KR102130721B1

KR102130721B1 - 비틀림 스트럿 및 그 비틀림 스트럿의 설치구조

Info

Publication number: KR102130721B1
Application number: KR1020130114239A
Authority: KR
Inventors: 장영훈; 허재욱; 김우진
Original assignee: 대우조선해양 주식회사
Priority date: 2013-09-26
Filing date: 2013-09-26
Publication date: 2020-08-05
Also published as: KR20150034326A

Abstract

본 발명의 비틀림 스트럿은 프로펠러가 결합하는 스턴 튜브를 지지하기 위하여 선박의 선미 측에 설치되는 스트럿을 구비하는 고속 세장선에서, 선체의 센터 라인을 기준으로 선미 양측에 프로펠러가 결합하는 제1 스턴 튜브와 제2 스턴 튜브가 형성되며, 상기 제1 스턴 튜브에는 상기 제1 스턴 튜브의 센터를 수직으로 통과하는 제1 수직 라인을 기준으로 상기 제1 스턴 튜브를 지지하도록 좌측과 우측에 각각 좌측 스트럿과 우측 스트럿이 설치되고, 상기 제2 스턴 튜브에는 상기 제2 스턴 튜브의 센터를 수직으로 통과하는 제2 수직 라인을 기준으로 상기 제2 스턴 튜브를 지지하도록 좌측과 우측에 각각 좌측 스트럿과 우측 스트럿이 설치되며, 상기 제1 스턴 튜브의 상기 우측 스트럿에는 제1 덕트가 결합하고, 상기 제2 스턴 튜브의 상기 좌측 스트럿에는 제2 덕트가 결합한다.

Description

비틀림 스트럿 및 그 비틀림 스트럿의 설치구조{TWISTED STRUT AND INSTALL STRUCTURE OF THE TWISTED STRUT}

본 발명은 스트럿을 구비한 개방형 선미 형상을 갖는 고속 세장선에서 그 스트럿에 의해 유기되는 보오텍스에 의한 프로펠러 캐비테이션 악화 및 프로펠러 기진력 상승에 의한 진동문제를 해결하고 추진 효율 향상을 위하여 스턴 튜브를 지지하는 스트럿과 결합하는 반원형 덕트를 선미 측에 설치하는 기술로서, 좀더 상세하게는 스크럿 및 반원형 덕트가 프로펠러로 유입되는 회전 류를 직선화하여 가속시키므로 프로펠러 캐비테이션 성능을 향상시키고, 받음 각을 이용하여 선박 진행 방향으로의 추가 추력을 발생시킴으로써 추진 효율 향상시킬 수 있는 비틀림 스트럿 및 그 비틀림 스트럿의 설치구조에 관한 것이다.

일반적으로 개방형 선미 형상을 갖는 선박의 선미 측에서 연장된 스트럿이 프로펠러가 결합하는 스턴 튜브를 지지하게 된다. 선박용 스트럿은 선박의 운항시 선박의 저항 요인이 되므로, 그 저항을 감소시키기 위하여 그 단면적이 작게 형성되면서도 지지할 수 있도록 구조강도를 유지하여야 한다.

또한, 스트럿으로 유입되는 유체 흐름과의 받음 각이 대각도인 경우 스트럿 후방에서 보오텍스가 발생하고 이로 인하여 추진기 캐비테이션 거동을 악화시키고 침식 손상을 발생시킬 수 있다.

따라서 스트럿 설치 각도를 스트럿 유입 흐름과의 받음각을 최소화하도록 설계되어야 한다. 스트럿으로 유입되는 유동의 입사각이 스트럿 하부(스턴 튜브와 결합하는 부분)와 상부(선체와 결합되는 부분) 사이에서 유입각이 변화하기 때문에 최적의 받음각을 구현하기 위해서는 스트럿 하부와 상부 사이에서 비틀림을 적용이 요구된다.

