KR20230029098A - Ship - Google Patents

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KR20230029098A
KR20230029098A KR1020210111168A KR20210111168A KR20230029098A KR 20230029098 A KR20230029098 A KR 20230029098A KR 1020210111168 A KR1020210111168 A KR 1020210111168A KR 20210111168 A KR20210111168 A KR 20210111168A KR 20230029098 A KR20230029098 A KR 20230029098A
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Abstract

A ship of the present invention comprises: a hull having a bow and a stern; a propeller provided at a part of the stern to provide propulsion to the hull; and a stern flow control device provided in front of the propeller at the stern, wherein the stern flow control device includes: a hull connection part connected to the hull; and a wedge part extending from the hull connection part in the direction of the propeller, and having a shape in which an upper end and a lower end protrude in the direction of the propeller than a central part, thereby capable of providing the ship with improved propulsion by controlling fluid flow at the stern.

Description

선박{SHIP}Ship {SHIP}

본 발명은 선박에 관한 것이다. The present invention relates to ships.

선박의 선미에는 프로펠러가 장착될 수 있다. 프로펠러는 선박의 내부에 탑재된 동력원과 연결되며, 동력원을 통하여 회전함으로써 선박의 운항에 필요한 추진력을 생성할 수 있다. A propeller may be mounted on the stern of the vessel. The propeller is connected to a power source mounted inside the ship and rotates through the power source to generate propulsive force necessary for the ship's operation.

일반적으로 소형 선박은 저속 및 고속 운항에 따른 연료 손실이 크지 않으므로, 선박의 형상에 따른 유체 저항을 크게 고려할 필요가 없다. 그러나, 대형 화물선 및 대형 여객선은 저속 및 고속 운항에 따른 연료 손실이 크므로, 선박의 형상에 따른 유체 저항이 고려되어야 한다. In general, small ships do not have large fuel loss due to low and high speed operation, so there is no need to greatly consider fluid resistance according to the shape of the ship. However, since large cargo ships and large passenger ships have large fuel losses due to low and high speed operation, fluid resistance according to the shape of the ship should be considered.

일 예로, 프로펠러가 장착되는 선박의 선미에는 프로펠러로 유입되는 유체(예를 들면, 해수)의 유동에 따른 유체 저항이 발생할 수 있다. 유체 저항은 선박의 운항 속도를 감소시킬 뿐만 아니라, 선박의 에너지 효율을 저하시킬 수 있다. 따라서, 선박의 운항 속도 및 운항 효율을 향상시키기 위한 선미 구조에 대한 개발 및 개선이 요청되고 있다. For example, fluid resistance according to the flow of fluid (eg, seawater) flowing into the propeller may occur at the stern of the ship on which the propeller is mounted. Fluid resistance not only reduces the sailing speed of the ship, but also can reduce the energy efficiency of the ship. Therefore, there is a demand for development and improvement of a stern structure for improving the operating speed and operating efficiency of a ship.

본 발명은 종래의 기술을 개선하고자 창출된 것으로서, 본 발명의 일 목적은 선미의 유체 유동을 제어하여 추진력이 향상된 선박을 제공하기 위한 것이다.The present invention was created to improve the conventional technology, and one object of the present invention is to provide a ship with improved propulsion by controlling fluid flow in the stern.

본 발명의 일 측면에 따른 선박은 선수 및 선미를 구비하는 선체; 상기 선미의 일부에 마련되어 선체에 추진력을 제공하는 프로펠러; 및 상기 선미에서 상기 프로펠러 전방에 마련된 선미 유동 제어 장치를 포함하며, 상기 선미 유동 제어 장치는 상기 선체에 연결되는 선체 연결부; 및 상기 선체 연결부에서 상기 프로펠러 방향으로 연장되며, 상단 및 하단이 중앙부보다 상기 프로펠러 방향으로 돌출된 형상을 가지는 쐐기부를 포함할 수 있다. A vessel according to an aspect of the present invention includes a hull having a bow and a stern; a propeller provided at a part of the stern to provide propulsion to the hull; and a stern flow control device provided in front of the propeller at the stern, wherein the stern flow control device includes a hull connection unit connected to the hull; And it may include a wedge portion extending in the direction of the propeller from the hull connection portion, and having a shape in which upper and lower ends protrude in the direction of the propeller than the central portion.

