JPS595677Y2

JPS595677Y2 - ノズルプロペラ

Info

Publication number: JPS595677Y2
Application number: JP2309680U
Authority: JP
Inventors: 欣也田村
Original assignee: Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Current assignee: Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Priority date: 1980-02-26
Filing date: 1980-02-26
Publication date: 1984-02-20
Also published as: JPS56124594U

Description

【考案の詳細な説明】本考案は、船舶ノズルプロペラに関する。

従来のノズルプロペラは、第１図側面図、第２図部分拡
大図に示すように、プロペラ０３の作動によってノズル
０７の周りに流線０１７，０１Ｂのような水流を生じ
、その結果、プロペラ前方ノズル内面０７Ｈには圧力
の減少０１９ａを、プロペラ後方のノズル内面０７ｂに
は圧力の増加０１９ｂをそれぞれ生じ、これら圧力の増
・減が協働してノズル０７を前方に押す方向の力を生ず
るもので、肥大船のように速力が低くその割りに主機出
力が大きい船舶、曳船や作業船のように大きい推力を発
揮する必要のある船舶において推進性能を向上するため
に採用され、最近は大型タンカーなどにも数多く採用さ
れている。

しかしながら、ノズルプロペラではプロペラ０３の翼の
先端がノズル０７内面に近接して配置されるので（通常
その間隙はプロペラ直径の１％程度ないしそれ以下とさ
れている）、プロペラ０３に生じたキャビテーションが
ノズル０７内面に接して崩壊し、この結果ノズル０７内
面にエロージョンが発生する欠点がある。

その結果、ノズル０７内面が侵食さた、場合によっては
、内面板に貫通孔を生ずることもあり、このエロージョ
ン防止のための完全な解決策の提案が要望されている。

ショートノズルプロペラはこの解決策のーとして提案さ
れたもので、第３図側面図、第４図部分拡大図に示すよ
うに、ノズル０７の長さを短縮して、これをプロペラ０
３の前方にのみ配置したものであり、プロペラ０３の翼
先端附近及びその後方にノズルが存在しないので、ノズ
ル０７内面にエロージョンが発生する不具合は完全に解
消される。

しかしながら、第２図と第４図とを比較すると明らかな
ように、第４図のショートノズル・プロペラでは、第２
図に示すノズル内面のプロペラ後方部分０７ｂに生ずる
正圧０１９ｂを期待することができないので、ノズル
０７の発生推力はその分だけ減少して了う。

また、ショートノズル・プロペラでは、第４図に示すよ
うに、プロペラの吸引作用がノズル０７の内面０７ａ
のみならず、ノズルの外面０７Ｃに及ぶので、この部
分も負圧０１９Ｃを生じ易く、その結果ノズル０７の発
生推力は更に減少するという欠点もある。

本考案はこのような事情に鑑みて提案されたもので、ノ
ズルの発生推力を大にすると・もにキヤビテーションエ
ロージョンの発生防止するノズルプロペラを提案するこ
とを目的とする。

そのため本考案は、プロペラの翼先端をノズル内周で囲
繞してなるノズルプロペラにおいて、上記プロペラの翼
先端を上記ノズルの後端部に位置せしめると・もに、上
記ノズルの上部後端附近のキャビテーションが崩壊する
位置に切欠きを刻設したことを特徴とする。

本考案を１軸船に適用したー実施例を図面について説明
すると、第５図はその側面図、第６図は第５図の部分拡
大縦断面図、第７図は第６図のＶＩＩ−ＶＩＩに沿った
横断面図、第８図は第７図の■一■に沿った部分拡大縦
断面図、第９図は第８図とは異なる他の実施例を示す部
分拡大縦断面図である。

まず第５〜６図において、１は船体、２は舵、３はプロ
ペラ、４はプロペラ軸、５はプロペラ軸中心線、６はプ
ロペラキャップ、７はプロペラ３を囲繞すると・もに後
端部がプロペラ３の翼先端に位置するように上部ノズル
支持体８、下部ノズル支持体９により船体１に固定され
たノズル、７ａはプロペラ前方のノズル内面、７ｅはノ
ズル外面、７ｄはノズル後端内面に刻設された切欠き部
分で真上を中心にθ１からθ２の範囲にわたってプロペ
ラ翼の先端部分附近からノズル後端に至るまでノズル後
端内面に刻設されている。

１０は上部舵支持体、１１はシューピース、１２は船体
基線、１３は船体後部垂線、１４は船尾ボツシング、１
５はプロペラ軸スリーブ、１６はナット、１７にノズル
内側の水流を示す流線、１８はノズル外側の水流を示す
流線、１９ａはプロペラ前方におけるノズル内面の静圧
が船体等止時に比べて航走時（プロペラ作動時）に増加
する減少するかを＋・一の記号で示したもの、２０は船
体中心面、Ｒはプロペラの回転方向である。

