KR100394464B1

KR100394464B1 - Y-shaped stator

Info

Publication number: KR100394464B1
Application number: KR10-2000-0072347A
Authority: KR
Inventors: 장봉준
Original assignee: 현대중공업 주식회사
Priority date: 2000-12-01
Filing date: 2000-12-01
Publication date: 2003-08-09
Also published as: KR20020042974A

Abstract

본 발명은 Y형상 날개를 가지는 선박용 스테이터에 관한 것인데, 그 목적은 스테이터의 날개 형상을 Y 형상으로 만듦으로서 제작의 편이성뿐만 아니라 스테이터의 효능을 향상시키고, 이러한 형상을 방사형의 스테이터 뿐만 아니라 핀형식으로 선미에 1∼3개만 부착하여 프로펠러에 유입되는 유체의 균일성(Uniformity)을 향상시켜 추진효율을 향상시킬 수 있도록 한 장치를 제공하는데 있다.The present invention relates to a ship stator having a Y-shaped wing, the purpose of which is to make the wing shape of the stator to the Y shape to improve not only the ease of manufacture but also the efficacy of the stator, such a shape as a radial stator as well as a pin type It is to provide a device to improve the propulsion efficiency by improving the uniformity of the fluid flowing into the propeller by attaching only one to three stern.

본 발명의 구성은 선박용 프로펠러의 앞 또는 뒤에 설치되고, 다수개의 날개를 가지는 스테이터에 있어서, 상기 스테이터를 이루는 개개의 날개를 방사상으로 배열하고 각 날개의 형상을 하나의 내측 날개와 여기서 "Y"자 형태로 분지된 두 개이상의 외측날개로 결합된 날개 형태를 가지도록 구성한 것을 특징으로 한다.The configuration of the present invention is provided in the front or rear of the propeller for ships, in the stator having a plurality of wings, the individual wings constituting the stator are arranged radially and the shape of each wing is one inner wing and "Y" Characterized in that configured to have a wing shape coupled to two or more outer wings branched in the form.

Description

Y-shaped stator with ship-shaped wings

본 발명은 Y형상 날개를 가지는 선박용 스테이터에 관한 것인데, 자세하게는 선박용 추진기인 프로펠러의 추진 성능을 향상시키기 위하여 사용되어오던 스테이터(Stator)의 효과를 증가시킬 수 있는 스테이터의 날개 형상에 관한 것이며, 또한 이를 방사형으로 설치되는 스테이터(Stator) 뿐만 아니라 한 두 개의 날개로 프로펠러에 유입되는 유체의 속도 분포를 개선시킴으로서 고효율을 얻을 수 있는 선박용 핀(Fin)의 형상에 관한 것이다.The present invention relates to a ship stator having a Y-shaped wing, and more particularly to a wing shape of the stator that can increase the effect of the stator (Stator) that has been used to improve the propulsion performance of the propeller, which is a ship propeller. It relates to the shape of the ship fin (fin) to obtain a high efficiency by improving the velocity distribution of the fluid flowing into the propeller with one or two wings as well as a stator installed radially.

선박용 프로펠러의 추진 성능은 프로펠러에 유입되는 물의 속도 분포에 따라 효율이 달라진다.The propulsion performance of marine propellers varies in efficiency depending on the velocity distribution of water entering the propeller.

일반적으로 균일류(Uniform Inflow)에서의 추진 효율이 선체 선미부에서와 같은 불균일류(Non-Uniform Inflow)에서의 효율보다 높다.In general, the propulsion efficiency in Uniform Inflow is higher than that in Non-Uniform Inflow, such as at the stern.

또한 프로펠러의 회전으로 인하여 프로펠러 후류는 회전방향의 속도 분포를 가지게 된다.In addition, the propeller wake has a velocity distribution in the rotational direction due to the rotation of the propeller.

그러나 이 회전 방향 속도 성분은 추진 성능에 도움을 주지 못하는 에너지 손실분이며, 통상적으로 엔진으로부터 프로펠러에 주어지는 에너지의 15∼20%에 달한다.However, this rotational speed component is an energy loss that does not contribute to propulsion performance and typically amounts to 15-20% of the energy given to the propeller from the engine.

