JPH11171083A - 摩擦抵抗低減船 - Google Patents
摩擦抵抗低減船Info
- Publication number
- JPH11171083A JPH11171083A JP9354013A JP35401397A JPH11171083A JP H11171083 A JPH11171083 A JP H11171083A JP 9354013 A JP9354013 A JP 9354013A JP 35401397 A JP35401397 A JP 35401397A JP H11171083 A JPH11171083 A JP H11171083A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- air outlet
- rear wall
- wall surface
- air
- hull
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
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-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
- Y02T70/00—Maritime or waterways transport
- Y02T70/10—Measures concerning design or construction of watercraft hulls
Landscapes
- Aeration Devices For Treatment Of Activated Polluted Sludge (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 より多くの微小気泡を境界層内に送り込ん
で、摩擦抵抗低減効果を向上させる。 【解決手段】 船体１の船首部２に位置する船底外板３
に、空気吹出口４を有するノズルブロック５を組み付け
る。空気吹出口４は、前壁面６と後壁面７を、船尾側へ
向かう二重円弧面とし、後壁面７の接線を船底外板３の
表面と一致させる。空気吹出口４の前壁面６の曲率半径
Ｒ1 と後壁面７の曲率半径Ｒ2 を、Ｒ1 ＞Ｒ2 又はＲ1
＝Ｒ2 とする。空気吹出口４から水中へ吹き出させる加
圧空気８に求心力を与え、微小気泡９の境界層１０外へ
の飛び出しを抑える。
で、摩擦抵抗低減効果を向上させる。 【解決手段】 船体１の船首部２に位置する船底外板３
に、空気吹出口４を有するノズルブロック５を組み付け
る。空気吹出口４は、前壁面６と後壁面７を、船尾側へ
向かう二重円弧面とし、後壁面７の接線を船底外板３の
表面と一致させる。空気吹出口４の前壁面６の曲率半径
Ｒ1 と後壁面７の曲率半径Ｒ2 を、Ｒ1 ＞Ｒ2 又はＲ1
＝Ｒ2 とする。空気吹出口４から水中へ吹き出させる加
圧空気８に求心力を与え、微小気泡９の境界層１０外へ
の飛び出しを抑える。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は航行時に船体表面に
作用する摩擦抵抗を低減できるようにした摩擦抵抗低減
船に関するものである。
作用する摩擦抵抗を低減できるようにした摩擦抵抗低減
船に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】船舶の航行時には、流体としての海水の
粘性のために船体の周りに海水による境界層が形成され
るが、この境界層の中では、海水の流速は船体表面が零
で船体表面から離れるに従い急激に大きく変化する傾向
にあり、船体の表面に海水の摩擦抵抗が作用し船体抵抗
の大きな要素の一つとなっている。
粘性のために船体の周りに海水による境界層が形成され
るが、この境界層の中では、海水の流速は船体表面が零
で船体表面から離れるに従い急激に大きく変化する傾向
にあり、船体の表面に海水の摩擦抵抗が作用し船体抵抗
の大きな要素の一つとなっている。
【０００３】そのため、近年、上記船体の表面に作用す
る摩擦抵抗を減少させて推進性能を向上させるための研
究が進められており、その対策の一つとして、船体表面
から微小気泡（マイクロバブル）を噴出させ、船体の浸
水部（没水部）表面の境界層内に微小気泡を吹き込んで
