KR20180076929A - Movable type pre-swirl stator - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 이동식 전류고정날개에 관한 것으로, 좀 더 구체적으로 조류나 선박의 전진방향에 따라 바뀌는 프로펠러에 유입되는 유입류의 변화에 따라 전류고정날개(블레이드)를 스턴 보스의 방사상 방향을 따라 적절하게 이동함으로써, 선박의 모든 운항 상황에서 최적 선속 운항 및 추진 효율이 가능한 이동식 전류고정날개에 관한 것이다.[0001] The present invention relates to a movable current-stabilizing blade, and more particularly, to a movable current-stabilizing blade having a current stabilizing blade (blade) appropriately arranged along a radial direction of a stern boss in accordance with a change in an influent flowing into a propeller, The present invention relates to a movable current-stabilizing blade capable of operating at optimum line speed and propelling efficiency in all operational situations of a ship.
일반적으로 선박의 프로펠러는 회전하면서 추진력을 발생하기 때문에 프로펠러의 후류에서 프로펠러의 회전방향에 대한 접선방향의 속도성분(tangential velocity)이 불가피하게 생성되고, 이러한 접선방향의 속도성분은 선체의 좌현(port)과 우현(starboard)에서 각각 상부를 향하게 된다. 이 결과, 프로펠러의 회전방향에 대한 접선방향의 속도성분은 선박의 추진 효율을 떨어뜨리는 원인으로 작용하게 된다.In general, the propeller of a ship generates propulsive force while rotating, so that a tangential velocity in the tangential direction with respect to the direction of rotation of the propeller is inevitably generated at the wake of the propeller, and the velocity component in the tangential direction is the port ) And the starboard, respectively. As a result, the tangential velocity component with respect to the direction of rotation of the propeller serves to lower the propulsion efficiency of the ship.
이에 따라, 프로펠러의 후류에서 소실되는 프로펠러의 운동 에너지를 회수하기 위한 다양한 형태의 개선 방안이 제시되었는바, 그 중에서 프로펠러의 전방에서 프로펠러의 축 방향 중심선에 대해 방사상으로 전류고정날개(pre-swirl stator)를 설치하는 방안이 제시되었다.Accordingly, various types of improvement measures for recovering the kinetic energy of the propeller that is lost at the downstream of the propeller have been proposed. Among them, a pre-swirl stator (not shown) is installed radially with respect to the axial center line of the propeller in front of the propeller. ) Was proposed.
전류고정날개는 주로 저속 비대선에 적용되어 선박의 속도 성능을 향상시키고자 적용하였는데, 프로펠러에 의해 유기되는 접선방향의 속도와 반대되는 방향의 접선방향 속도를 주기 위하여 프로펠러의 전방에서 고정날개의 형태로 설치됨으로써, 프로펠러의 후류에서 회전방향 운동에너지의 손실을 최소화하고, 이를 통해 선박의 추진효율을 향상시킬 수 있다.The current-stabilizing wing is mainly applied to the low-speed non-preselection to improve the speed performance of the ship. In order to give a tangential velocity in the direction opposite to the tangential velocity induced by the propeller, It is possible to minimize the loss of rotational kinetic energy in the wake of the propeller, thereby improving the propulsion efficiency of the ship.
도 1은 종래 선박의 선미에 설치된 전류고정날개를 도시한 사시도이다.1 is a perspective view showing a current fixing blade installed at the stern of a conventional ship.
