿いそれぞれ
前後に間隔をあけて取付けられた一対の電極と、
これらの電極の相互間で通電される外水を駆動す
るための超電導磁石とからなる外水加速器が設け
られ、上記電極の相互間を通つて船尾のスクリユ
ープロペラへ流入する流れが、同スクリユープロ
ペラの回転方向と逆方向の回転成分を生じるよう
に、上記外水加速器を左右舷で非対称に作動させ
る制御系が設けられて、同制御系が、上記外水加
速器から上記スクリユープロペラへ流入する流れ
の流速を検出するセンサと、同センサからの検出
信号と予め設定された設定値とに基づき上記外水
加速器の作動すべき状態を算出する演算器と、同
演算器からの算出結果に基づき上記外水加速器へ
制御信号を送る制御器とで構成されるという簡素
な構成で、スクリユープロペラへ流入する水の流
れに同スクリユープロペラの回転と反対方向の回
転成分が与えられるため、船舶の推進効率が大幅
に高められるのである。
As described in detail above, in the ship equipped with the stern flow field rectifier of the present invention, in order to prevent the generation of bilge vortices due to separation of the water flow along the hull outer plating, the external a pair of electrodes installed along the bilge portions of the port and starboard sides of the stern at intervals, respectively, so as to be exposed to water;
An open water accelerator consisting of a superconducting magnet for driving open water that is energized between these electrodes is provided, and the flow flowing into the screw propeller at the stern through the above electrodes is driven by the same screw propeller. A control system is provided that operates the external water accelerator asymmetrically on the port and starboard sides so as to generate a rotational component in the opposite direction to the rotational direction of the U propeller, and the control system operates the external water accelerator from the external water accelerator to the screw propeller. A sensor that detects the flow velocity of the inflowing flow, a calculation unit that calculates the operating state of the external water accelerator based on the detection signal from the sensor and a preset setting value, and a calculation result from the calculation unit. It has a simple configuration consisting of a controller that sends control signals to the external water accelerator based on , the propulsion efficiency of ships can be greatly increased.

そして、外水加速器における電磁石として超電
導磁石が用いられることにより、強い磁場が効率
よく得られ、消費電力が少なくてすむ利点があ
る。
Furthermore, by using a superconducting magnet as an electromagnet in an open water accelerator, a strong magnetic field can be efficiently obtained, which has the advantage of reducing power consumption.

また、船体の船尾ビルジ部における水の流れの
剥離に伴うビルジ渦の発生を防止できるようにな
り、これにより船体抵抗が低減するとともに、船
体の針路安定性も向上して、船舶の推進性能がよ
り改善される利点もある。
In addition, it is now possible to prevent the generation of bilge vortices due to separation of water flow in the stern bilge of the ship, which reduces hull resistance and improves the ship's course stability, improving the ship's propulsion performance. There are also benefits that can be improved.