이 회전속도 성분으로 인한 에너지 손실을 방지하기 위하여 도 1(a)에서와같이 프로펠러 앞 또는 뒤에 방사형의 날개를 가지는 스테이터(Stator)가 설치되어 프로펠러 회전과 반대방향의 속도 성분을 발생시켜, 전체적으로 프로펠러 뒤에서의 회전 방향 속도 성분을 영(zero)에 가깝게 하여 에너지 손실을 최소화하기도 한다.In order to prevent energy loss due to the rotational speed component, as shown in FIG. 1 (a), a stator having a radial wing is installed in front of or behind the propeller to generate a speed component in the opposite direction to the propeller rotation. It is also possible to minimize the energy loss by keeping the direction of rotational velocity component close to zero behind.

그러나 종래의 스테이터는 도 1(b)에서 보인 바와 같이 고정 단일 날개를 방사형으로 설치하며, 그 날개의 각도를 주어 프로펠러 회전 방향과 반대인 유체의 속도 성분을 발생시킨다.However, the conventional stator installs a fixed single blade radially as shown in Fig. 1 (b), and gives the angle of the blade to generate a velocity component of the fluid opposite to the direction of propeller rotation.

그러나 프로펠러 중심축에서 거리가 멀어질수록 날개간의 거리가 멀어짐으로서 유체를 회전시키는 기능이 떨어진다.However, as the distance from the propeller's central axis increases, the distance between the wings decreases and the ability to rotate the fluid is reduced.

이러한 단점을 보완하기 위하여 도 1(c)에 보인 바와 같이 원환을 이용하여 기존날개 사이에 짧은 보조날개를 설치하는 방법이 제안되기도 하였으나, 구조적으로 복잡하고, 원환과 보조날개의 연결부위에 구조적 취약성을 가지고 있다.In order to compensate for this disadvantage, as shown in FIG. 1 (c), a method of installing a short auxiliary wing between the existing wings using a torus has been proposed, but it is structurally complicated and structural weakness in the connection portion of the torus and the auxiliary wing Have

또한 기존의 스테이터는 방사형으로 설치되기 때문에, 프로펠러 앞의 좁은 선미 면적에 설치하기가 용이하지 않다는 문제점이 있다.In addition, since the existing stator is radially installed, there is a problem that it is not easy to install in a narrow stern area in front of the propeller.

첨부된 도면에 따라 설명하면 다음과 같다.When described according to the accompanying drawings as follows.

도 1의 (a),(b)는 종래의 스테이터로 프로펠러 중심축 부근에 비하여, 프로펠러 중심축에서 멀어지면서 날개간의 거리가 멀어지는 것을 보여주고 있다.(A) and (b) of FIG. 1 show that the distance between the wings is farther away from the propeller central axis than in the vicinity of the propeller central axis with a conventional stator.

도 1의 (c)는 이러한 단점을 보완하기 위하여 제안되었던 방법으로 원환(5)을 이용하여 기존날개(3) 사이에 짧은 보조날개(4)를 설치하는 방법이 제안되기도 하였다.1 (c) has been proposed to install a short auxiliary wing (4) between the existing wing (3) by using the annular ring (5) in a method that has been proposed to compensate for this disadvantage.

그러나 이 경우 구조적으로 복잡하고, 원환(5)과 보조날개(4)의 연결부위에 구조적 취약성을 가진다.In this case, however, it is structurally complicated and has structural weaknesses at the connecting portion of the torus 5 and the auxiliary wing 4.

