JPS5816983A - 船用推進装置 - Google Patents

船用推進装置

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Publication number
JPS5816983A
JPS5816983A JP11427981A JP11427981A JPS5816983A JP S5816983 A JPS5816983 A JP S5816983A JP 11427981 A JP11427981 A JP 11427981A JP 11427981 A JP11427981 A JP 11427981A JP S5816983 A JPS5816983 A JP S5816983A
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JP
Japan
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ring
shaped structure
length
slat
hull
Prior art date
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Pending
Application number
JP11427981A
Other languages
English (en)
Inventor
Hitoshi Narita
成田 仁
Hikari Yagi
八木 光
Shunji Soejima
副島 俊二
Kazuo Yoshida
和生 吉田
Takeo Nojiri
武生 野尻
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mitsui Engineering and Shipbuilding Co Ltd
Mitsui Zosen KK
Original Assignee
Mitsui Engineering and Shipbuilding Co Ltd
Mitsui Zosen KK
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Mitsui Engineering and Shipbuilding Co Ltd, Mitsui Zosen KK filed Critical Mitsui Engineering and Shipbuilding Co Ltd
Priority to JP11427981A priority Critical patent/JPS5816983A/ja
Publication of JPS5816983A publication Critical patent/JPS5816983A/ja
Pending legal-status Critical Current

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Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B63SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; RELATED EQUIPMENT
    • B63HMARINE PROPULSION OR STEERING
    • B63H5/00Arrangements on vessels of propulsion elements directly acting on water
    • B63H5/07Arrangements on vessels of propulsion elements directly acting on water of propellers
    • B63H5/16Arrangements on vessels of propulsion elements directly acting on water of propellers characterised by being mounted in recesses; with stationary water-guiding elements; Means to prevent fouling of the propeller, e.g. guards, cages or screens

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Ocean & Marine Engineering (AREA)
  • Turbine Rotor Nozzle Sealing (AREA)