船体の浸水部表面を微小気泡で覆うことにより船体表面
に作用する摩擦抵抗を低減することを狙ったマイクロバ
ブル推進法の研究が進められている。
る摩擦抵抗を減少させて推進性能を向上させるための研
究が進められており、その対策の一つとして、船体表面
から微小気泡（マイクロバブル）を噴出させ、船体の浸
水部（没水部）表面の境界層内に微小気泡を吹き込んで
船体の浸水部表面を微小気泡で覆うことにより船体表面
に作用する摩擦抵抗を低減することを狙ったマイクロバ
ブル推進法の研究が進められている。
【０００４】マイクロバブル推進法を具現化するための
一つの方法として、加圧空気を船底から水中へ吹き出さ
せて、船底に微小気泡による所要のボイドを形成させる
ようにすることが考えられる。
一つの方法として、加圧空気を船底から水中へ吹き出さ
せて、船底に微小気泡による所要のボイドを形成させる
ようにすることが考えられる。
【０００５】そのため、図２（イ）（ロ）（ハ）に示す
如く、種々の空気吹き出し方式が提案されている。すな
わち、図２（イ）は、船底外板ａの内側に加圧空気導入
用のシーチェストｂを密に取り付けて、シーチェストｂ
で囲まれる位置の船底外板ａに、船尾側へ向けて斜め
（船底外板表面に対し２０°位）に開口するスリットｃ
を空気吹出口として設けたものであり、又、図２（ロ）
は、シーチェストｂの前面に多孔板（又は焼結ポリマー
等の多孔質板）ｄを取り付け、該多孔板ｄを船底外板ａ
に組み付けて、多孔板ｄの孔ｅを空気吹出口としたもの
であり、更に、図２（ハ）は、船体外板ａに空気吹出口
として直接丸穴ｆを穿設し、該丸穴ｆに空気送給管ｇを
接続したものである。
如く、種々の空気吹き出し方式が提案されている。すな
わち、図２（イ）は、船底外板ａの内側に加圧空気導入
用のシーチェストｂを密に取り付けて、シーチェストｂ
で囲まれる位置の船底外板ａに、船尾側へ向けて斜め
（船底外板表面に対し２０°位）に開口するスリットｃ
を空気吹出口として設けたものであり、又、図２（ロ）
は、シーチェストｂの前面に多孔板（又は焼結ポリマー
等の多孔質板）ｄを取り付け、該多孔板ｄを船底外板ａ
に組み付けて、多孔板ｄの孔ｅを空気吹出口としたもの
であり、更に、図２（ハ）は、船体外板ａに空気吹出口
として直接丸穴ｆを穿設し、該丸穴ｆに空気送給管ｇを
接続したものである。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】ところが、上記いずれ
の方式の場合も、加圧空気の吹き出し方向が船体周りの
流れに対し交差する方向であることから、空気量が多く
なると、発生した微小気泡ｈが境界層ｉの外側に飛び出
すことにより、船体周りの流れに乱れを与えてしまうた
め、かえって造波抵抗が増大してしまう懸念がある。
の方式の場合も、加圧空気の吹き出し方向が船体周りの
流れに対し交差する方向であることから、空気量が多く
なると、発生した微小気泡ｈが境界層ｉの外側に飛び出
すことにより、船体周りの流れに乱れを与えてしまうた
め、かえって造波抵抗が増大してしまう懸念がある。
【０００７】そこで、本発明は、空気量が多くても船体
外板に沿って加圧空気を吹き出すことができるようにし
て、より多くの微小気泡を境界層内に送り込むことがで
きるようにしようとするものである。
外板に沿って加圧空気を吹き出すことができるようにし
て、より多くの微小気泡を境界層内に送り込むことがで
きるようにしようとするものである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明は、上記課題を解
決するために、船体の少なくとも船底外板の所要位置
に、所要の開口幅とした空気吹出口を有するノズルブロ
ックを組み付け、且つ上記空気吹出口の船首尾方向の前
壁面及び後壁面を船尾側へ向かう円弧面とすると共に、
後壁面の開口縁での接線が船底外板表面と一致するよう
に設定して、上記空気吹出口から加圧空気を水中へ吹き
出させて微小気泡を発生させるようにした構成とする。
決するために、船体の少なくとも船底外板の所要位置
に、所要の開口幅とした空気吹出口を有するノズルブロ
ックを組み付け、且つ上記空気吹出口の船首尾方向の前
壁面及び後壁面を船尾側へ向かう円弧面とすると共に、
後壁面の開口縁での接線が船底外板表面と一致するよう
に設定して、上記空気吹出口から加圧空気を水中へ吹き