상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 목적은 스테이터의 날개 형상을 Y 형상으로 만듦으로서 제작의 편이성뿐만 아니라 스테이터의 효능을 향상시키고, 이러한 형상을 방사형의 스테이터 뿐만 아니라 핀형식으로 선미에 1∼3개만 부착하여 프로펠러에 유입되는 유체의 균일성(Uniformity)을 향상시켜 추진효율을 향상시킬 수 있도록 한 장치를 제공하는데 있다.An object of the present invention for solving the above problems is to improve the efficiency of the stator as well as the ease of production by making the blade shape of the stator to the Y shape, and the shape is not only a radial stator but also a pin 1 to the stern It is to provide a device to improve the propulsion efficiency by improving the uniformity of the fluid flowing into the propeller by attaching only three.

도 1은 종래의 선박용 스테이터(Stator)1 is a conventional ship stator

도 2는 본 발명에 의한 스테이터 형상2 is a stator shape according to the present invention

도 3은 본 발명에 의한 스테이터 형상 변형 예3 is a modification of the stator shape according to the present invention

도 4는 본 발명에 의한 날개 형상을 선박용 핀(Fin)으로 적용한 예Figure 4 is an example of applying the wing shape according to the invention as a ship fin (Fin)

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명><Description of the symbols for the main parts of the drawings>

(1) : 스테이터(1): Stator

(2) : 프로펠러(2): propeller

(3) : 기존 스테이터의 주 날개(3): main wing of the existing stator

(4) : 보조날개(4): auxiliary wing

(5) : 원환(5): torus

(6) : Y 형상의 스테이터 날개(6): Y-shaped stator wing

(7, 7') : 내측 날개(7, 7 '): inner wing

(8, 8') : 외측 날개(8, 8 '): outer wing

상기한 바와 같은 목적을 달성하고 종래의 결점을 제거하기 위한 과제를 수행하는 본 발명은 앞에서 언급한 바와 같이 기존 스테이터가 중심축에서 멀어질 수록 날개간의 거리가 멀어지는 단점을 극복하기 위하여 도 2에서 보인바와 같이 Y형상을 가지는 날개를 사용함으로서 스테이터 기능을 향상시키는 것이다.The present invention, which achieves the object as described above and performs the task for eliminating the conventional defects, as shown in FIG. 2 in order to overcome the disadvantage that the distance between the wings becomes farther as the existing stator moves away from the central axis. As described above, the stator function is improved by using a blade having a Y shape.

상기 형상을 가지는 날개를 사용하는 경우, 유체를 회전시키는 기능이 크기 때문에 방사형으로 배치하는 기존의 스테이터와는 달리 도 4에서 보인바와 같이 비대칭적으로 1∼3개의 설치만으로도 기존 스테이터와 동일한 정도의 기능을 얻을 수 있다.In the case of using the blade having the shape, since the function of rotating the fluid is large, unlike the existing stator arranged radially, as shown in Figure 4, as shown in Figure 4 asymmetrically the same function as the existing stator with only one to three installations Can be obtained.

즉 본 발명은 선박용 프로펠러의 앞 또는 뒤에 설치되고, 다수개의 날개를 가지는 스테이터에 있어서,상기 스테이터를 이루는 개개의 날개를 방사상으로 배열하고 각 날개의 형상을 하나의 내측 날개와 여기서 "Y"자 형태로 분지된 두 개이상의 외측날개로 결합된 날개 형태를 가지도록 구성한 것을 특징으로 한다.또한 상기 각각의 날개를 비방사상의 비대칭으로 1-3개 설치하여 핀처럼 설치한 것을 특징으로 한다.또한 상기 분지된 각 외측날개의 형상을 하나의 내측 날개와 두 개이상의 외측날개로 2회 이상 분지시켜 형성한 것을 특징으로 한다.또한 상기 내측 및 외측날개로 분지되는 지점은 프로펠러 중심과의 거리가 프로펠러 직경의 40%이내에서 분지되는 것을 특징으로 한다.That is, the present invention is installed in front of or behind the ship propeller, in the stator having a plurality of wings, the individual wings constituting the stator are arranged radially and the shape of each wing is one inner wing and "Y" shape here It is characterized in that it is configured to have a wing shape coupled to two or more outer wings branched into. Also characterized in that each of the wings are installed in a non-radial asymmetric 1-3 installed like a pin. Each branched outer wing is formed by branching two or more times with one inner wing and two or more outer wings. In addition, the branching point of the inner and outer blades has a distance from the propeller center to the propeller diameter. It is characterized by branching within 40% of.