구체적으로, 상기 쐐기부 하단의 높이는 상기 프로펠러 반경의 0.3배 이하이고, 상기 쐐기부 상단의 높이는 상기 프로펠러 반경의 1.1배 이상일 수 있다. Specifically, the height of the lower end of the wedge portion may be 0.3 times or less than the radius of the propeller, and the height of the upper end of the wedge portion may be 1.1 times or more of the radius of the propeller.

구체적으로, 상기 쐐기부는 0° 내지 20°의 쐐기각을 가지며, 상기 쐐기부는 상기 프로펠러 반경에 대한 상대적인 높이가 다른 지점들은 서로 다른 쐐기각을 가질 수 있다. Specifically, the wedge portion may have a wedge angle of 0° to 20°, and points having different heights relative to the propeller radius may have different wedge angles.

구체적으로, 상기 쐐기부는 상기 프로펠러 반경에 대한 상대적인 높이에 따라 쐐기각이 불연속적일 수 있다. Specifically, the wedge portion may have a discontinuous wedge angle according to a height relative to the radius of the propeller.

구체적으로, 상기 쐐기부에서 쐐기각이 최대인 영역은 상기 프로펠러의 반경에 대한 상대적인 높이가 0.5를 초과하고 0.9 이하인 영역일 수 있다. Specifically, the area in which the wedge angle is the largest in the wedge portion may be an area in which a height relative to the radius of the propeller exceeds 0.5 and is less than or equal to 0.9.

본 발명에 따른 선박은 선미 유동 제어 장치를 포함하여, 프로펠러로 유입되는 유체의 유동을 제어할 수 있다. 이에 따라, 선박의 추진력이 향상될 수 있다. The vessel according to the present invention may include a stern flow control device to control the flow of fluid flowing into the propeller. Accordingly, the propulsion of the ship can be improved.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 선박을 설명하기 위한 도면이다.
도 2는 선미 유동 제어 장치를 설명하기 위한 측면도이다.
도 3은 선미 유동 제어 장치를 설명하기 위한 사시도이다.
도 4는 선미 유동 제어 장치의 쐐기부의 쐐기각을 설명하기 위한 도면이다.
도 5 및 도 6은 선미 유동 제어 장치가 구비되지 않은 선미의 유체 흐름을 설명하기 위한 도면이다.
도 7 및 도 8은 도 1 내지 도 3에 도시된 선미 유동 제어 장치를 구비된 선미의 유체 흐름을 설명하기 위한 도면이다.
도 9는 선미 유동 제어 장치의 유무에 따른 선박의 추진력 증가를 설명하기 위한 유체 유동 해석 이미지이다.
도 10은 본 발명의 선미 유동 제어 장치와 쐐기각이 일정한 선미 유동 제어 장치에 따른 유체 유동 해석 이미지이다.
도 11은 본 발명의 선미 유동 제어 장치와 일반적인 스턴 포일(Stern Foil)에 따른 유체 유동 해석 이미지이다.
1 is a diagram for explaining a ship according to an embodiment of the present invention.
2 is a side view for explaining a stern flow control device.
3 is a perspective view for explaining a stern flow control device.
4 is a view for explaining the wedge angle of the wedge portion of the stern flow control device.
5 and 6 are diagrams for explaining the flow of fluid at the stern without the stern flow control device.
7 and 8 are diagrams for explaining the fluid flow of the stern equipped with the stern flow control device shown in FIGS. 1 to 3 .
9 is a fluid flow analysis image for explaining an increase in propulsive force of a ship according to the presence or absence of a stern flow control device.
10 is a fluid flow analysis image according to the stern flow control device and the stern flow control device having a constant wedge angle according to the present invention.
11 is a fluid flow analysis image according to the stern flow control device of the present invention and a general stern foil.