出させて微小気泡を発生させるようにした構成とする。
【０００９】空気吹出口を通して加圧空気を水中に吹き
出させると、微小気泡が発生させられるが、この際、空
気吹出口の前、後壁面が船尾側へ向かう二重円弧面とな
っていることから、空気量が多くても、微小気泡には求
心力が与えられ、船体外板表面に沿って流れるこにな
り、境界層外への飛び出しが最少限に抑えられる。
出させると、微小気泡が発生させられるが、この際、空
気吹出口の前、後壁面が船尾側へ向かう二重円弧面とな
っていることから、空気量が多くても、微小気泡には求
心力が与えられ、船体外板表面に沿って流れるこにな
り、境界層外への飛び出しが最少限に抑えられる。
【００１０】又、空気吹出口の前壁面の曲率半径Ｒ
1 と、後壁面の曲率半径Ｒ2 を、Ｒ1 ＞Ｒ2 又はＲ1 ＝
Ｒ2 とした構成とするとよく、この場合、Ｒ1 の曲率中
心とＲ2の曲率中心の相対位置を変えることにより、空
気吹出口の開口幅を調整することができる。
1 と、後壁面の曲率半径Ｒ2 を、Ｒ1 ＞Ｒ2 又はＲ1 ＝
Ｒ2 とした構成とするとよく、この場合、Ｒ1 の曲率中
心とＲ2の曲率中心の相対位置を変えることにより、空
気吹出口の開口幅を調整することができる。
【００１１】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
を参照して説明する。
を参照して説明する。
【００１２】図１（イ）（ロ）（ハ）は本発明の実施の
一形態を示すもので、船体１の船首部２に位置する船底
外板３の所要位置に、所要の開口幅Ｈ及び開口長さＬを
有する空気吹出口４を有するノズルブロック５を組み付
け、且つ上記空気吹出口４の前壁面６と後壁面７を船尾
側へ向かう二重円弧面とすると共に、後壁面７の開口縁
での接線が船底外板３の表面と一致するように構成し、
図示しない加圧空気供給装置からの加圧空気８を空気吹
出口４を通して水中へ吹き出させることにより、発生さ
せた微小気泡９を境界層１０内に送り込めるようにす
る。
一形態を示すもので、船体１の船首部２に位置する船底
外板３の所要位置に、所要の開口幅Ｈ及び開口長さＬを
有する空気吹出口４を有するノズルブロック５を組み付
け、且つ上記空気吹出口４の前壁面６と後壁面７を船尾
側へ向かう二重円弧面とすると共に、後壁面７の開口縁
での接線が船底外板３の表面と一致するように構成し、
図示しない加圧空気供給装置からの加圧空気８を空気吹
出口４を通して水中へ吹き出させることにより、発生さ
せた微小気泡９を境界層１０内に送り込めるようにす
る。
【００１３】上記において、空気吹出口４の前壁面６の
曲率半径をＲ1 、後壁面の曲率半径をＲ2 としたとき、
Ｒ1 ＞Ｒ2 又はＲ1 ＝Ｒ2 （図１（ロ）ではＲ1 ＞Ｒ2
の場合を示す）に設定してある。
曲率半径をＲ1 、後壁面の曲率半径をＲ2 としたとき、
Ｒ1 ＞Ｒ2 又はＲ1 ＝Ｒ2 （図１（ロ）ではＲ1 ＞Ｒ2
の場合を示す）に設定してある。
【００１４】ノズルブロック５の空気吹出口４を通し加
圧空気８を水中へ吹き出させて微小気泡９を発生させる
と、発生した微小気泡９は境界層１０内に送り込まれ
る。このため、船底表面を微小気泡９で覆うことができ
て、微小気泡９によるボイドが形成されることになり、
このボイドの存在により船体１の摩擦抵抗を低減するこ
とができる。
圧空気８を水中へ吹き出させて微小気泡９を発生させる
と、発生した微小気泡９は境界層１０内に送り込まれ
る。このため、船底表面を微小気泡９で覆うことができ
て、微小気泡９によるボイドが形成されることになり、
このボイドの存在により船体１の摩擦抵抗を低減するこ
とができる。
【００１５】上記の場合、空気吹出口４の前壁面６と後
壁面７は船尾側へ向かう二重円弧面としてあり、しか
も、後壁面７の開口縁での接線が船底外板３の表面と一
致していることから、加圧空気８の吹出量が多くなって
も、求心力が与えられることにより、加圧空気８は船底
外板３の表面に沿って吹き出されることになり、境界層
１０外へ飛び出る微小気泡９の量を少なくすることがで
き、境界層１０内により多くの微小気泡９を送り込むこ
とができる。
壁面７は船尾側へ向かう二重円弧面としてあり、しか
も、後壁面７の開口縁での接線が船底外板３の表面と一
致していることから、加圧空気８の吹出量が多くなって