도 1에 도시된 바와 같이, 프로펠러(1)의 전방에 다수 개의 전류고정날개(3)가 설치되는바, 종래 전류고정날개(3)는 프로펠러(1)의 축 방향 중심선을 기준으로 선미에 방사상으로 배치된다.1, a plurality of
그러나 종래에는 전류고정날개(3)의 구조 및 형상에 대하여 고려가 없어 저속 비대선에 적용시에는 큰 문제가 발생하지 않았으나, 액화천연가스 운반선이나 컨테이너선과 같이 저속 비대선에 비해 선속이 상대적으로 빠른 중/고속 선박에 전류고정날개(3)를 적용할 경우는, 선박의 속도 증가에 의해서 전류고정날개의 단면을 따라 흐르는 유체의 유체 역학적인 부하 증가로 인하여 전류고정날개(3)의 끝단 부에서 발생하는 보오텍스에 의해 캐비테이션이 발생한다.However, in the prior art, there is no concern about the structure and shape of the current-stabilizing vane (3), so that it does not cause a serious problem when applied to low speed non-preselection. However, compared with low speed non-prescription such as a liquefied natural gas carrier or container ship, In the case of applying a current-carrying blade (3) to a medium / high-speed vessel, the velocity of the ship increases due to the hydrodynamic load increase of the fluid flowing along the cross- Cavitation occurs due to the generated vortex.
전류고정날개(3)의 끝단 부에서 발생한 캐비테이션에 의해서, 후류에서 회전하고 있는 프로펠러(1)의 날개 표면에 직접적인 영향을 주게 되어 프로펠러(1)의 표면 침식을 초래한다.Cavitation generated at the end portion of the
종래의 전류고정날개는 고정된 구조로 한가지 설계 점에 최적화되어 설계속도가 아닌 다른 속도나 ballast draft로 운항시 최적의 효율을 내기가 힘들다.Conventional current stabilization blades have a fixed structure and are optimized for one design point, making it difficult to achieve optimal efficiency when operating at a speed other than design speed or ballast draft.
본 발명은 전술한 목적을 달성하기 위한 것으로, 조류나 선박의 전진 방향에 따라 바뀌는 프로펠러에 유입되는 유입류의 변화에 따라 전류고정날개(블레이드)를 스턴 보스의 방사상 방향을 따라 절절하게 이동함으로써, 모든 운항 상황에서 선박의 최적 선속 운항 및 추진 효율이 가능한 이동식 전류고정날개를 제공함에 그 목적이 있다.In order to achieve the above-mentioned object, the present invention provides a method of controlling a stator of a stern boss by moving a current holding blade (blade) along a radial direction of a stern boss in accordance with a change of an influent flowing into a propeller, The present invention aims to provide a portable electric current stabilizing blade capable of operating the ship at an optimum speed and propelling efficiency in all operational situations.
전술한 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 이동식 전류고정날개는 선미의 스턴 보스의 원주 면에 방사상 방향으로 설치되고, 선박의 진행방향에 따라 방사상 방향으로 가동 가능하게 설치되는 다수의 전류고정날개; 및 상기 전류고정날개를 가변시키기 위하여 상기 스턴 보스의 내부에 설치되는 가동 유닛;을 포함한다.In order to achieve the above object, the movable current fixing vane of the present invention includes a plurality of current fixing vanes installed radially on the circumferential surface of the stern boss of the stern and movably installed in the radial direction along the traveling direction of the ship; And a movable unit installed inside the stern boss for varying the current fixing blade.
선박이 우측으로 선회 시 상기 전류고정날개는 좌측으로 이동하도록 구성되고, 선박이 좌측으로 선회 시 전류고정날개는 우측으로 이동하도록 구성될 수 있다.When the ship turns to the right, the current-stabilizing vane is configured to move to the left and the current-stabilizing vane to move to the right when the ship turns to the left.
선박이 우측으로 선회 시 좌측에 위치하는 상기 전류고정날개는 상대적으로 길어지고 우측에 위치하는 상기 전류고정날개는 상대적으로 짧아지게 구성될 수 있다.When the ship is turning to the right, the current fixing blade located on the left side is relatively longer and the current fixing blade located on the right side is relatively shorter.
상기 가동 유닛은 상기 전류고정날개를 가동시키기 위한 실린더를 포함한다.The movable unit includes a cylinder for actuating the electric current fixing vane.
상기 스턴 보스에는 상기 전류고정날개의 이동을 가이드 하는 가이드 부재가 설치된다.The stern boss is provided with a guide member for guiding the movement of the current fixing blade.
