JPH0788197B2 - 船尾形状 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、船尾の形状に関し、特にタンカーやバルクキ
ャリアなどの肥形船に用いて好適の船尾形状に関する。

〔従来の技術〕

一般に、タンカーやバルクキャリアのような低速で航行
する肥形船では、全抵抗の大部分が粘性抵抗である。そ
して、粘性抵抗の大きさは船尾部の形状によって大きく
変化することが知られており、粘性抵抗の小さい船型と
して、いわゆるバトックフロー型船尾形状をもつ船型が
開発されている。

バトックフロー型船尾形状では、船尾部の正面船図（ボ
ディ・プラン）において、舷側部がほぼ互いに平行で且
つほぼ直線的な垂直肋骨線形状に形成されるとともに、
船底部がほぼ互いに平行で且つほぼ直線的な肋骨線形状
に形成され、しかも舷側の各肋骨線とそれに対応する船
底の肋骨線との交わるビルジコーナー部（弯曲部）がベ
ースラインに対してほぼ45゜傾斜した線上に位置せしめ
られ、水線（ウォータ・ライン）に沿う曲面とバトック
・ラインに沿う曲面とがほぼ同じ曲率となるように形成
されている。

しかし、バトックフロー型船尾形状では推進器面に流入
する流速が速くて、伴流係数が小さくなるため、推進効
率の低下する欠点がある。この欠点を除くため、従来か
ら、第５図の正面線図に示すように、バトックフロー型
船尾部１の船底２に、推進器軸３を貫通させ且つ包覆す
るごとく下方に突出する附加的部分４を設けて、同附加
的部分４を自然流線形に近い肋骨線形状としたもの（特
公昭50−30359号公報参照）が開発されている。そし
て、その推進器面７における伴流分布は、第６図に示す
ようになっている。

〔発明が解決しようとする問題点〕

上述のようにバトックフロー型船尾形状の船底に附加的
部分を設けた従来の改良型船尾形状では、推進器面に流
入する伴流の伴流係数が、単なるバトックフロー型船尾
形状の場合に比べて大きくなり、推進効率が向上してい
る。しかし伴流係数は普通の船尾形状の船のものと比較
するとまだ小さいという問題点がある。

本発明は、このような問題点の解決を図ろうとするもの
で、粘性抵抗がバトックフロー型船尾形状の場合の抵抗
よりも僅かに大きくはなるが、伴流係数を普通の船尾船
型の場合と同程度にして、総合的に推進性能の向上を図
れるようにした、船尾形状を提供することを目的とす
る。

〔問題点を解決するための手段〕

上述の目的を達成するため、本発明の船尾形状は、バト
ックフロー型の船尾形状において、船尾船底の下方に突
設された附加的部分をそなえ、船体のスクエア・ステー
ションの1 1/2付近から1/2付近へかけて、上記附加手部
分の下部両側における凸弯曲部にビルジキール状のフィ
ンが取付けられ、同フィンがその取付面に対しほぼ垂直
に且つ推進器軸よりも下方で船底ベースラインより下方
へ突出しない範囲に設けられていることを特徴としてい
る。

〔作用〕

一般に、船体の前進時には、船尾部に沿う流れは船底部
から船側部へ向かって流れるが、上述の本発明の船尾形
状では、バトックフロー型船尾形状の船底から下方へ突
出した附加的部分において、ビルジキール状のフィンが
推進器軸よりも下方で取付けられているので、このフィ
ンの部分から生じた３次元剥離渦が推進器面へ流入し
て、推進器面における伴流係数を大きくするように作用
する。

〔実 施 例〕

以下、図面により本発明の一実施例としての船尾形状に
ついて説明すると、第１図はその正面線図、第２図はそ
のスクエア・ステーション１における船体横断面図、第
３図はその推進器面における伴流分布図、第４図はその
船速制動馬力曲線を従来の場合と比較して示すグラフで
ある。

第１図に示すように、バトックフロー型船尾形状をもつ
船尾部１において、推進器軸３を取り囲むように、船底
２から下方へ突設された附加的部分４がそなえられてい
る。

そして、第1,2図に示すように、船体のスクエア・ステ
ーションの1 1/2付近から1/2付近へかけて、附加的部分
４の下部両側における凸弯曲部（ビルジ部）にビルジキ
ール状のフィン５が取付けられている。フィン５は、そ
の取付面に対しほぼ垂直に、且つ、推進器軸３よりも下
方で船底ベースライン６より下方へ突出しない範囲に設
けられている。