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は船用推進装置、より詳しくは、プロペラ前方の
船尾部にリング状構造物を固片1↑した船用推進装置の
改良に関するものである。
船舶が航行すると船尾部に乱れが生じ、ときには三次元
剥離渦を伴なう。そのだめ、船体抵抗の増大−や船体振
動1.騒音の発生等を来すとととなる。その傾向d[特
に肥大船において著るしい。
かかることから本発明者等は、特に肥大船における性能
改善を1]的として、内面が凸状の翼断面に構成された
リング状構造物をその長さの0.2〜1−までの範囲で
船体に嵌合させると共にその後端縁とプロペラとの間に
流出した流れが拡散してプロペラ回転面に達するような
間隔を設けて直接船体に固着させた船用推進装置を開発
し先に提案した。そして、この装置は既に数多〈実施さ
れ産業界に大きく寄与している。このリング状構造物は
、船尾部に存在する伴流係数の大きい流れを集中整流し
たのち、拡散してプロペラ作動面へ導くことにより、推
進効率の要件の一つである船殻効率η11 (η11−
↓二±゛と −W こて、Wは伴流係数、tは推力減少率)等を改善し推進
効率の向」二を計り、かつ、船体振動やギャビテー/ヨ
ン′j′−・よひIll、宜i“G、(J)11、/1
イi」()j由すると共に三次元剥前渦舌の発/lイ・
叶制し7船体抵抗を減少さぜることを目的とL/r−(
、のである、。
ところで、かかるリング状Jf’r 、i告11勿C1
月r、 llt& (白やぜ型の船舶、具体的にに1、
力形肥せき係数C1,が0.8未満となるよう庁船舶、
に装(+iii Lプこ場合は肥大船はど性能改善を割
ることが−Cへない0、詳述すれば、第1図1船舶のI
ll 54(−軸中心線を含む水平断面の既念図であり
肥ノ、船の場合の船体外板1aと比較的やぜノ)11の
船舶の船体外板1bとリング状構造物2を示し、夫々の
」動台にリング状構造物2の発生ずる推力の様−rを(
11せて示している。この図において、リンク゛状]1
1J造物2に発生ずる揚力を一定として両者を・ス・1
比すると、肥大船の場合の揚力■71の方向は肥大船の
船体外板1aに沿った水の流れI°3.の方向に直交し
、前記揚力Laの船長成分である111力tri ’I
’、、と々す、他方、やせ型組の場合の揚力1,11の
方向C]、やせ型組の船体外板1bに沿った水の流ji
−、r l+の方向に直交し、前記揚力1、bの船長成
分である111力C1、T 11となり、やせ型組の場
合、リング状構造物2の発生ずる推力Tllは肥大船の
推力Taに比へて可成り小さくなる。
I−記リング状構造物の推力の発生はプロペラ荷重度を
減少させ推力効率の向上となるので、やせ型組にリング
状構造物を適用しても余り効果的ではないことか理解で
きるであろう。
ところで、やせ型組でリング状構造物の推力を充分大き
くするためには、リング状構造物と流れとのなす角度(
迎角)を大きくし、大きな推力Tbを得ることにより可
能であると考えられるが、一般に、リング状構造物の翼
断面特性は第2図実線に示すごとく迎角αが大きくなり
過ぎるとストールを生じ、高揚力を得られない。
なお、第2図は迎角αと揚力係数Cz、の関係を示す。
次に、リング状構造物と船体どの干渉とを考えると、リ
ング状構造物の負圧面の圧力分布は、第3図(A)のよ
うに、リング状構造物の前端部に大きなピークを持つ形
状であり、この負圧が船体に作用して船体を後方に引く
力を強めている。
かかることから、本発明者等はやせ型組における推進性
能をさらに改善し、省こ「ネルキーの社会的要求に対応
しようとして、本発明に到達した。
すなわち、本発明の船用推進装置nは、内面が凸状の翼
断面に構成されたリング状構造物を、その長さの0.2
〜1までの範囲で船体に嵌合させると共に、前記リング
状構造物の後端縁とプロペラとの間にリング状構造物の
流11目−1から流出した流れが拡散してプロペラ回転
面に達するような間隔を設けて直接船体に固設し、前記
リング状構造物の前端にスラットを設け、該スラットの
長さtlと、前記スラツ;・とリング状構造物とのオー
バーラツプ長さmが、O< m < /−1、を満足す
ることによって下記の作用効用を711んとするもので
ある。
(1)リング状構造物の前端に若干の間隔をあけてスラ
ットを設けることにより大迎角の場合でも翼断面におけ
る負圧側の剥離が抑制され、大揚力、すなわち大推力が
得られる。この結果、やせ型組のような船舶に対してス
ラット付きリング状構造物を用いることにより充分な推
力を得ることができるのである(第2図破線参照)。
(2)  スラット付きのリング状構造物の場合は負圧
面における圧力分布が第3図CB)に示すように、比較
的平坦な形状となり、船体に及ぼす影響は少なく、推進
性能上好ましいことが分った。
以下、本発明の実施例を図面によって説明する。
第4図は本発明に係る舶用推進装置の平断面図、第5図
は第4図のV−V断面図、第6図は一部断面側面図であ
り、リング状構造物2は外側面2kが平坦部をなすと共
に、内側面21がゆるやかな凸状の所謂翼形断面形状に
形成されている。そして、その長さtはプロペラ4の直
径Dpの0.2乃至10の範囲内から選ばれる。
このように形成されたリング状構造物2は、その後端縁