더욱이, 해수가 스트럿을 지나면서 공동 현상(cavitation)이 발생하게 되는데, 공동 현상이란, 해수가 스트럿을 지나면서 해수의 속도가 증가하게 되고, 이로써, 스트럿 주위에서 해수의 압력이 낮은 곳이 생기게 되어, 해수에 포함되어 있는 기체가 물에서 빠져나와 압력이 낮은 곳에 모여 빈 공간이 생기는 현상을 의미하며, 이러한 공동 현상으로 인하여 프로펠러 캐비테이션 손상을 유발하는 문제가 있다.

또한, 개방형 선미 형상을 갖는 선박은 스케그 선미 형상을 갖는 선박에 대비하여 추진 효율, 특히 선체-추진기 상호작용 효율이 상대적으로 비 효율적인 특성이 있다. 이에 개방형 선미 선형을 갖는 선박의 추진 효율을 향상시키기 위한 장치 고안이 필요하다.

공개번호 10-2009-0020242

전술한 문제점을 해결하기 위하여, 본 발명은 스턴 튜브(stern tube)를 지지하는 스트럿(strut)과 체결되는 반원형 덕트를 선미 측에 구비하여, 그 스트럿 및 반원형 덕트가 프로펠러로 유입되는 회전 류를 직선화시켜 가속시키므로, 프로펠러 캐비테이션 성능을 향상시키고, 반원형 덕트와 유입류 간의 받음 각을 이용하여 선박 진행 방향으로의 추가 추력을 발생시킴으로써 추진 효율 향상시킬 수 있으며, 반원형 덕트를 경계로 하여 덕트 외부의 스트럿과 덕트 내부의 스트럿 비틀림 각도를 스트럿으로의 유입 각과 일치되도록 함으로써 스트럿으로부터 유기되는 보오텍스를 제거하여 프로펠러 캐비테이션 손상을 효과적으로 방지할 수 있는 비틀림 스트럿 및 그 비틀림 스트럿의 설치구조를 제공함에 그 목적이 있다.

전술한 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 비틀림 스트럿은 프로펠러가 결합하는 스턴 튜브를 지지하기 위하여 선박의 선미 측에 설치되는 스트럿을 구비하는 개방형 선미 형상을 갖는 고속 세장선에서, 선체의 센터 라인을 기준으로 선미 양측에 프로펠러가 결합하는 제1 스턴 튜브와 제2 스턴 튜브가 형성되며, 상기 제1 스턴 튜브에는 상기 제1 스턴 튜브의 센터를 수직으로 통과하는 제1 수직 라인을 기준으로 상기 제1 스턴 튜브를 지지하도록 좌측과 우측에 각각 좌측 스트럿과 우측 스트럿이 설치되고, 상기 제2 스턴 튜브에는 상기 제2 스턴 튜브의 센터를 수직으로 통과하는 제2 수직 라인을 기준으로 상기 제2 스턴 튜브를 지지하도록 좌측과 우측에 각각 좌측 스트럿과 우측 스트럿이 설치되며, 상기 제1 스턴 튜브의 상기 우측 스트럿에는 제1 덕트가 결합하고, 상기 제2 스턴 튜브의 상기 좌측 스트럿에는 제2 덕트가 결합한다.

상기 제1 덕트와 상기 제2 덕트는 반원형일 수 있다.

상기 제1 덕트를 기준으로 상기 제1 스턴 튜브의 상기 우측 스트럿은 인너 스트럿과 아우터 스트럿으로 양분된다.

상기 제2 덕트를 기준으로 상기 제2 스턴 튜브의 상기 좌측 스트럿은 인너 스트럿과 아우터 스트럿으로 양분된다.

상기 아우터 스트럿과 상기 인너 스트럿의 비틀림 각도를 유체의 유입각과 일치되도록 구성한다.

상기 스트럿으로부터 유기되는 보오텍스를 제거하여 프로펠러 캐비테이션 손상을 방지하는 구조이다.

상기 제1 덕트와 상기 제2 덕트는 프로펠러로 유입되는 회전 류를 직선화시켜 가속시키는 구조이다.