본 발명의 목적, 특정한 장점들 및 신규한 특징들은 첨부된 도면들과 연관되는 이하의 상세한 설명과 바람직한 실시예로부터 더욱 명백해질 것이다. 본 명세서에서 각 도면의 구성요소들에 참조번호를 부가함에 있어서, 동일한 구성 요소들에 한해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 번호를 가지도록 하고 있음에 유의하여야 한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명은 생략한다.Objects, specific advantages and novel features of the present invention will become more apparent from the following detailed description and preferred embodiments taken in conjunction with the accompanying drawings. In adding reference numerals to components of each drawing in this specification, it should be noted that the same components have the same numbers as much as possible, even if they are displayed on different drawings. In addition, in describing the present invention, if it is determined that a detailed description of related known technologies may unnecessarily obscure the subject matter of the present invention, the detailed description will be omitted.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다. Hereinafter, preferred embodiments according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

이하에서, 선박은 대량의 광물이나 원유, 천연가스, 또는 수천 개 이상의 컨테이너 등의 화물을 화물창(cargo hold)에 싣고 대양을 항해하는 유조선, LNG운반선, LPG운반선, 컨테이너운반선, 자동차운반선, 벌크선, 광물운반선 등의 대형 선박일 수 있으나, 이에 한정되지 않으며 다양한 형태의 모든 선박 및 해양 구조물을 포함할 수 있음은 물론이다.Hereinafter, a ship is an oil tanker, LNG carrier, LPG carrier, container carrier, car carrier, bulk carrier that sails the ocean with cargo such as a large amount of minerals, crude oil, natural gas, or thousands of containers or more in a cargo hold. , It may be a large ship such as a mineral carrier, but is not limited thereto and may include all ships and offshore structures of various types, of course.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 선박을 설명하기 위한 도면이다. 1 is a diagram for explaining a ship according to an embodiment of the present invention.

도 1을 참조하면, 선박(100)은 선체(110), 선실(120), 및 엔진 케이싱(130) 등을 포함할 수 있다. Referring to FIG. 1 , a vessel 100 may include a hull 110, a cabin 120, and an engine casing 130.

선체(110)는 길이 방향을 따라 선수(111), 중앙부(112), 및 선미(113)로 구분될 수 있다. The hull 110 may be divided into a bow 111, a central portion 112, and a stern 113 along the longitudinal direction.

선체(110)의 선미(113)에는 엔진 케이싱(130)이 탑재될 수 있으며, 선미(113)에서 내부에는 엔진룸(114)이 마련될 수 있다. 엔진룸(114) 내에는 연료 등을 사용하여 선체(110)를 추진하기 위한 추진 엔진(115)이 마련될 수 있다. An engine casing 130 may be mounted on the stern 113 of the hull 110, and an engine room 114 may be provided inside the stern 113. A propulsion engine 115 for propelling the hull 110 using fuel may be provided in the engine room 114 .

선체(110)의 중앙부(112)에는 추진 엔진(115)으로 연료를 전달하기 위한 연료 공급 라인(도시하지 않음)이 마련될 수 있다. A fuel supply line (not shown) for delivering fuel to the propulsion engine 115 may be provided at the central portion 112 of the hull 110 .

선실(120)은 선체(110)의 선미(113) 방향에 마련되고, 선박(100)에 근무하는 선원들이 지내는 공간 또는 선체(110)의 항해를 제어하는 공간일 수 있다. 특히, 선실(120)의 최상층인 휠 하우스(121)는 선체(110)의 운항을 제어하고 운항 상태를 통합 모니터링하는 공간으로, 휠 하우스(121)의 전방을 기준으로 가시 라인(Visibility Line)이 그려질 수 있다. 가시 라인은 선체(110)의 항해를 제어하는 휠 하우스(121)에서 육안으로 확인할 수 있는 경계선을 나타내는 것이며, 가시 라인의 하향 경사가 클수록 선수(111) 방향에 형성된 사각지대가 작을 수 있다. The cabin 120 is provided in the direction of the stern 113 of the hull 110, and may be a space where sailors working on the ship 100 live or a space for controlling navigation of the hull 110. In particular, the wheel house 121, which is the topmost floor of the cabin 120, is a space for controlling the operation of the hull 110 and integrally monitoring the operation status, and has a visibility line based on the front of the wheel house 121. can be drawn The visible line represents a boundary line that can be visually confirmed in the wheel house 121 that controls the navigation of the hull 110, and the larger the downward slope of the visible line, the smaller the blind spot formed in the bow 111 direction.