한편, 본 발명의 이동식 전류고정날개는 선미의 스턴 보스의 원주 면에 방사상 방향으로 설치되고, 선박의 진행방향에 따라 방사상 방향으로 가동 가능하게 설치되는 다수의 전류고정날개; 및 상기 스턴 보스의 내부에 설치되는 마운팅 브래킷; 상기 전류고정날개를 가변시키기 위하여 상기 마운팅 브래킷에 설치되는 가동 유닛;을 포함한다.The movable current fixing vane of the present invention includes a plurality of current fixing vanes installed in a circumferential direction of a circumferential surface of a stern boss of aft stator and movably installed in a radial direction along a traveling direction of the ship; And a mounting bracket installed inside the stern boss; And a movable unit mounted on the mounting bracket to vary the current fixing blade.
상기 마운팅 브래킷의 입구에는 상기 전류고정날개의 이동을 가이드 하는 가이드 부재가 설치될 수 있다. 상기 가이드 부재는 롤러를 포함한다.A guide member for guiding the movement of the current fixing vane may be installed at the entrance of the mounting bracket. The guide member includes a roller.
이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명은 조류나 선박의 전진 방향에 따라 바뀌는 프로펠러에 유입되는 유입류의 변화에 따라 전류고정날개(블레이드)를 스턴 보스의 방사상 방향을 따라 이동함으로써, 모든 운항 상황에서 최적 선속으로 운항이 가능하다.As described above, according to the present invention, by moving the current fixing blades (blades) along the radial direction of the stern boss in accordance with the change of the influent flowing into the propeller changing according to the forward direction of the bird or the ship, It is possible to fly at a speed.
또한, 조류나 선박의 전진방향에 따라 바뀌는 프로펠러에 유입되는 유입류의 변화에 따라 전류고정날개(블레이드)를 스턴 보스의 방사상 방향을 따라 적절하게 길이를 조절 가능하게 함으로써, 프로펠러 전면에 최대면적으로 유입하게 하면서 프로펠러의 효율을 최대로 낼 수 있다.In addition, by adjusting the length of the current fixing blade (blade) appropriately along the radial direction of the stern boss in accordance with the change of the influent flowing into the propeller changing according to the advance direction of the alga or the ship, The efficiency of the propeller can be maximized.
도 1은 종래 선박의 선미에 설치된 전류고정날개를 도시한 사시도
도 2는 본 발명의 제1 실시 예에 따른 이동식 전류고정날개를 도시한 사시도
도 3은 본 발명의 제1 실시 예에 따른 이동식 전류고정날개를 개념적으로 도시한 배면도
도 4는 선박의 선회시 발생하는 유입류를 설명하는 평면도
도 5는 선박의 우회전시 전류고정날개의 좌측 이동을 보인 도면
도 6은 선박의 좌회전시 전류고정날개의 우측 이동을 보인 도면
도 7은 본 발명의 변형 예에 따른 이동식 전류고정날개를 개념적으로 도시한 배면도
도 8은 본 발명의 제2 실시 예에 따른 이동식 전류고정날개를 개념적으로 도시한 배면도
도 9는 본 발명의 제3 실시 예에 따른 이동식 전류고정날개를 개념적으로 도시한 배면도1 is a perspective view showing a current fixing blade installed at the stern of a conventional ship;
2 is a perspective view showing a movable current fixing blade according to a first embodiment of the present invention;
3 is a rear view conceptually showing a movable current fixing blade according to a first embodiment of the present invention;
Fig. 4 is a plan view illustrating an inflow occurring when the ship turns; Fig.