상기 제1 덕트와 상기 제2 덕트는 프로펠러로 유입되는 회전 류를 직선화시켜 가속시켜서 프로펠러 캐비테이션 성능을 향상시키고, 받음 각을 이용하여 선박 진행 방향으로의 추가 추력을 발생하는 구조이다.

한편, 본 발명에 따른 비틀림 스트럿의 설치구조는 프로펠러가 결합하는 스턴 튜브를 지지하기 위하여 선박의 선미 측에 설치되는 스트럿을 구비하는 고속 세장선에서, 선체의 센터 라인을 기준으로 선미 양측에 프로펠러가 결합하는 제1 스턴 튜브와 제2 스턴 튜브가 형성되며, 상기 제1 스턴 튜브와 상기 제2 스턴 튜브에 각각 스트럿이 설치되며, 상기 스트럿에 덕트가 결합하는 구조이다.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명은 프로펠러 축을 지지하는 스트럿과 체결되는 반원형 덕트를 선미 측에 구비하여, 그 스트럿 및 반원형 덕트가 프로펠러로 유입되는 회전 류를 직선화시켜 가속시키므로, 프로펠러 캐비테이션 성능을 향상시킬 수 있는바, 반원형 덕트를 경계로 하여 덕트 외부의 스트럿과 덕트 내부의 스트럿 비틀림 각도를 스트럿으로의 유입 각과 일치되도록 함으로써, 스트럿으로부터 유기되는 보오텍스를 제거하여 프로펠러 캐비테이션 손상을 효과적으로 방지할 수 있다.

또한, 본 발명은 받음 각을 이용하여 선박 진행 방향으로의 추가 추력을 발생시킴으로써 추진 효율 향상시킬 수 있다.

도 1은 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 비틀림 스트럿 및 그 비틀림 스트럿의 설치구조를 보인 배면도
도 2는 도 1의 요부 발췌 사시도

이하, 첨부 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 비틀림 스트럿 및 그 비틀림 스트럿의 설치구조에 대하여 상세하게 설명한다.

도 1은 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 비틀림 스트럿 및 그 비틀림 스트럿의 설치구조를 보인 배면도이고, 도 2는 도 1의 요부 발췌 사시도이다.

도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 비틀림 스트럿의 설치구조는 프로펠러가 결합하는 스턴 튜브를 지지하기 위하여 선박의 선미 측에 설치된 스트럿을 구비하는 고속 세장선에 적용될 수 있다.

통상적으로, 고속 세장선에서는, 선체의 센터 라인(L)을 기준으로 선미 양측에 프로펠러(1)가 결합하는 제1 스턴 튜브(10)와 제2 스턴 튜브(20)가 형성될 수 있다.

발명의 바람직한 실시 예에 따른 비틀림 스트럿의 설치구조에서는, 상기 제1 스턴 튜브(10)와 상기 제2 스턴 튜브(20)에 각각 스트럿(111,112,121,122)이 설치되며, 상기 스트럿(112,121)에 반원형의 덕트(210,220)가 결합하는 구조이다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 비틀림 스트럿에 대하여 좀더 구체적으로 살펴보기로 한다.

고속 세장선에서는 프로펠러가 결합하는 스턴 튜브를 지지하기 위하여 선박의 선미 측에 스트럿이 설치되는바, 선체의 센터 라인(L)을 기준으로 선미 양측에 프로펠러(1)가 결합하는 제1 스턴 튜브(10)와 제2 스턴 튜브(20)가 형성된다.

상기 제1 스턴 튜브(10)에는 상기 제1 스턴 튜브(10)의 센터를 수직으로 통과하는 제1 수직 라인(L1)을 기준으로 상기 제1 스턴 튜브(10)를 지지하도록 좌측과 우측에 각각 좌측 스트럿(111)와 우측 스트럿(112)이 설치된다.