한편, 본 실시예에서는 선실(120)이 선미(113) 방향에 마련됨을 예로서 설명하였으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 예를 들면, 선실(120)은 중앙부(112)에 인접하여 마련될 수도 있다. Meanwhile, in this embodiment, the cabin 120 is provided in the direction of the stern 113 as an example, but is not limited thereto. For example, the cabin 120 may be provided adjacent to the central portion 112 .

엔진 케이싱(130)은 선실(120)의 후방에 마련되며, 추진 엔진(115) 등에서 발생하는 배기를 외부로 방출할 수 있다. 이를 위하여, 엔진 케이싱(130)에는 연돌(131)이 마련될 수 있다. The engine casing 130 is provided at the rear of the cabin 120 and can discharge exhaust generated from the propulsion engine 115 to the outside. To this end, a chimney 131 may be provided in the engine casing 130 .

또한, 선체(110)의 선미(113)에는 프로펠러(200), 선박용 러더(300) 및 선미 유동 제어 장치(400)가 마련될 수 있다. In addition, a propeller 200, a ship rudder 300 and a stern flow control device 400 may be provided at the stern 113 of the hull 110.

프로펠러(200)는 추진 엔진(115)에서 발생된 동력을 전달받아 선체(110)의 추진력을 발생시킬 수 있다. 프로펠러(200)의 선박용 러더(300) 방향에는 프로펠러 캡(210)이 설치되고, 프로펠러 캡(210)은 프로펠러(200)가 선체(110)의 선미(113)에서 분리되는 것을 방지할 수 있다. The propeller 200 may receive power generated from the propulsion engine 115 to generate propulsive force of the hull 110 . A propeller cap 210 is installed in the direction of the ship rudder 300 of the propeller 200, and the propeller cap 210 can prevent the propeller 200 from being separated from the stern 113 of the hull 110.

선박용 러더(300)는 프로펠러(200)의 후방에 마련될 수 있다. 선박용 러더(300)는 프로펠러(200)의 회전으로 발생하는 유체의 흐름 방향을 조절하여 선박(100)의 항해 방향을 조정할 수 있다. The ship rudder 300 may be provided at the rear of the propeller 200. The ship rudder 300 may adjust the sailing direction of the ship 100 by adjusting the flow direction of the fluid generated by the rotation of the propeller 200 .

선미 유동 제어 장치(400)는 선박(100)의 선미(120)에 마련될 수 있다. 특히, 선미 유동 제어 장치(400)는 선미(120)의 프로펠러(200)의 전방에 마련될 수 있다. 선미 유동 제어 장치(400)는 선체(110)의 표면을 따라 흐르는 유체의 유동을 제어함으로써, 선박(100)의 추진 성능을 개선할 수 있다. The stern flow control device 400 may be provided at the stern 120 of the ship 100. In particular, the stern flow control device 400 may be provided in front of the propeller 200 of the stern 120. The stern flow control device 400 may improve the propulsion performance of the vessel 100 by controlling the flow of fluid flowing along the surface of the hull 110 .

도 2는 선미 유동 제어 장치를 설명하기 위한 측면도이며, 도 3은 선미 유동 제어 장치를 설명하기 위한 사시도이며, 도 4는 선미 유동 제어 장치의 쐐기부의 쐐기각을 설명하기 위한 도면이며, 도 5 및 도 6은 선미 유동 제어 장치가 구비되지 않은 선미의 유체 흐름을 설명하기 위한 도면이며,도 7 및 도 8은 도 1 내지 도 3에 도시된 선미 유동 제어 장치를 구비된 선미의 유체 흐름을 설명하기 위한 도면이며, 도 9는 선미 유동 제어 장치의 유무에 따른 선박의 추진력 증가를 설명하기 위한 유체 유동 해석 이미지이며, 도 10은 본 발명의 선미 유동 제어 장치와 쐐기각이 일정한 선미 유동 제어 장치에 따른 유체 유동 해석 이미지이며, 도 11은 본 발명의 선미 유동 제어 장치와 일반적인 스턴 포일(Stern Foil)에 따른 유체 유동 해석 이미지이다. Figure 2 is a side view for explaining the stern flow control device, Figure 3 is a perspective view for explaining the stern flow control device, Figure 4 is a view for explaining the wedge angle of the wedge portion of the stern flow control device, Figure 5 and 6 is a view for explaining the fluid flow of the stern without the stern flow control device, and FIGS. 7 and 8 are diagrams for explaining the fluid flow of the stern equipped with the stern flow control device shown in FIGS. 1 to 3 9 is a fluid flow analysis image for explaining the increase in propulsion of a ship according to the presence or absence of a stern flow control device, and FIG. 10 is a stern flow control device according to the present invention and a stern flow control device having a constant wedge angle It is a fluid flow analysis image, and FIG. 11 is a fluid flow analysis image according to the stern flow control device of the present invention and a general stern foil.