5 is a view showing a left movement of a current-holding blade when the ship is turning right;
6 is a view showing the rightward movement of a current-holding blade when the ship turns left;
7 is a rear view conceptually showing a movable current fixing blade according to a modification of the present invention
8 is a rear view conceptually showing a movable current fixing blade according to a second embodiment of the present invention;
9 is a rear view conceptually showing a movable current fixing blade according to a third embodiment of the present invention;
이하, 첨부 도면을 참조하여 본 발명의 이동식 전류고정날개에 대하여 설명한다.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS The present invention will now be described with reference to the accompanying drawings, in which:
도 2는 본 발명의 제1 실시 예에 따른 이동식 전류고정날개를 도시한 사시도, 도 3은 본 발명의 제1 실시 예에 따른 이동식 전류고정날개를 개념적으로 도시한 배면도, 도 4는 선박의 선회시 발생하는 유입류를 설명하는 평면도, 도 5는 선박의 우회전시 전류고정날개의 좌측 이동을 보인 도면, 및 도 6은 선박의 좌회전시 전류고정날개의 우측 이동을 보인 도면이다.FIG. 2 is a perspective view showing a movable current fixing blade according to a first embodiment of the present invention, FIG. 3 is a rear view conceptually showing a movable current fixing blade according to the first embodiment of the present invention, FIG. FIG. 5 is a view showing a leftward movement of a current-stabilizing blade at a right turn of a ship, and FIG. 6 is a diagram showing a rightward movement of a current-stabilizing blade at a left turn of the ship.
도 2 및 도 3을 참조하면, 본 발명의 제1 실시 예에 따른 이동식 전류고정날개(100)는 선미의 스턴 보스(10)의 원주 면에 방사상 방향으로 설치되고, 조류나 선박의 전진 방향에 따라 바뀌는 프로펠러에 유입되는 유입류의 변화에 따라 방사상 방향으로 가동 가능하게 설치되는 다수의 전류고정날개(블레이드)(110)를 포함한다.2 and 3, the movable
다시 말해서, 전류고정날개(블레이드)(110)는 자신의 길이방향으로 슬라이드 이동 가능하게 설치될 수 있다. In other words, the current fixing blade (blade) 110 can be installed so as to be slidable in its longitudinal direction.
스턴 보스(10)를 기준으로, 스턴 보스(10)의 한쪽에는 3개의 전류고정날개(블레이드)(110)가 설치되고, 스턴 보스(10)의 다른 쪽에는 1개의 전류고정날개(블레이드)(110)가 설치될 수 있다.Three current fixing blades (blades) 110 are provided on one side of the
도 4는 선박의 선회시 발생하는 유입류를 설명하는 도면으로, 선박의 운항시 프로펠러 안으로 유체가 유입하게 되는데, 선박의 직진 운항시 프로펠러로 유입되는 유입류 영역(Z1)과, 선회시 프로펠러로 유입되는 유입류 영역(Z2)에 갭이 발생하고, 그 갭에 의해서 프로펠러의 추진효율이 저하된다.FIG. 4 is a view for explaining inflows generated when the ship is turning. In FIG. 4, a fluid flows into the propeller when the ship is in operation. The inflow area Z1, which flows into the propeller when the ship is traveling straight, A gap is generated in the inflow flow area Z2 into which the propelling efficiency of the propeller is lowered.
이러한 갭(gap)에 의한 프로펠러의 추진효율 저하를 방지하기 위하여 본 발명에서는 도 5에 도시된 바와 같이, 조류나 선박의 전진 방향에 따라 바뀌는 프로펠러에 유입되는 유입류의 변화에 따라 방사상 방향으로 가동 가능하게 다수의 전류고정날개(블레이드)(110)가 설치되는 기술을 제공하는 것이다.In order to prevent the deterioration of the propelling efficiency of the propeller due to such a gap, in the present invention, as shown in FIG. 5, in accordance with the change of the influent flowing into the propeller, (Blades) 110 are installed in the case where the electric current is applied.
