JPS5816984A - 船用推進装置 - Google Patents

船用推進装置

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Publication number
JPS5816984A
JPS5816984A JP11428081A JP11428081A JPS5816984A JP S5816984 A JPS5816984 A JP S5816984A JP 11428081 A JP11428081 A JP 11428081A JP 11428081 A JP11428081 A JP 11428081A JP S5816984 A JPS5816984 A JP S5816984A
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JP
Japan
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ring
shaped structure
slat
length
hull
Prior art date
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Pending
Application number
JP11428081A
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
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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 JP11428081A priority Critical patent/JPS5816984A/ja
Publication of JPS5816984A publication Critical patent/JPS5816984A/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】 ペラ前方の船尾部にリング状構造物を固着した船用推進
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B+741を伴々
う。そのノζめ、船体11(J’j”1,の増大や船体
振動、騒音の発生等を来すこととなる,。
その傾向は特に刺大船において片るしい1、か\ること
から本発明者等は、傷゛に肥大船に,13・げる性能改
善を目的として、内面が凸状のリ:(断面に構成された
リング状構造物をその長さの02〜1寸での範囲で船体
に嵌合させると共にその後端縁とプロペラとの間に流山
し’/.−.Mtf.れが拡11tシてプロペラ回転面
に達するよう庁間隔を設けて直接船体に固着させた船用
111 ;(L装置1″・″I′ヲ開発し先に提案した
。そして、この装置1r.l、既に数多〈実施され産業
界に大きく富力している,、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
1ン、拡散してプ「Jペラ作動面へ導くことにより.l
イtML効〉今一の装作の1−を 一つである船殻効率η,1(η□−〒] こ\で、Wは
伴流係数、tは推力減少率)等を改善し推進効率の向上
を計シ、かつ船体振動や・トヤビテーションおよび騒音
の発生を防市するとJlに工次元剥離渦等の発生を抑制
し船体抵1)l、を減少させることを目的とじ/こもの
である。
ところで、か\るリング状構造物は比較的やせ型の船舶
、具杯的には方形肥せき係数cbが08未満となる」=
うな船舶、に装備した場合は肥大船はど性能改善を割る
ことができ々い。詳述すれば、第1図は船舶の推進軸中
心線を含む水平断面の既念図であり肥大船の場合の船体
外板1aと比較的やぜ型の船舶の船体外板11〕とリン
グ状構造物2を示し、夫々の場合にリング状構造物2の
発生する推力の様子を併せて示している。
この図において、リング状構造物2に発生する揚力を一
定として両者を対比すると、肥大船の場合の揚力Laの
方向は肥大船の船体外板1aに沿った水の流れfaの方
向に直交し、前記揚力I、aの船長成分である推力はT
aと彦り、11を方、やせ型船の場合の揚力Ll)の方
向はやせ型船の船体外板1bに沿った水の流れfbの方
向に直交し、前記揚力Lbの船長成分である推力はTb
と々シ、やせ型船の場合、リング状構造物2の発生する
推力Tbは肥大船の推力Taに比べて可成り小さくなる
上記リング状構造物のffl”力σ)発生はプロペラ荷
重度を減少させ推進効率の向1と′/1゛乙ので、やせ
型船にリング状構造物な適月1しても余り効果的ではな
いことが理解できるであろう。
ところで、やせ型船でリンク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ず角度(
迎角)な大きくし、大きな推力Tbを得ることにより可
能で」;、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(Yが大き
くなり過き゛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CLの関係を示す。
次に、リング状構造物と船体との11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、やせ型船にお(3) ける推進性能をさらに改善し、省エネルギーの社会的要
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
出口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、該スラットの上部長さ
を下部長さより大きくし、かつ、その長さが上部から下
部にいくにしたがって漸減するようにしたことによって
下記の作用効果を得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、やせ型船のような船舶に対してス
ラット付きリング状構(4) 遺物を用いることにより充分t「推力を得ることができ
るのである(第2図破線参照)。
(2)  スラット利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:ミ図(n)に示すように、