がプロペラ4の前方に位置する如く、すなわち、リング
状構造物2の後端縁とプロベラ先端4′との間に間隙(
」を有するように配置されると共に、その長さeの少/
r、くとも20%以上で、かつIQ(l係以下の範囲の
IG−+\6′1、が船体1に嵌合1−て固着される。
ここで、」1記リング状構造物2の長さeは、」1詫の
ように、プロペラ]11111I7、内径1〕11の0
.2乃至10の範囲から選ぶのがI’T −d: 1.
、 <、との範囲を外れると剰余抵抗係数01か増加す
る。、1、た、リング状構造物の船体への1萌合:1f
j /’n (’Tl、リング状構造物lの20%乃至
100係の範囲、!(11に40%〜80係の範囲が好
捷しく、i’+il jii420係末/:r4および
100チを1lfl 乏−るイ直でii、 !l!11
6.11(植jl: h C+−が増力11するので好
寸しくない、。
上記間隔dは船尾カ11場に71.・U)る船尾′/l
i゛1′jの形状や位置、プロペラの1;IJ由度々と
によって適宜選択することが望ましいが、す/グ゛1ノ
(構造物2の流11月]から流+−1i L、 /ζ流
れがゾ「1ベラ回転面に達する1でに拡散できる距肉[
1をj?!41バすることが重要である。
」−記プロペラ4の後方に舵5が配置没される。
(7) 捷だ、リング状構造物2は、第5図に示すように、正面
からみて円形をなj〜、プロペラ4の軸芯と回想となる
ように船体1に嵌合固着される。
当該リング状構造物2の前端に所定の間隙6を隔ててス
ラブI・3を設ける。また、リング状構造物2の出1」
部の径Doはプロペラ回転直径り。
とほぼ同等とする。
このスラット伺きリング状構造物2と船体1との関連は
次の」=うに考慮することが必要となる。すなわち、第
7図に示すように、船体1の外板と船体1の中心線SL
とのなす角度をθとし、才だ、スラット3の前端とリン
グ状構造物2の後端とを結ぶ直線NT、と船体1の中心
線SI、とのなす角度をγと17だときに次式を満足す
ることが好ましい。
θ〉ノ′・・・・・・(1) より詳わしくは、15°〉θ−γ〉0° の条件を満す
ことが好捷しく、更には10°〉θ−γ〉O゛の条件を
満すことが好ましい。
また、スラブl 3の前端と後端との長さ11は(8) 下記の(2)式を満すことがl(−,41,い。
−) g < 1. (−,4−、/?’    、、
、、、、 (2)ここで、スラット乙の長さ/!1がリ
ング状構造物2の長さeの棒以1−になるとスラット3
がリング状構造物2と同様の作用をするようになるため
に好寸しくんい3.他方、ス”ノット乙の長さ11がl
/4以下になるとスラブI・の作用をなさなくなる。
更に、スラブI・6とリングr1ノζ構造物2のオーバ
ーラツプ長さmは下1jt−:の(3)I(を(1′I
]すことが重要である。
1、 ) m ) 0     − (、i)上記スラ
ット6u二支持体7に、1:つてリング状構造物2に固
定されると共に、その両錨1部は船体1に直接固着され
る。前記支持体7の断面形状は第8図(A)に示すよう
に対称翼J111]としてもよく、4だ第8図(B)に
示すようにター ビン典型としても」:い。その場合に
、支I、11体7けプロペラ4の回転方向と逆方向に流
1れが旋回するような形状とする。このことに、1こり
、Ifl ′J(1−効率が」:り向]−することは驚
くべきことである。
第9図は、本発明の他の実施例を示すものであり、スラ
ブl−3を、その長さが」一部から下部に向って漸減す
る所謂非対称形に形成すると共に向って間隙が漸減する
ようになしている。このような形状は上部の伴流を加速
し、流れの均一化に有効となる。
第10図および第11図は本発明の他の実施例を示すも
のであり、リング状構造物2の前端の上半部分にスラッ
ト6を設けている。その場合に、第12図に示すように
、スラット乙の下端部をリング状構造物2に直接固着す
ることによって支持強度を増加させることができる。
第13図は、本発明の他の実施例を示すものであり、ス
ラット付きリング状構造物の形状を正面からみて略逆お
むすび型に形成しである。かかる形1犬とすることによ
ってスラソトイ寸きリング状構造物の−1一部に対応す
る伴流をより広い流域から取り込むことが可能となる。
1 」1配のリンク状構造物2に1満1ノ゛自からみた場合
に前端縁と後端縁がN17行なy911渭?l称ノ1す
であるが、」二部から下部に向って軸方向の長さが漸減
する所謂非対称型を用いてもよい3゜ 次に、本発明の作用を第14図1.1・よひ第15図に
もとづいて説明する3゜ 本発明のスラット伺きリング:lk )111j 、清
物2を備えたやせ型船を運航した場合、第14図に示す
ように、平行流S3と十眉流S1と1144にしl船2
:(IJによってゆるい縦渦S2とが発生し、これらの
流れはスラット伺きリングtJ’ f11’j造物2の
スラット3の先端縁部分に達する。このときのスラット
乙の入口部分における軸方向成分のカ1.汁分布が基本
的には第15図(alに示される。ここで、矢印は流体
流れの方向を示しており、子方から下方に変化している
矢印はスラット3の上部から下部にかけてのそれぞれの
位置における流速の大きさを示している。
このような状態でリング状(111浩物2に導入されだ