上述の構成により、この船舶の前進航行時には、船尾船
底の附加的部分４におけるフィン５の部分から３次元剥
離渦を生じるようになり、これが推進器面７（第３図参
照）へ流入して、同推進器面７における伴流係数を大き
くする。すなわち、従来の場合（第６図参照）と比較し
てみると、第３図から明らかなように、プロペラボス８
の側方に大きな伴流域が存在し、また強い回転流の存在
することが認められる。なお、第3,6図中の符号ａは速
度ベクトルの面内成分、ｂは等伴流率線を示す。

このようにして、この船尾形状では推進器面７内に大き
な伴流域が形成されるので、伴流係数ｗが大きくなり、
推力減少率ｔはさほど変わらないから、船殻効率（１−
ｔ）／（１−ｗ）は大幅に向上するようになる。

フィン５の存在により粘性抵抗が若干増加するが、上述
の船殻効率の増加が大きいため、全体として推進性能の
向上がもたらされるのである。

第４図は船速Vsと制動馬力（BHP）との関係を示したも
ので、本発明の船尾形状の方が、従来の船尾形状より
も、同一速力における所要馬力BHPを小さくすることが
できる。

本発明の原理は船尾船底から船尾船側へ流体が流れると
きに、附加的部分４のビルジ部に配設したフィン５によ
って３次元剥離渦が発生することを利用したものであ
る。そして、この３次元剥離渦が、ちょうど推進器面７
に流入することにより伴流係数を大きくしようとするも
のであるから、推進器面７に流入しない剥離渦を発生さ
せても無意味である。むしろ、抵抗が増えるために悪い
影響をもたらす。したがって、抵抗増加を最小限にし
て、推進器に流入する３次元剥離渦を発生せしめること
が重要であり、模型船を使った多くの実験や最新の理論
計算などによって、推進器軸３よりも下方で船体のスク
エア・ステーションの1 1/2付近から1/2付近までにフィ
ン５を配設すると最も効果的であることが判明した。

また、フィン５の弦長（第２図で図られるフィン５の長
さ）が長すぎると、抵抗増加が大きくなるという不具合
があり、さらに船が修理や点検のためにドックに入った
ときに、フィン５が船底よりも突出していると、船体を
盤木の上に固定するのが困難となる等の不具合を生じ
る。

一方、フィン５の弦長が短すぎると強い剥離渦が発生し
ないので、適当な長さが必要である。実験室によれば、
フィン５が船底ベースライン６から突出しない程度の弦
長をもつようにすれば充分であることが判明している。

つぎに、フィン５の取付角については、フィン５の船体
表面とのなす角が、ある程度以上（45度程度）あれば、
３次元剥離渦は発生するが、フィン５の弦長を短くして
抵抗の増加を抑制しながら、強い剥離渦を発生させるた
めには、船体表面にほぼ垂直に取付けるのがよい。

〔発明の効果〕

以上詳述したように、本発明の船尾形状によれば、次の
ような効果ないし利点が得られる。

（１）バトックフロー型の船尾形状において、船体のス
クエア・ステーションの1 1/2付近から1/2付近へかけて
船底の下方に突設された附加的部分の下部両側における
凸弯曲部に、ビルジキール状のフィンが取付けられ、同
フィンがその取付面に対しほぼ垂直に且つ推進器軸より
も下方に設けられているので、このフィンから３次元剥
離渦が発生するようになり、これが推進器面へ流れ込ん
で、伴流係数を増加させ、船殻効率を向上させる。

（２）上記フィンは船底ベースラインより下方へ突出し
ない範囲に設けられているので、船体を盤木上に固定す
る際に支障をきたすことはない。

（３）推進器面において、強い回転流と大きな伴流域と
を発生させることができる。（４）推進器面における伴
流分布の改善をもたらし、これにより推進性能の向上を
もたらすことができる。

【図面の簡単な説明】

第１〜４図は本発明の一実施例としての船尾形状を示す
もので、第１図はその正面線図、第２図はそのスクエア
・ステーション１における船体横断面図、第３図はその
推進器面における伴流分布図、第４図はその船速制動馬
力曲線を従来の場合と比較して示すグラフであり、第5,
6図は従来の船尾形状を示すもので、第５図はその正面
線図、第６図はその推進器面における伴流分布図であ
る。１……船尾部、２……船底、３……推進器軸、４…
…附加的部分、５……フィン、６……船底ベースライ
ン、７……推進器面、８……プロペラボス。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】バトックフロー型の船尾形状において、船
   尾船底の下方に突設された附加的部分をそなえ、船体の
   スクエア・ステーションの1 1/2付近から1/2付近へかけ
   て、上記附加的部分の下部両側における凸弯曲部にビル
   ジキール状のフィンが取付けられ、同フィンがその取付
   面に対しほぼ垂直に且つ推進器軸よりも下方で船底ベー
   スラインより下方へ突出しない範囲に設けられているこ
   とを特徴とする、船尾形状。