比較的平坦な形状となり、船体に及ばず影響は少なく、
推進性能]−好士しいことが分った。
以下、本発明の実施例を図面によって説明する。
第4図は本発明に係る船用推進装FL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が平坦面をなすと
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1.0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の後端縁とプロペラ先端4′との間に間隙(
lを右するように配置されると共に、その長さtの少な
くとも20%以上 ゛□で、かつ100%以下の範囲の
長さt。が船体1に嵌合して固着される。
ここで、上記リング状構造物2の長さtは、」=記のよ
うに、プロペラ回転直径Dpの02乃至10の範囲から
選ぶのが好丑しく、この範囲を夕1れると剰余抵抗係数
Crが増加する。また、リング状構造物の船体への嵌合
量lはリング状構造物tの20係乃至100%の範囲、
特に40%〜80係の範囲が好ましく、前記20%未満
お」:び100係を超える値では剰余抵抗係数Crが増
加するので好ましくない。」−記間隔dは船尾流湯にお
ける船尾渦の形状や位置、プロペラの荷重度などによっ
て適宜選択することが望捷しいが、リング状構造物2の
流出口から流出した流れがプロペラ回転面に達するまで
に拡散できる距離を選択することが重要である3、 」−記プロペラ4の後方に舵5が配設される。
まだ、リング状構造物2は、第5図に示すように、正面
からみて円形をなし、プロペラ4の軸芯と同意となるよ
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を隔てスラ
ット3を設ける6、」た、リング状構造物2の出口部の
径DOはプ「1ペラ回転直径Dpとほぼ同等とする。
このスラツトイ」きリング状構11−物2と船体1との
関連は次のように考慮することが重要となる1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、まだ、スラット6の前端と
リング状F1/)造管2の後端とを結ぶ直線NLと船体
1の中心線S1、との々す角度をγとしたときに次式を
汐す足するJ:うにするのが好捷しい1゜ θ〉γ   ・・・  (1) よシ詳しくは、15’>θ−γ:>0”の1、(’lを
活すことが好¥l:1〜く、史には10’>θ−r−>
 (1’”の条件を満すことが好丑しい。
丑だ、スラット3の前☆1111と後端との〕(さ1.
は下記の(2)式を満すことが&rtLい1゜1 − t (tl(−b ・・・・・・・・・   (2
)2 ここで、スラット6の長さtlがリング状構造物2の長
さlの1/2以」−に々るとスラット3がリング状構造
物2と同様の作用をするようになるだめに好ましくない
。11μ方、スラット乙の長さ右かび4以下に々るとス
ラツI・の作用をなさなくなる1、 更に、スラット6とリング状構造物2のオーバーラツプ
長さmは下記の(3)式を満すことが好捷しい。
tl) rr+ ) O・・・・・・・ (3)上記ス
リット3は支持体7によってリング状構造物2に固定さ
れると共に、その両端部は船体1に直接固着される。前
記支持体7の断面形状は第8図(ト)に示すように対称
翼型としてもよく、壕だ第8図(B)に示すようにター
ビン翼型としてもよい。その場合に、支持体7はプロペ
ラ4の回転方向と逆方向に流れが旋回するよう外形状と
する4、このことにより、推進効率がよ逆向上すること
は驚くべきことである。
」1記スラット3は、その長さが上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、スラット3と
リング状構造物2との間隙はL部間隙乙の長さduか下
部間隙6′の1丈トさdid:り大きく、下向に向って
間隙が漸減するようにすることが重要となる。このよう
な形状i(J、−1一部の伴流を加速し、流れの均一化
に有効と々る。
第9図および第10図は本発明の能の実施例を示すもの
であシ、リング状構造物2の前端の上半部分にスラット
3を設けている1、その場合に、第11図に示すように
、スラット3d:ぞの下端部をリング状構造物2に直接
[・I!1名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12図は本発明の曲の実施例を小ずものであり、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
び型に形成しである。かかる形状とすることによってス
ラット伺きリング状構造物の上部に対応する伴流をより
広い流域から取シ込むことが可能となる3、 」1記のリング状構造物2は41°へ方向からみ′に場
合に前端縁と後端縁が平行な所副対弥1)すであるが、
」一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J−い。
次に、本発明の作用を第13図お」:び第14図にもと
づいて説明する。3 本発明のスラット利きリング状構造物2を備えだやぜ型
組を運航した場合、第13図に示すように、平行流S3
と上荷流S1と時には組型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利きリング状構造物2
のスラット乙の先端縁部分に達する。このときのスラッ
ト6の入口部分における軸方向成分の流速分布が基本的
には第14図(a)に示される。ここで、矢印は流体流
れの方向を示しており、下方から下方に変化している矢
印はスラット乙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。3 このような状態でリング状構造物2に導入された上昇流
S1と平行流S3との混合による遅い流れはリング状構
造物2の上部の内側に導かれて速度を速めた平行流S、
/ となる。能力、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1、 そして、リング状構造物2内の、これらの平行流S、’
、 S2’は第14図(1〕)に示ず」二うなリング状
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14図(C)