예를 들어서, 도 5에 도시된 바와 같이, 선박이 우측으로 선회 시, 전류고정날개(110)는 좌측으로 이동하도록 구성된다. 다시 말해서, 선박이 우측으로 선회 시 좌측에 위치하는 전류고정날개(110)는 상대적으로 길어지고 우측에 위치하는 전류고정날개(110)는 상대적으로 짧아지게 구성된다.For example, as shown in Fig. 5, when the ship is turning to the right, the electric
반대로, 도 6에 도시된 바와 같이, 선박이 좌측으로 선회 시 전류고정날개(110)는 우측으로 이동하도록 구성된다. 다시 말해서, 선박이 좌측으로 선회 시 우측에 위치하는 전류고정날개(110)는 상대적으로 길어지고 좌측에 위치하는 전류고정날개(110)는 상대적으로 짧아지게 구성된다.Conversely, as shown in Fig. 6, the current-carrying
또한, 도 7에 도시된 바와 같이, 본 발명의 변형 예에 따른 이동식 전류고정날개(100)는 전류고정날개(110)를 가동시키기 위하여 스턴 보스(10)의 내부에 설치된 가동 유닛(120)을 구비한다. 가동 유닛(120)은 전류고정날개(10)를 가동시키기 위한 실린더 또는 액츄에이터 등을 포함할 수 있다.7, the movable
더 나아가, 스턴 보스(10)에는 전류고정날개(110)의 이동을 가이드 하는 가이드 부재(130)가 설치될 수 있다.Furthermore, the
한편, 도 8은 본 발명의 제2 실시 예에 따른 이동식 전류고정날개를 도시한 구성도이다.Meanwhile, FIG. 8 is a configuration diagram illustrating a movable current fixing blade according to a second embodiment of the present invention.
도 8을 참조하면, 본 발명의 제2 실시 예에 따른 이동식 전류고정날개(200)는 선미의 스턴 보스(10)의 원주 면에 방사상 방향으로 설치되고, 선박의 진행방향에 따라 방사상 방향으로 가동 가능하게 설치되는 다수의 전류고정날개(210); 및 스턴 보스(10)의 내부에 설치되는 마운팅 브래킷(230); 및 전류고정날개(210)를 가변시키기 위하여 마운팅 브래킷(230)에 설치되는 가동 유닛(220)을 포함한다.8, the movable
마운팅 브래킷(230)의 입구에는 전류고정날개(210)의 이동을 가이드 하는 가이드 부재(240)가 설치될 수 있다.A
한편, 도 9는 본 발명의 제3 실시 예에 따른 이동식 전류고정날개를 도시한 구성도이다.FIG. 9 is a view illustrating a movable current fixing blade according to a third embodiment of the present invention.
도 9를 참조하면, 본 발명의 제3 실시 예에 따른 이동식 전류고정날개(300)는 선미의 스턴 보스(10)의 원주 면에 방사상 방향으로 설치되고, 선박의 진행방향에 따라 방사상 방향으로 가동 가능하게 설치되는 다수의 전류고정날개(310); 및 스턴 보스(10)의 내부에 설치되는 마운팅 브래킷(330); 전류고정날개(310)를 가변시키기 위하여 마운팅 브래킷(330)에 설치되는 가동 유닛(320); 마운팅 브래킷(330)의 입구에 전류고정날개(310)의 이동을 가이드 하는 가이드 부재(340); 를 포함한다. 마운팅 브래킷(330)의 내부에는 가동 유닛(320)을 수밀하기 위한 자바라 혹은 벨로우즈 형태의 수밀 막(350)을 설치할 수도 있다. 가이드 부재(340)는 롤러를 포함할 수도 있다.9, the movable
이와 같이 구성된 본 발명의 이동식 전류고정날개에서는, 조류나 선박의 전진 방향에 따라 바뀌는 프로펠러에 유입되는 유입류의 변화에 따라 전류고정날개(블레이드)를 스턴 보스의 방사상 방향을 따라 이동함으로써, 모든 운항 상황에서 최적 선속 운항 및 추진 효율이 가능하다.In the movable current-stabilizing blade of the present invention constructed as described above, the current-carrying blades (blades) are moved along the radial direction of the stern boss in accordance with the change of the influent flowing into the propeller changing in accordance with the forward direction of the bird or ship, It is possible to optimize the speed of operation and the efficiency of propulsion.