상기 제2 스턴 튜브(20)에는 상기 제2 스턴 튜브(20)의 센터를 수직으로 통과하는 제2 수직 라인(L2)을 기준으로 상기 제2 스턴 튜브(20)를 지지하도록 좌측과 우측에 각각 좌측 스트럿(121)과 우측 스트럿(122)이 설치된다.

상기 제1 스턴 튜브(10)의 상기 우측 스트럿(112)에는 제1 덕트(210)가 결합하고, 상기 제2 스턴 튜브(20)의 상기 좌측 스트럿(121)에는 반원형의 제2 덕트(220)가 결합한다.

상기 제1 덕트(210)를 기준으로 상기 제1 스턴 튜브(10)의 상기 우측 스트럿(112)은 인너 스트럿(112a)과 아우터 스트럿(112b)으로 양분된다.

상기 제2 덕트(220)를 기준으로 상기 제2 스턴 튜브(20)의 상기 좌측 스트럿(121)은 인너 스트럿(121a)과 아우터 스트럿(121b)으로 양분된다.

상기 아우터 스트럿(121b)과 상기 인너 스트럿(121a)의 비틀림 각도를 유체의 유입각과 일치되도록 구성된다.

스트럿으로부터 유기되는 보오텍스를 제거하여 프로펠러 캐비테이션 손상을 방지하는 구조이며, 상기 제1 덕트(210)와 상기 제2 덕트(220)는 프로펠러로 유입되는 회전 류를 직선화시켜 가속시키는 구조이다.

상기 제1 덕트(210)와 상기 제2 덕트(220)는 프로펠러로 유입되는 회전 류를 직선화시켜 가속시켜서 프로펠러 캐비테이션 성능을 향상시키고, 받음 각을 이용하여 선박 진행 방향으로의 추가 추력을 발생하는 구조이다.

이와 같이 구성된 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 비틀림 스트럿 및 그 비틀림 스트럿의 설치구조에 있어서는, 스트럿으로부터 유기되는 보오텍스를 제거하여 프로펠러 캐비테이션 손상을 방지하며, 상기 제1 덕트(210)와 상기 제2 덕트(220)는 프로펠러로 유입되는 회전 류를 직선화시켜 가속시킬 수 있다.

상기 제1 덕트(210)와 상기 제2 덕트(220)는 프로펠러로 유입되는 회전 류를 직선화하여 가속시켜서 프로펠러 캐비테이션 성능을 향상시키고, 받음 각을 이용하여 선박 진행 방향으로의 추가 추력을 발생한다.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명은 프로펠러 축을 지지하는 스트럿과 체결되는 반원형 덕트를 선미에 구비하여, 그 반원형 덕트가 프로펠러로 유입되는 회전 류를 직선화시켜 가속시키므로, 프로펠러 캐비테이션 성능을 향상시킬 수 있다.

본 발명은 받음 각을 이용하여 선박 진행 방향으로의 추가 추력을 발생시킴으로써 추진 효율 향상시킬 수 있다.

본 발명은 반원형 덕트를 경계로 하여 덕트 외부의 스트럿과 덕트 내부의 스트럿 비틀림 각도를 스트럿으로의 유입 각과 일치되도록 함으로써, 스트럿으로부터 유기되는 보오텍스를 제거하여 프로펠러 캐비테이션 손상을 방지할 수 있다.

그리고, 본 발명은 한정된 실시 예와 도면을 통하여 설명되었으나, 본 발명은 이에 한정되는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 본 발명의 기술 사상과 아래에 기재된 특허청구범위의 균등 범위 내에서 다양한 수정 및 변형이 가능하다.

