KR200406519Y1 - A propeller provided with tip vortex cavitation reduction structure - Google Patents

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KR200406519Y1 KR2020050031881U KR20050031881U KR200406519Y1 KR 200406519 Y1 KR200406519 Y1 KR 200406519Y1 KR 2020050031881 U KR2020050031881 U KR 2020050031881U KR 20050031881 U KR20050031881 U KR 20050031881U KR 200406519 Y1 KR200406519 Y1 KR 200406519Y1
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류민철
김용수
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대우조선해양 주식회사
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Abstract

본 고안은 팁 볼텍스 캐비테이션 저감구조를 갖는 선박 프로펠러에 관한 것이다.The present invention relates to a ship propeller having a tip vortex cavitation reduction structure.

본 고안은 전면과 배면에 각각 흡입면(11)과 압력면(12)을 갖는 다수의 날개(10)가 허브에 방사상으로 결합되는 선박 프로펠러 날개(10)에 있어서, The present invention is in the ship propeller blade 10 in which a plurality of wings 10 having a suction surface 11 and a pressure surface 12 on the front and back, respectively, radially coupled to the hub,

상기 선박 프로펠러의 날개(10) 팁 부근 압력면(12)에서 흡입면(11)으로 돌아나가는 소용돌이형 팁 볼텍스(TIP VORTEX) 캐비테이션의 억제를 위해 상기 팁 부근의 날개(10) 표면에 날개(10)의 압력면(12)과 흡입면(11)을 동시에 감싸는 형태의 가이드플레이트(20)를 날개(10)의 외측으로 돌출 결합하여 선박 프로펠러의 캐비테이션 현상에 의한 소음 및 선체 변동압력을 감소시킬 수 있도록 하는 것을 특징으로 한다.Wings (10) on the surface of the wing (10) near the tip for suppression of the tip vortex (TIP VORTEX) cavitation returning from the pressure surface (12) near the tip (10) of the ship propeller to the suction (11). By combining the guide plate 20 of the form that surrounds the pressure surface 12 and the suction surface 11 of the protruding to the outside of the wing 10 to reduce the noise and hull fluctuation pressure due to the cavitation phenomenon of the ship propeller. It is characterized by that.

본 고안은 소음 및 선체 변동압력에 의해 승조원의 불쾌감과 구조물의 손상을 야기하는 선박 프로펠러의 날개(10)에 팁 볼텍스 캐비테이션 현상을 저감시킬 수 있도록 한 저감구조를 형성하여 상기 캐비테이션 현상을 제어할 수 있도록 함으로써 그에 따르는 소음 및 선체 변동압력을 효과적으로 감소시킬 수 있도록 한 것이다. The present invention can control the cavitation phenomenon by forming a reduction structure to reduce the tip vortex cavitation phenomenon on the wing 10 of the ship propeller causing the discomfort of the crew and damage to the structure due to noise and hull fluctuation pressure By doing so, it is possible to effectively reduce the noise and hull fluctuation pressure accompanying it.

Description

팁 볼텍스 캐비테이션 저감구조를 갖는 선박 프로펠러{A propeller provided with tip vortex cavitation reduction structure} Ship propeller provided with tip vortex cavitation reduction structure

도 1은 본 고안의 저감구조를 나타낸 정면구성도1 is a front configuration diagram showing a reduction structure of the present invention

도 2는 도 1의 A-A선 단면구성도2 is a cross-sectional view taken along the line A-A of FIG.

도 3은 본 고안 저감구조가 단일의 날개에 적용된 상태의 사시도Figure 3 is a perspective view of a state in which the subject innovation reduction structure is applied to a single wing

도 4a,4b는 선박 프로펠러에 발생되는 캐비테이션 현상을 나타낸 사진4a and 4b are photographs showing the cavitation phenomenon generated in the ship propeller

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

10 : 날개 11 : 흡입면10 wing 11 suction surface

12 : 압력면 20 : 가이드플레이트12: pressure surface 20: guide plate

본 고안은 팁 볼텍스 캐비테이션 저감구조를 갖는 선박 프로펠러에 관한 것이다.The present invention relates to a ship propeller having a tip vortex cavitation reduction structure.