또한, 조류나 선박의 전진방향에 따라 바뀌는 프로펠러에 유입되는 유입류의 변화에 따라 전류고정날개(블레이드)를 스턴 보스의 방사상 방향을 따라 적절하게 길이를 조절 가능하게 함으로써, 프로펠러 전면에 최대면적으로 유입하게 하면서 프로펠러의 효율을 최대로 낼 수 있다.In addition, by adjusting the length of the current fixing blade (blade) appropriately along the radial direction of the stern boss in accordance with the change of the influent flowing into the propeller changing according to the advance direction of the alga or the ship, The efficiency of the propeller can be maximized.
10: 스턴 보스
20: 가이드 레일
100: 전류고정날개(블레이드)
200: 고정 유닛10: Stern Boss
20: Guide rail
100: Current fixing blade (blade)
200: fixed unit
Claims (9)
상기 전류고정날개를 가변시키기 위하여 상기 스턴 보스의 내부에 설치되는 가동 유닛;을 포함하는 이동식 전류고정날개.A plurality of current fixing vanes installed radially on the circumferential surface of the stern boss of the stern and movable in a radial direction in accordance with the traveling direction of the ship; And
And a movable unit installed inside the stern boss for varying the current fixing blade.
선박이 우측으로 선회 시, 상기 전류고정날개는 좌측으로 이동하도록 구성되고, 선박이 좌측으로 선회 시 전류고정날개는 우측으로 이동하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 이동식 전류고정날개.The method according to claim 1,
Wherein the current fixing vane is configured to move to the left when the ship is turning to the right and the current fixing vane to the right when the ship is turning to the left.
선박이 우측으로 선회 시, 좌측에 위치하는 상기 전류고정날개는 상대적으로 길어지고 우측에 위치하는 상기 전류고정날개는 상대적으로 짧아지게 구성되는 것을 특징으로 하는 이동식 전류고정날개.The method according to claim 1,
Wherein when the ship is turning to the right, the current fixing blade located on the left side is relatively long and the current fixing blade located on the right side is relatively short.
상기 가동 유닛은 상기 전류고정날개를 가동시키기 위한 실린더를 포함하는 이동식 전류고정날개.The method according to claim 1,
Wherein the movable unit includes a cylinder for actuating the electric current stabilizing vane.
상기 스턴 보스에는 상기 전류고정날개의 이동을 가이드 하는 가이드 부재가 설치되는 것을 특징으로 하는 이동식 전류고정날개. The method according to claim 1,
Wherein the stern boss is provided with a guide member for guiding movement of the current fixing blade.
상기 스턴 보스의 내부에 설치되는 마운팅 브래킷;
상기 전류고정날개를 가변시키기 위하여 상기 마운팅 브래킷에 설치되는 가동 유닛;을 포함하는 이동식 전류고정날개.A plurality of current fixing vanes installed radially on the circumferential surface of the stern boss of the stern and movable in a radial direction in accordance with the traveling direction of the ship; And
A mounting bracket installed inside the stern boss;
And a movable unit mounted on the mounting bracket to vary the current fixing blade.
상기 마운팅 브래킷의 입구에는 상기 전류고정날개의 이동을 가이드 하는 가이드 부재가 설치되는 것을 특징으로 하는 이동식 전류고정날개.The method of claim 6,
And a guide member for guiding the movement of the current fixing blade is installed at the entrance of the mounting bracket.
상기 가이드 부재는 롤러를 포함하는 것을 특징으로 하는 이동식 전류고정날개.The method of claim 6,
Wherein the guide member comprises a roller.
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KR1020160181624A KR20180076929A (en) | 2016-12-28 | 2016-12-28 | Movable type pre-swirl stator |
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN109606596A (en) * | 2018-11-29 | 2019-04-12 | 中国船舶科学研究中心(中国船舶重工集团公司第七0二研究所) | Energy saving half guide wheel before a kind of paddle |
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2016
- 2016-12-28 KR KR1020160181624A patent/KR20180076929A/en unknown
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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CN109606596A (en) * | 2018-11-29 | 2019-04-12 | 中国船舶科学研究中心(中国船舶重工集团公司第七0二研究所) | Energy saving half guide wheel before a kind of paddle |
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