さらに、上述の船尾流場整流装置付き船舶で
は、その構造が極めて簡素なため、その製造やメ
インテナンスにかかる労力や経費が大幅に節減さ
れるのである。
Furthermore, since the above-mentioned ship equipped with a stern flow field rectifying device has an extremely simple structure, the labor and costs involved in its manufacture and maintenance can be significantly reduced.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1〜7図は本考案の第1実施例としての船尾
流場整流装置付き船舶を示すもので、第1図はそ
の水面下船尾部を模式的に示す斜視図、第2図は
第1図の−矢視断面図、第3図はその動作説
明図、第4図はその制御系を説明するためのブロ
ツク図、第5図はその船尾部の側面図、第6図は
第5図の−矢視断面図、第7図a,bはそれ
ぞれその外水加速器の非作動時および作動時にお
けるスクリユープロペラへの流入状態を説明する
ための流速ベクトル分布図であり、第8〜10図
は本考案の第2実施例としての船尾流場整流装置
付き船舶を示すもので、第8図はその船舶の水面
下船尾部を模式的に示す斜視図、第9図はその船
尾部の側面図、第10図はその外水加速器の作動
時におけるスクリユープロペラへの流れの流入状
態を説明するための流速ベクトル分布図であり、
第11図は従来の船舶の水面下船尾部を模式的に
示す斜視図である。 1……船尾部、2……船底、3……船側、4…
…流れ、5……ビルジ部、8a,8b,8c,8
d,8a′,8b′,8c′,8d′……電極、9……船
体外板、10……船体内部、11……超電導磁
石、16……吃水線、20……プロペラ軸、21
……スクリユープロペラ、21n……スクリユー
プロペラの回転方向、22……舵、23……スク
リユープロペラの回転面、24,24′,24a,
24b,24a′,24b′……流れ、25……スク
リユープロペラ先端の回転軌跡、27……船体中
心線、30,30′,31,31′,32,32′
……外水加速器、35……設定器、36……セン
サ、37……演算器、38……制御器、40……
制御系。
Figures 1 to 7 show a ship equipped with a stern flow field straightening device as a first embodiment of the present invention, in which Figure 1 is a perspective view showing the underwater stern section, Figure 2 is a cross-sectional view of Figure 1 taken along the arrow, Figure 3 is an explanatory diagram of the operation, Figure 4 is a block diagram for explaining the control system, Figure 5 is a side view of the stern section, Figure 6 is a cross-sectional view of Figure 5 taken along the arrow, Figures 7a and 7b are flow velocity vector distribution diagrams for explaining the inflow state into the screw propeller when the external water accelerator is not in operation and when it is in operation, respectively, and Figures 8 to 10 show a ship equipped with a stern flow field straightening device as a second embodiment of the present invention, in which Figure 8 is a perspective view showing the underwater stern section of the ship, Figure 9 is a side view of the stern, and Figure 10 is a flow velocity vector distribution diagram for explaining the inflow state into the screw propeller when the external water accelerator is in operation.
FIG. 11 is a perspective view showing a typical underwater stern of a conventional ship. 1: stern; 2: ship bottom; 3: ship side; 4:
...flow, 5...bilge section, 8a, 8b, 8c, 8
d, 8a', 8b', 8c', 8d'...electrodes, 9...hull shell, 10...hull interior, 11...superconducting magnet, 16...waterline, 20...propeller shaft, 21
...Screw propeller, 21n...Rotation direction of screw propeller, 22...Rudder, 23...Rotation plane of screw propeller, 24, 24', 24a,
24b, 24a', 24b'...flow, 25...rotation path of the screw propeller tip, 27...hull centerline, 30, 30', 31, 31', 32, 32'
. . . External water accelerator, 35 . . . setting device, 36 . . . sensor, 37 . . . computing device, 38 . . . controller, 40 . . .
Control system.

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】[Scope of utility model registration request] 船尾左右舷のビルジ部において、それぞれ船体
外板に沿う水の流れの剥離に伴うビルジ渦の発生
を防止すべく、外水へ露出するように上記船尾左
右舷のビルジ部に沿いそれぞれ前後に間隔をあけ
て取付けられた一対の電極と、これらの電極の相
互間で通電される外水を駆動するための超電導磁
石とからなる外水加速器が設けられ、上記電極の
相互間を通つて船尾のスクリユープロペラへ流入
する流れが、同スクリユープロペラの回転方向と
逆方向の回転成分を生じるように、上記外水加速
器を左右舷で非対称に作動させる制御系が設けら
れて、同制御系が、上記外水加速器から上記スク
リユープロペラへ流入する流れの流速を検出する
センサと、同センサからの検出信号と予め設定さ
れた設定値とに基づき上記外水加速器の作動すべ
き状態を算出する演算器と、同演算器からの算出
結果に基づき上記外水加速器へ制御信号を送る制
御器とで構成されたことを特徴とする、船尾流場
整流装置付き船舶。
In order to prevent the generation of bilge vortices due to the separation of the water flow along the outer skin of the hull, the bilge parts on the port and starboard sides of the stern are spaced in front and behind each other so as to be exposed to the outside water. An open water accelerator is provided, which consists of a pair of electrodes installed with a gap between them, and a superconducting magnet for driving open water that is energized between these electrodes. A control system is provided to operate the external water accelerator asymmetrically on the port and starboard sides so that the flow flowing into the screw propeller generates a rotational component in the opposite direction to the rotation direction of the screw propeller. , a sensor that detects the flow velocity of the flow flowing from the outside water accelerator to the screw propeller, and a state in which the outside water accelerator should be operated is calculated based on a detection signal from the sensor and a preset setting value. A ship equipped with a stern flow field rectifier, characterized in that it is comprised of a computing unit and a controller that sends a control signal to the open water accelerator based on the calculation result from the computing unit.
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