본 고안은 소음 및 선체 변동압력에 의해 승조원의 불쾌감과 구조물의 손상을 야기하는 선박 프로펠러의 날개에 팁 볼텍스 캐비테이션 현상을 저감시킬 수 있도록 한 저감구조를 형성하여 상기 캐비테이션 현상을 제어할 수 있도록 함으로써 그에 따르는 소음 및 선체 변동압력을 효과적으로 감소시킬 수 있도록 한 것이다.The present invention is to control the cavitation by forming a reduction structure that can reduce the tip vortex cavitation phenomenon on the wing of the ship propeller caused by the noise and hull fluctuation pressure of the crew and damage to the structure The noise and hull fluctuations that follow are effectively reduced.

선박 프로펠러는 선박의 추진력을 제공하기 위해 부재로 유체에 의해 압력을 받게 되고 증기압 정도로 떨어진 날개 영역에서는 도 4a,b에서와 같은 캐비테이션 현상이 발생하게 된다. The ship propeller is subjected to cavitation as shown in FIGS. 4A and 4B in the wing region which is pressurized by the fluid to the member to provide the propulsion force of the ship and dropped to the vapor pressure.

또한 고부하 프로펠러의 경우에는 날개 팁 부근 압력면에서 흡입면으로 돌아나가는 소용돌이형 팁 볼텍스(TIP VORTEX) 캐비테이션 현상이 과도해지고 소음 및 선체 변동압력의 크기가 상당히 커져 승조원의 불쾌감과 구조물에 손상을 야기시키게 되는 문제점이 있다. In the case of high load propellers, the vortex tip Vortex cavitation, which returns from the pressure side near the wing tip to the suction side, becomes excessive, and the magnitude of the noise and hull fluctuation pressure increases considerably, causing crew discomfort and damage to the structure. There is a problem.

이를 감소시키기 위해 종래에는 선형변화로 인한 반류분포 개선, 추진기 날개단면 및 외곽형상을 최적화시키려는 노력을 기울이고 있으나 추진성능 변화를 초래하기 때문에 이역시 문제해결에 한계가 있다.In order to reduce this, conventionally, efforts have been made to improve the return distribution due to the linear change, optimize the propeller wing section and the contour, but there is a limit in solving the problem at the time of causing the change in the propulsion performance.

본 고안은 소음 및 선체 변동압력에 의해 승조원의 불쾌감과 구조물의 손상을 야기시키는 선박 프로펠러의 날개에 팁 볼텍스 캐비테이션 현상을 저감시킬 수 있도록 한 저감구조를 형성하여 상기 캐비테이션 현상을 제어할 수 있도록 함으로써 그에 따르는 소음 및 선체 변동압력을 효과적으로 감소시킬 수 있도록 함을 목적으로 한다.The present invention is to control the cavitation by forming a reduction structure that can reduce the tip vortex cavitation phenomenon on the wing of the ship propeller causing the discomfort of the crew and damage to the structure due to noise and hull fluctuation pressure The aim is to effectively reduce the noise and hull fluctuation pressures that follow.

본 고안은 전면과 배면에 각각 흡입면과 압력면을 갖는 다수의 날개가 허브에 방사상으로 결합되는 선박 프로펠러 날개에 있어서, The present invention is a ship propeller blades in which a plurality of wings having a suction surface and a pressure surface on the front and back respectively radially coupled to the hub,

상기 선박 프로펠러의 날개 팁 부근 압력면에서 흡입면으로 돌아나가는 소용 돌이형 팁 볼텍스(TIP VORTEX) 캐비테이션의 억제를 위해 상기 팁 부근의 날개 표면에 날개의 압력면과 흡입면을 동시에 감싸는 형태의 가이드플레이트를 날개의 외측으로 돌출 결합하여 선박 프로펠러의 캐비테이션 현상에 의한 소음 및 선체 변동압력을 감소시킬 수 있도록 하는 것을 특징으로 하는 팁 볼텍스 캐비테이션 저감구조를 갖는 선박 프로펠러를 제공함으로써 상기 목적을 달성하고자 한다.Guide plate in the form of wrapping the pressure side and the suction side of the wing at the same time on the wing surface near the tip to suppress the tip tip vortex returning to the suction side from the pressure side near the wing tip of the ship propeller Providing a ship propeller having a tip vortex cavitation reduction structure characterized in that the projecting coupled to the outside of the wing to reduce the noise and hull fluctuation pressure due to the cavitation phenomenon of the ship propeller to achieve the above object.