このようなノズルプロペラにおいて、切欠き７ｄが刻設
される範囲はプロペラ３に発生したキャビテーションが
崩壊する範囲とし、通常後方より見て右まわりのプロペ
ラの場合、θ１＝１５゜，θ２＝３０゜程度であればよ
く、範囲が最も広い場合でもθ１＝３０゜，θ２＝６０
゜程度であり、また切欠き７ｄの前後位置も、プロペラ
３におけるキャビテーションの崩壊は翼の後半部で生ず
るのが普通であるので、翼の中央部附近以後のノズル内
面切欠き７ｄを刻設することが重要である。

そうすれば、第６図に示すように、プロペラ３はノズル
７内に位置するので、ノズル外面７Ｃには吸引力は及ば
ず、したがってこの部分に圧力低下は生じない。

また、プロペラ３の吸引力に完全にノズル７内面にのみ
作用するので、ノズル内面７ａの負荷１９ａは、範囲及
びその絶対値ともに最大となり、ノズル７の推力を増加
することができる。

勿論、第２図に示したプロペラ後方のノズル内面０７
ｂの正圧０１９ｂは利用できないので、この点では普通
のノズルプロペラには及ばない。

一方、キャビテーションは、ノズル７内面の切欠き７ｄ
により、ノズル７内面から切り離され、引続いてノズル
７後方に流出して了うので、ノズル７内面にエロージョ
ンを生ぜずそれによるノズル７の損傷も生じることはな
い。

第９図に示すものは、第８図に示した第１実施例におけ
るノズル７内面の切欠き７ｄの代わりに、切欠きノズル
７外面まで貫通させてなる切欠き７ｅとしたもので、切
欠き７Ｃを設ける範囲は第１実施例と同一である。

切欠き７ｅを設けた部分では、ノズル７外面の圧力にプ
ロペラ３の吸引力の影響が及ぶ惧れがあるが、その範囲
はθ１＋θ２の範囲に限定されるので、前述のショート
ノズル・プロペラにおけるほどのノズル７の推力低下は
生ぜず、本実施例はキャビテーションが特に激しい場合
に適用するのが好適である。

要するに、本考案によれか、プロペラの翼先端をノズル
内周で囲繞してなるノズルフ゜ロペラにおいて、上記プ
ロペラの翼先端を上記ノズルの後端部に位置せしめると
・もに、上記ノズルの上部後端附近のキャビテーション
が崩壊する位置に切欠きを刻設したことにより、発生推
力が大とすると・もにキヤビテーションエロージョンの
発生を防止するノズルプロペラを得るから、本考案は産
業上極めて有益なものである。

【図面の簡単な説明】

第１図及び第２図はそれぞれ公知のノズルプロペラを示
す側面図及びその部分拡大縦断面図、第３図及び第４図
はそれぞれ公知のショートノズル・プロペラを示す側面
図及びその部分拡大縦断面図、第５図は本考案の一実施
例を示す側面図、第６図は第５図の部分拡大縦断面図、
第７図は第５図のＶＩＩ−ＶＩＩに沿った横断面図、第
８図は第１図の■−■に沿った部分拡大縦断面図、第９
図は第８図とは異なる他の実施例を示す部分拡大縦断面
図である。１・・・船体、２・・・舵、３・・・プロペラ、４・・
・プロペラ軸、５・・・プロペラ軸中心線、６・・・プ
ロペラキャップ、７・・・ノズル、７ａ〜プロペラ前方
のノズル内面、７Ｃ・・・ノズル外面、７ｄ・・・切欠
き、７ｅ・・・切欠き、８・・・上部ノズル支持体、９
・・・下部ノズル支持体、１０・・・上部舵支持体、１
１・・・シニーピース、１２・・・船体基船、１３・・
・船体後部垂線、１４・・・船尾ボツシング、１５・・
・プロペラ軸スリーブ、１６・・・ナット、１７・・・
ノズル内側の水流を示す流線、１８・・・ノズル外側の
水流を示す流線、２０・・・船体中心面。

Claims

【実用新案登録請求の範囲】

プロペラの翼先端をノズル内周で囲繞してなるノズルプ
ロペラにおいて、上記プロペラの翼先端を上記ノズルの
後端部に位置せしめると・もに、上記ノズルの上部後端
附近のキャビテーションが崩壊する位置に切欠きを刻設
したことを特徴としたノズルプロペラ。