L: 선체의 센터 라인
L1: 제1 수직 라인
L2: 제2 수직 라인
1: 프로펠러
10: 제1 스턴 튜브
20: 제2 스턴 튜브
111: 좌측 스트럿
112: 우측 스트럿
112a: 인너 스트럿
112b: 아우터 스트럿
121: 좌측 스트럿
121: 좌측 스트럿
121a: 인너 스트럿
121b: 아우터 스트럿:
210: 제1 덕트
220: 제2 덕트

Claims

프로펠러가 결합하는 스턴 튜브를 지지하기 위하여 선박의 선미 측에 설치되는 스트럿을 구비하는 고속 세장선에서, 선체의 센터 라인을 기준으로 선미 양측에 프로펠러가 결합하는 제1 스턴 튜브와 제2 스턴 튜브가 형성되며,
상기 제1 스턴 튜브에는 상기 제1 스턴 튜브의 센터를 수직으로 통과하는 제1 수직 라인을 기준으로 상기 제1 스턴 튜브를 지지하도록 좌측과 우측에 각각 좌측 스트럿과 우측 스트럿이 설치되고,
상기 제2 스턴 튜브에는 상기 제2 스턴 튜브의 센터를 수직으로 통과하는 제2 수직 라인을 기준으로 상기 제2 스턴 튜브를 지지하도록 좌측과 우측에 각각 좌측 스트럿과 우측 스트럿이 설치되며,
상기 제1 스턴 튜브의 상기 우측 스트럿에는 제1 덕트가 결합하고, 상기 제2 스턴 튜브의 상기 좌측 스트럿에는 제2 덕트가 결합하며;
상기 제1 덕트와 상기 제2 덕트는 반원형으로 형성되며;
상기 제1 덕트를 기준으로 상기 제1 스턴 튜브의 상기 우측 스트럿은 인너 스트럿과 아우터 스트럿으로 양분되며;
상기 제2 덕트를 기준으로 상기 제2 스턴 튜브의 상기 좌측 스트럿은 인너 스트럿과 아우터 스트럿으로 양분되며;
상기 제1 스턴 튜브의 우측 스트럿의 아우터 스트럿과 인너 스트럿의 비틀림 각도를 유체의 유입 각과 일치되도록 구성하며;
상기 제2 스턴 튜브의 좌측 스트럿의 아우터 스트럿과 인너 스트럿의 비틀림 각도를 유체의 유입 각과 일치되도록 구성하며;
상기 제1 스턴 튜브의 우측 스트럿 및 상기 제2 스턴 튜브의 좌측 스트럿으로부터 유기되는 보오텍스를 제거하여 프로펠러 캐비테이션 손상을 방지하는 구조인 것을 특징으로 하는 비틀림 스트럿.
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청구항 1에 있어서,
상기 제1 덕트와 상기 제2 덕트는 프로펠러로 유입되는 회전 류를 직선화시켜 가속시키는 구조인 것을 특징으로 하는 비틀림 스트럿.
청구항 1에 있어서,
상기 제1 덕트와 상기 제2 덕트는 프로펠러로 유입되는 회전 류를 직선화시켜 가속시켜서 프로펠러 캐비테이션 성능을 향상시키고, 받음 각을 이용하여 선박 진행 방향으로의 추가 추력을 발생하는 구조인 것을 특징으로 하는 비틀림 스트럿.
프로펠러가 결합하는 스턴 튜브를 지지하기 위하여 선박의 선미 측에 설치되는 스트럿을 구비하는 고속 세장선에서, 선체의 센터 라인을 기준으로 선미 양측에 프로펠러가 결합하는 제1 스턴 튜브와 제2 스턴 튜브가 형성되며,
상기 제1 스턴 튜브와 상기 제2 스턴 튜브에 각각 스트럿이 설치되며, 상기 스트럿에 덕트가 결합되며;
상기 덕트는 반원형으로 형성되며;
상기 스트럿은 덕트를 기준으로 인너 스트럿과 아우터 스트럿으로 양분되며;
상기 스트럿의 인너 스트럿과 아우터 스트럿의 비틀림 각도를 유체의 유입 각과 일치되도록 구성하며;
상기 스트럿으로부터 유기되는 보오텍스를 제거하여 프로펠러 캐비테이션 손상을 방지하는 것을 특징으로 하는 비틀림 스트럿의 설치구조.
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