본 고안은 전면과 배면에 각각 흡입면(11)과 압력면(12)을 갖는 다수의 날개(10)가 허브에 방사상으로 결합되는 선박 프로펠러 날개(10)에 있어서, The present invention is in the ship propeller blade 10 in which a plurality of wings 10 having a suction surface 11 and a pressure surface 12 on the front and back, respectively, radially coupled to the hub,

상기 선박 프로펠러의 날개(10) 팁 부근 압력면(12)에서 흡입면(11)으로 돌아나가는 소용돌이형 팁 볼텍스(TIP VORTEX) 캐비테이션의 억제를 위해 상기 팁 부근의 날개(10) 표면에 날개(10)의 압력면(12)과 흡입면(11)을 동시에 감싸는 형태의 가이드플레이트(20)를 날개(10)의 외측으로 돌출 결합하여 선박 프로펠러의 캐비테이션 현상에 의한 소음 및 선체 변동압력을 감소시킬 수 있도록 하는 것을 특징으로 한다.Wings (10) on the surface of the wing (10) near the tip for suppression of the tip vortex (TIP VORTEX) cavitation returning from the pressure surface (12) near the tip (10) of the ship propeller to the suction (11). By combining the guide plate 20 of the form that surrounds the pressure surface 12 and the suction surface 11 of the protruding to the outside of the wing 10 to reduce the noise and hull fluctuation pressure due to the cavitation phenomenon of the ship propeller. It is characterized by that.

상기 가이드플레이트(20)는 선박 프로펠러의 모든 날개(10)에 적용된다.The guide plate 20 is applied to all the wings 10 of the ship propeller.

도면중 미설명 부호 (30)은 허브, (TE)는 트레일링엣지, (LE)는 리딩엣지, (t)는 두께, (f)는 캠버, (r)은 프로펠러 반경을 나타낸다.In the figure, reference numeral 30 denotes a hub, (TE) a trailing edge, (LE) a leading edge, (t) a thickness, (f) a camber, and (r) a propeller radius.

첨부도면 도 1은 본 고안의 저감구조를 나타낸 정면구성도이고, 도 2는 도 1의 A-A선 단면구성도이며, 도 3은 본 고안 저감구조가 단일의 날개(10)에 적용된 상태의 사시도를 나타낸다.1 is a front view showing the reduction structure of the present invention, Figure 2 is a cross-sectional view of the AA line of Figure 1, Figure 3 is a perspective view of a state in which the present invention reduction structure is applied to a single wing 10 Indicates.

이하, 본 고안의 일실시예를 상기 첨부도면을 참조로 상세히 설명하기로 한다.Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

본 고안은 소음 및 선체 변동압력에 의해 승조원의 불쾌감과 구조물의 손상을 야기하는 선박 프로펠러의 날개(10)에 팁 볼텍스 캐비테이션 현상을 저감시킬 수 있도록 한 저감구조를 형성하여 상기 캐비테이션 현상을 제어할 수 있도록 함으로써 그에 따르는 소음 및 선체 변동압력을 효과적으로 감소시킬 수 있도록 하고 있는 것이다.The present invention can control the cavitation phenomenon by forming a reduction structure to reduce the tip vortex cavitation phenomenon on the wing 10 of the ship propeller causing the discomfort of the crew and damage to the structure due to noise and hull fluctuation pressure By doing so, it is possible to effectively reduce the noise and hull fluctuation pressures that follow.

본 고안은 선박 프로펠러의 날개(10) 팁 부근 압력면(12)에서 흡입면(11)으로 돌아나가는 소용돌이형 팁 볼텍스(TIP VORTEX) 캐비테이션의 억제를 위해 상기 팁 부근의 날개(10) 표면에 날개(10)의 압력면(12)과 흡입면(11)을 동시에 감싸는 형태의 가이드플레이트(20)를 날개(10)의 외측으로 돌출 결합하고 있다. The present invention provides a vane on the surface of the wing 10 near the tip for suppression of a vortex tip vortex returning from the pressure surface 12 near the tip of the wing 10 of the ship propeller to the suction surface 11. The guide plate 20 of the form which simultaneously encloses the pressure surface 12 and the suction surface 11 of 10 is projected and coupled to the outside of the wing 10.