上昇#、S1と平行流S2との混合による遅い流れはリ
ング状構造物2の」一部の内側に導かれて速度を速めだ
平行流S、/となる。他方、ゆるい縦渦S2の発生する
場合も、その発生が抑制され、平行流82′となる。
そして、リンク状構造物2内の、これらの平行流S I
’ + 82’は第15図(1))に示すようなリング
状構造物2の作用により、その内部の上部と下部との間
でみられるような不均一性が弱められて、第15図te
lに示す如くリング状構造物2内を通過し、その流出口
から流出してリング状構造物2の後端縁とプロペラ先端
4′との間隔dを経る間に拡散し、第15図fdlに示
すように、はぼ均一な流速分布となってプロペラ作動面
全面に導かれる。
上記整流作用に際して、上昇流S1および平行流S3の
一部はスラット6とリング状構造物2の間の間隙6から
リング状構造物2内に流入し、その内壁面21に沿って
流れるだめにリング状構造物2の内壁面21における所
謂剥離現象が抑制され、上記Mj”l原作用が助長され
る。このだめ、推進性能が一層向上するように々る。
」1記のように、本発明はスラット付きのリング状構造
物におけるスラツi・の長さelと、該スラットとリン
グ状構造物とのオーバーラツプ長さmとが次式、つまり
、 0〈m<el を満足するようになし/こので、リング状構造物の内壁
面に沿って流れる流れがリング状構造物の前半部の大部
分においてスラットに案内され、す〕/グ状構造物の内
壁向に沿う流れの剥離現象が抑制される。このだめ、推
進性能が一層向上するようになる。
なお、リング状構造物2は流出側にディフューザー角を
設けたり、ブ「コペラと、その後端縁の間隔dを上方か
ら下方に向って順次大となるように栴成させるなど、f
dr々選択出来ることは明らかである。
【図面の簡単な説明】
第1図は肥大船とやせ型船とにリング状構造物を取りつ
けだときの推力の説明図、第2図は揚力特性説明図、第
3図はリング状構造物とスラット伺きリング状構造物の
圧力分布説明図、第4図は本発明の一実施例を示す平断
面図、第5図は第4図の■−■断面図、第6図は本発明
の一部断面を含む側面図、第7図は第4図の一部拡大説
明図、第8図(5)、(B)は第7図の■−■線断面図
、第9図および第10図は本発明の他の実施例を示す一
部断面側面図、第11図は第10図のM−XI断面図、
第12図は本発明の他の実施例を示す斜視図、第13図
は他の実施例を示す正面図、第14図は本発明の装置を
備えだやせ型船の船尾流湯を示す図、第15図は本発明
による軸方向成分の速力分布の変化を示す図、を夫々示
す。 1・・・船体、2・・・リング状構造物、3・・・スラ
ット、4・・・プロペラ。 代理人 弁理士 小 川 信 − 弁理士 野 口 賢 照 弁理士 斎 下 オロ 彦 1モjl’、1llqEi 5 B−1bしa:+(6
)SL 第8図 (A)(B) 第9図       第10図 ’4+開昭58−x698:に7> 第11図     第12図 手続補正書(方式) 1.事件の表示 昭和56年 特 許 願  第 114279 号2、
発明の名称 船用推進装置 3、補正をする者 事件との関係       特許出願人4、代 理 人 住  所  〒105東京都港区西新橋3丁目3番3号
ペリカンビル5、補正命令の日付昭和56年11月24
日(1)  明細書第1頁第4行の1、発明の名称−」
を「2特許請求の範囲」と補正−・1−イ〉。 (2)  同第1頁第17行の「:(発明の名称−1を
「3発明の詳細な説明」と補正する、。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 内面が凸状の翼断面に構成され/こリンク状1111i
    造物を、その長さの02〜1−までの範囲で船体に嵌合
    させると共に、前記り/グ状構111(物の後端縁とプ
    ロペラとの間にリンク状構造物の流1110から流出し
    た流れが拡散してプロペラ回転面に達するような間隔を
    設けて直]&船杯に固設し、前記リング状構造物の前端
    にスラットを設け、該スラットの長さllと、前記スラ
    ッI・とリンク状構造物とのオーバーラツプ長さmとが
    次式を満足するように(〜たことを特徴とする船用推進
    装置。 0<m<l1
JP11427981A 1981-07-21 1981-07-21 船用推進装置 Pending JPS5816983A (ja)

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JP11427981A JPS5816983A (ja) 1981-07-21 1981-07-21 船用推進装置

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH02152751A (ja) * 1988-11-30 1990-06-12 Okuma Mach Works Ltd タレツト刃物台のy軸方向芯ずれ補正方法

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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