も、求心力が与えられることにより、加圧空気８は船底
外板３の表面に沿って吹き出されることになり、境界層
１０外へ飛び出る微小気泡９の量を少なくすることがで
き、境界層１０内により多くの微小気泡９を送り込むこ
とができる。
【００１６】上記において、空気吹出口４の開口幅Ｈ
は、前壁面６の曲率中心の位置と後壁面７の曲率中心と
の相対位置を変えることにより調整することができる。
又、空気吹出口４の開口長さＬは、狙いとする径の微小
気泡９を作るときの空気吹出量との兼ね合いで決められ
るものである。
は、前壁面６の曲率中心の位置と後壁面７の曲率中心と
の相対位置を変えることにより調整することができる。
又、空気吹出口４の開口長さＬは、狙いとする径の微小
気泡９を作るときの空気吹出量との兼ね合いで決められ
るものである。
【００１７】なお、上記実施の形態では、空気吹出口４
を船底外板３に設けた場合を示したが、船側外板にも設
けるようにしてもよい。但し、この場合、船側で発生し
た微小気泡には揚力しか作用せず、船体表面に吸い寄せ
られることはないので、船底外板３部で発生させる微小
気泡の径よりも小さい径の微小気泡を発生させて、船側
から離れることを少しでも遅らせるようにする必要があ
る。
を船底外板３に設けた場合を示したが、船側外板にも設
けるようにしてもよい。但し、この場合、船側で発生し
た微小気泡には揚力しか作用せず、船体表面に吸い寄せ
られることはないので、船底外板３部で発生させる微小
気泡の径よりも小さい径の微小気泡を発生させて、船側
から離れることを少しでも遅らせるようにする必要があ
る。
【００１８】
【発明の効果】以上述べた如く、本発明の摩擦抵抗低減
船によれば、次の如き優れた効果を発揮する。 (1) 船体の少なくとも船底外板の所要位置に、所要の開
口幅とした空気吹出口を有するノズルブロックを組み付
け、且つ上記空気吹出口の船首尾方向の前壁面及び後壁
面を船尾側へ向かう円弧面とすると共に、後壁面の開口
縁での接線が船底外板表面と一致するように設定した構
成としてあるので、空気吹出口から水中へ吹き出させる
加圧空気に求心力を与えることができ、これにより、微
小気泡を境界層内に効率よく送り込むことができて、船
底外板３の表面に沿った微小気泡の流れを実現すること
ができる。 (2) 発生させた微小気泡の境界層外への飛び出しを極力
抑えることができることから、抵抗増加原因を極減で
き、船体の推進効率を飛躍的に向上させることができ
る。
船によれば、次の如き優れた効果を発揮する。 (1) 船体の少なくとも船底外板の所要位置に、所要の開
口幅とした空気吹出口を有するノズルブロックを組み付
け、且つ上記空気吹出口の船首尾方向の前壁面及び後壁
面を船尾側へ向かう円弧面とすると共に、後壁面の開口
縁での接線が船底外板表面と一致するように設定した構
成としてあるので、空気吹出口から水中へ吹き出させる
加圧空気に求心力を与えることができ、これにより、微
小気泡を境界層内に効率よく送り込むことができて、船
底外板３の表面に沿った微小気泡の流れを実現すること
ができる。 (2) 発生させた微小気泡の境界層外への飛び出しを極力
抑えることができることから、抵抗増加原因を極減で
き、船体の推進効率を飛躍的に向上させることができ
る。
【図１】本発明の摩擦抵抗低減船の実施の一形態を示す
もので、（イ）は船体船首部の概略側面図、（ロ）は
（イ）のＡ部拡大断面図、（ハ）は（ロ）のＢ−Ｂ方向
矢視図である。
もので、（イ）は船体船首部の概略側面図、（ロ）は
（イ）のＡ部拡大断面図、（ハ）は（ロ）のＢ−Ｂ方向
矢視図である。
【図２】これまでに提案されている空気吹き出し方式を
示すもので、（イ）（ロ）（ハ）はいずれも異なる構造
を示す部分図である。
示すもので、（イ）（ロ）（ハ）はいずれも異なる構造
を示す部分図である。
１ 船体 ３ 船底外板 ４ 空気吹出口 ５ ノズルブロック ６ 前壁面 ７ 後壁面 ８ 加圧空気 ９ 微小気泡
Claims (2)
- 【請求項１】 船体の少なくとも船底外板の所要位置
に、所要の開口幅とした空気吹出口を有するノズルブロ
ックを組み付け、且つ上記空気吹出口の船首尾方向の前
壁面及び後壁面を船尾側へ向かう円弧面とすると共に、
後壁面の開口縁での接線が船底外板表面と一致するよう
に設定して、上記空気吹出口から加圧空気を水中へ吹き