이는 프로펠러 케이스별로 다소의 차이는 있으나 통상 프로펠러 반경의 80% 즉, 0.8R에서 팁부근까지 형성된 가이드플레이트(20)구조가 프로펠러 회전시 발생되는 팁 볼텍스 캐비테이션 현상의 발생을 억제하게 되어 상기 캐비테이션 현상에 의한 소음 및 선체 변동압력을 효과적으로 저감시키게 되는 것이다.This is somewhat different for each propeller case, but the guide plate 20 formed from 80% of the propeller radius, that is, 0.8R to the tip portion, suppresses the occurrence of the tip vortex cavitation phenomenon generated when the propeller rotates. Noise and hull fluctuation pressure caused by this will be effectively reduced.

본 고안은 상기와 같이 선박 프로펠러 팁 부근 날개(10) 표면에 가이드플레이트(20)가 적용됨에 따라 상기 가이드플레이트(20)가 팁 부근 날개(10) 표면 위에서 팁 볼텍스로 형성되는 유동을 억제함으로써 팁 볼텍스의 세기가 감소되고 이에 따라 소음, 선체변동압력 및 침식을 감소시키는 효과를 갖는다.According to the present invention, as the guide plate 20 is applied to the surface of the wing 10 near the ship propeller tip as described above, the guide plate 20 suppresses the flow formed by the tip vortex on the surface of the wing 10 near the tip. The strength of the vortex is reduced and thus has the effect of reducing noise, hull fluctuation pressure and erosion.

또한, 추진성능 자체에는 큰 영향을 미치지 않기 때문에 설계단계에서 적용 하기가 매우 용이한 장점이 있다.In addition, there is an advantage that it is very easy to apply at the design stage because it does not affect the propulsion performance itself.

이상에서는 본 고안의 바람직한 실시예에 대하여 도시하고 설명하였으나 본 고안은 상기한 실시예에 한정되지 아니하며 청구범위에서 청구하는 본 고안의 요지를 벗어남이 없이 당해 본 고안이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형 실시가 가능한 것은 물론이고 그와 같은 변경은 기재된 청구범위 내에 있게 된다.The present invention has been shown and described with respect to preferred embodiments of the present invention, but the present invention is not limited to the above-described embodiment without having to deviate from the gist of the present invention claimed in the claims to have a general knowledge in the field Anyone can make various modifications as well as such changes are within the scope of the appended claims.

본 고안은 소음 및 선체 변동압력에 의해 승조원의 불쾌감과 구조물의 손상을 야기하는 선박 프로펠러의 날개(10)에 팁 볼텍스 캐비테이션 현상을 저감시킬 수 있도록 한 저감구조를 형성하여 상기 캐비테이션 현상을 제어할 수 있도록 함으로써 그에 따르는 소음 및 선체 변동압력을 효과적으로 감소시킬 수 있도록 한 것이다. The present invention can control the cavitation phenomenon by forming a reduction structure to reduce the tip vortex cavitation phenomenon on the wing 10 of the ship propeller causing the discomfort of the crew and damage to the structure due to noise and hull fluctuation pressure By doing so, it is possible to effectively reduce the noise and hull fluctuation pressure accompanying it.

Claims (1)

전면과 배면에 각각 흡입면(11)과 압력면(12)을 갖는 다수의 날개(10)가 허브에 방사상으로 결합되는 선박 프로펠러 날개(10)에 있어서, In the ship propeller blade 10 in which a plurality of wings 10 having suction surfaces 11 and pressure surfaces 12 on the front and back surfaces are radially coupled to the hub, 상기 선박 프로펠러의 날개(10) 팁 부근 압력면(12)에서 흡입면(11)으로 돌아나가는 소용돌이형 팁 볼텍스(TIP VORTEX) 캐비테이션의 억제를 위해 상기 팁 부근의 날개(10) 표면에 날개(10)의 압력면(12)과 흡입면(11)을 동시에 감싸는 형태의 가이드플레이트(20)를 날개(10)의 외측으로 돌출 결합하여 선박 프로펠러의 캐비테이션 현상에 의한 소음 및 선체 변동압력을 감소시킬 수 있도록 하는 것을 특징으로 하는 팁 볼텍스 캐비테이션 저감구조를 갖는 선박 프로펠러.Wings (10) on the surface of the wing (10) near the tip for suppression of the tip vortex (TIP VORTEX) cavitation returning from the pressure surface (12) near the tip (10) of the ship propeller to the suction (11). By combining the guide plate 20 of the form that surrounds the pressure surface 12 and the suction surface 11 of the protruding to the outside of the wing 10 to reduce the noise and hull fluctuation pressure due to the cavitation phenomenon of the ship propeller. Ship propeller having a tip vortex cavitation reduction structure, characterized in that.
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