이하 본 발명의 실시예인 구성과 그 작용을 첨부도면에 연계시켜 상세히 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, the configuration and the operation of the embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 2는 본 발명에 의한 대표적 형상 Y-형상의 날개를 가지는 스테이터를 보여주고 있는데, 이 형상의 특징은 도 3(a)의 변형예에서와 같이 중심축에 가까운 한 개의 내측날개(7)와 두 개이상의 외측(8) 날개를 가지는 형상을 특징으로 한다.Fig. 2 shows a stator having a representative Y-shaped wing according to the present invention, characterized by one inner blade 7 close to the central axis as in the modification of Fig. 3 (a). It is characterized by a shape having two or more outer (8) wings.

도 2에서는 가장 일반적이면서 활용도가 높을 형상으로, 한 개의 내측(7)날개와 두 개의 외측(8) 날개를 가지는 Y 형상의 날개(6)를 보여주고 있다.In Figure 2, the most common and highly available shape, it shows a Y-shaped wing 6 having one inner (7) wings and two outer (8) wings.

도 3(b)는 큰 직경의 프로펠러에 적용되는 스테이터를 위하여 상기 개념의 특성인 한 개의 내측(7)날개와 두 개의 외측(8) 날개를 가지는 Y형상 날개중 각 외측 날개(8)를 변형하여 한 개의 내측(7')날개와 두 개의 외측(8') 날개로 2단 이상으로 가지는 경우의 예를 보여주고 있다.FIG. 3 (b) is a variation of each outer wing 8 of the Y-shaped wing having one inner 7 wing and two outer 8 wings, which is a characteristic of the concept, for a stator applied to a large diameter propeller. One example of the inner (7 ') wings and two outer (8') wings are shown in the case of having two or more stages.

도 4는 유체를 회전시키는 기능이 크기 때문에 방사형으로 배치하는 기존의 스테이터와는 달리 비대칭적으로 1∼3개 설치하는 것 만으로도 기존 스테이터와 동일한 정도의 기능을 얻을 수 있기 때문에, 선박용 핀(Fin)으로도 적용 가능하다.Figure 4 is because the ability to rotate the fluid is large, unlike the existing stator disposed radially, because only one or three asymmetrical installation can be obtained the same function as the existing stator, fin (ship) Also applicable.

본 발명은 상술한 특정의 바람직한 실시예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형실시가 가능한 것은 물론이고, 그와 같은 변경은 청구범위 기재의 범위 내에 있게 된다.The present invention is not limited to the above-described specific preferred embodiments, and various modifications can be made by any person having ordinary skill in the art without departing from the gist of the present invention claimed in the claims. Of course, such changes will fall within the scope of the claims.

상기와 같은 본 발명은 스테이터의 기능을 향상시키거나, 또는 프로펠러에 유입되는 유입속도장을 개선시킴으로서 선박용 추진기의 추진 성능을 향상시킨다는 장점이 있다.The present invention as described above has the advantage of improving the propulsion performance of the ship propeller by improving the function of the stator, or by improving the inlet velocity field flowing into the propeller.

Claims

In the stator installed in front of or behind the ship propeller, and having a plurality of wings,

Y, characterized in that the individual wings constituting the stator is arranged radially and each wing shape has a wing shape combined with one inner wing and two or more outer wings branched in a "Y" shape here. Ship stator with shape wing.

The method of claim 1,

Vessel stator having a Y-shaped blade, characterized in that installed in each of the wings 1-3 as a non-radial asymmetric installation like a pin.

The method of claim 1,

A ship stator having a Y-shaped wing, characterized in that the branched outer wing shape is formed by branching two or more times with one inner wing and two or more outer wings.

The method according to any one of claims 1 to 3,

The point branched into the inner and outer wings is a ship stator having a Y-shaped wing, characterized in that the distance to the propeller center is branched within 40% of the propeller diameter.