に示す如くリング状構造物2内を通過し、その流出「1
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14図(d)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。
また、」二部スラット3は上部長さが下部長さよシ大き
く、かつ」二部から下部に向って長さが漸減する所謂非
対称形をしているためにスラット付きリング状構造物自
体は上部長さが下部長さよシ大きい所謂非対称形をなし
ており、第14図(b)に示す整流機能が助長されてス
ラット旬きリング状物構造物内での整流が一層捉進され
るト共に、スラット付きリング状構造物の上部における
間隙6が下部における間隙6′」:り大きいために船体
1に沿って流れる遅い流71.のX[′行流S、がスラ
ツ]・伺きリング状イ14造物の上部の間隙6からリン
グ状構造物2内に多11に流入し、プロペラ作動面に多
くの遅い流れが、:j7か11、る1゜上記のように、
本発明はスラット伺へリング状構造物におけるスラット
の形状を、その上部長さが下部長さより大きく、かつ上
部から下部に向って長さが漸減する所n1°I ;A:
 ’x11称形になしだために、スラット伺きリング状
(1111造物自体が所謂非対称となり、スラット旧へ
リング状構造物の」二部内壁面において流れが速められ
、下部内壁面において流れが抑制されてほぼ1り一々流
れに整流されるようになる。
丑だ、スラットとリング状構造物との間隙は上部が大き
く下部に行くほと狭いので船体に沿って流れる遅い流れ
が前記上部間隙から多量に流入し、その流れがプロペラ
作動面に導かれ、推進効率がより一層向」ニすることに
なる3、なお、リング状構造物2は流11冒]にディツ
ユ(13) 一ザー角を設けたり、その後端縁とプロペラとの間隔d
を上方から下方に向って順次大となるように構成させる
など、種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図は胛大船とやせ型組とにリング状構造物を取シつ
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利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s 図(A、 (B)ハ第7 図ノV+1l−
Vlll線断面図、第9図および第10図は本発明の池
の実施例を示す一部断面側面図、第11図は曲の実施例
を示す斜視図、第12図は本発明の曲の実施例を示す正
面図、第13図は本発明の装置を備えたやせ型組の船尾
流湯を示す図、第14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。 C14) 1・・船体、2 リング状構造物、6・・スラット、4
・プロペラ4、 代理人 弁理士 小  川  信  −弁理士 野  
「I  賢  照 弁理士 斎  下  第11   彦 (]5) 祐 31マ゛ 第5i〒     第61.N    1−254′1 L

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 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0.2〜1−1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出口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
    スラットの上部長さを下部長さよυ大きくし、かつ、そ
    の長さが」二部から下部にいくにしたがって漸減するよ
    うにしたことを特徴とする船用推進装置。
JP11428081A 1981-07-21 1981-07-21 船用推進装置 Pending JPS5816984A (ja)

Priority Applications (1)

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JP11428081A JPS5816984A (ja) 1981-07-21 1981-07-21 船用推進装置

Applications Claiming Priority (1)

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JP11428081A JPS5816984A (ja) 1981-07-21 1981-07-21 船用推進装置

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Publication Number Publication Date
JPS5816984A true JPS5816984A (ja) 1983-01-31

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ID=14633873

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JP11428081A Pending JPS5816984A (ja) 1981-07-21 1981-07-21 船用推進装置

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JP (1) JPS5816984A (ja)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4636175A (en) * 1985-11-07 1987-01-13 Brunswick Corporation Water inlet for outboard propulsion unit

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4636175A (en) * 1985-11-07 1987-01-13 Brunswick Corporation Water inlet for outboard propulsion unit

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