出させて微小気泡を発生させるようにした構成を有する
ことを特徴とする摩擦抵抗低減船。 - 【請求項２】 空気吹出口の前壁面の曲率半径Ｒ1 と、
後壁面の曲率半径Ｒ2 を、Ｒ1 ＞Ｒ2 又はＲ1 ＝Ｒ2 と
した請求項１記載の摩擦抵抗低減船。
Priority Applications (8)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9354013A JPH11171083A (ja) | 1997-12-09 | 1997-12-09 | 摩擦抵抗低減船 |
| CA002244615A CA2244615A1 (en) | 1997-08-22 | 1998-07-31 | Friction-reducing ship with compressed air generation apparatus, friction reduction apparatus and gas jetting device |
| KR1019980033409A KR19990023663A (ko) | 1997-08-22 | 1998-08-18 | 압축공기 발생장치를 갖는 마찰감소 선박,마찰감소 장치 및 기체분출 장치 |
| FI981784A FI981784A (fi) | 1997-08-22 | 1998-08-19 | Kitkaa vähentävä laiva varustettuna paineilmaa synnyttävällä laitteella, kitkaa vähentävällä laitteella ja kaasua suihkuttavalla laitteella |
| NO983797A NO983797L (no) | 1997-08-22 | 1998-08-19 | Friksjonsreduserende skip med en anordning til generering av komprimert luft, friksjonsreduserende anordning og gass-strÕleanordning |
| EP98402084A EP0903287A3 (en) | 1997-08-22 | 1998-08-20 | Ship with reduced skin friction and gas jetting device for the same |
| BR9803759-5A BR9803759A (pt) | 1997-08-22 | 1998-08-21 | Navio com redução de atrito com aparelho de geração de ar comprimido,aparelho de redução de atrito e dispositivo de jateamento de gás. |
| CN98118625A CN1209405A (zh) | 1997-08-22 | 1998-08-21 | 具有压缩空气产生设备、摩擦减小设备和气体喷射装置的减摩船 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9354013A JPH11171083A (ja) | 1997-12-09 | 1997-12-09 | 摩擦抵抗低減船 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11171083A true JPH11171083A (ja) | 1999-06-29 |
Family
ID=18434731
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9354013A Pending JPH11171083A (ja) | 1997-08-22 | 1997-12-09 | 摩擦抵抗低減船 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH11171083A (ja) |
-
1997
- 1997-12-09 JP JP9354013A patent/JPH11171083A/ja active Pending
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