도 2 내지 도 11을 참조하면, 선미 유동 제어 장치(400)는 선미(113)의 프로펠러(200)의 전방에 마련될 수 있다. 선미 유동 제어 장치(400)는 프로펠러(200)의 전방에 선회류가 발생시킬 수 있다. 프로펠러(200)의 전방에 선회류가 발생하면, 프로펠러(200)의 추진 효율이 향상될 수 있다. 2 to 11, the stern flow control device 400 may be provided in front of the propeller 200 of the stern 113. The stern flow control device 400 may generate swirl flow in front of the propeller 200 . When a swirling flow is generated in front of the propeller 200, propulsion efficiency of the propeller 200 may be improved.

선미 유동 제어 장치(400)는 프로펠러(200) 방향으로 연장되며, 상단 및 하단 돌출된 쐐기 형상을 가질 수 있다. 이를 보다 상세히 설명하면, 선미 유동 제어 장치(400)는 프로펠러(200) 방향으로 연장되고 선체(110)에 연결되는 선체 연결부(410)와, 선체 연결부(410)에서 프로펠러(200) 방향으로 연장된 쐐기부(420)를 포함할 수 있다. The stern flow control device 400 extends in the direction of the propeller 200 and may have a wedge shape with top and bottom protruding. In more detail, the stern flow control device 400 includes a hull connection portion 410 extending in the direction of the propeller 200 and connected to the hull 110, and extending from the hull connection portion 410 to the propeller 200 direction. A wedge portion 420 may be included.

쐐기부(420)는 상단 및 하단이 중앙부보다 프로펠러(200) 방향으로 돌출된 형상을 가질 수 있다. The wedge portion 420 may have a shape in which upper and lower ends protrude toward the propeller 200 than the central portion.

쐐기부(410) 하단의 높이는 프로펠러(200)의 반경(R)의 0.3배 이하일 수 있다. 또한, 쐐기부(410)상단의 높이는 프로펠러(200)의 반경(R)보다 클 수 있다. 예를 들면, 쐐기부(410)상단의 높이는 프로펠러(200)의 반경(R)의 1.1배 이상일 수 있다. The height of the lower end of the wedge portion 410 may be 0.3 times or less than the radius R of the propeller 200 . In addition, the height of the upper end of the wedge portion 410 may be greater than the radius R of the propeller 200 . For example, the height of the top of the wedge portion 410 may be 1.1 times or more than the radius R of the propeller 200 .

쐐기부(420)는 프로펠러(200)의 반경(R)에 대한 상대적인 높이에 따라 쐐기각(

Figure pat00001
)이 상이할 수 있다. The wedge portion 420 has a wedge angle (
Figure pat00001
) may be different.

여기서, 쐐기각은 도 4에 도시된 바와 같이, 쐐기부(420) 각 지점의 프로펠러(200)의 회전축에 대하여 선박(100)의 좌현 또는 우현으로 경사진 각도일 수 있다. 쐐기부(420)는 0° 내지 20°의 쐐기각을 가질 수 있다. Here, as shown in FIG. 4, the wedge angle may be an angle inclined toward the port side or starboard side of the ship 100 with respect to the rotational axis of the propeller 200 at each point of the wedge portion 420. The wedge portion 420 may have a wedge angle of 0° to 20°.

하기의 표 1은 쐐기부(420)의 프로펠러(200)의 반경에 대한 상대적인 높이에 따른 쐐기각을 나타내는 표이다. Table 1 below is a table showing the wedge angle according to the relative height of the wedge portion 420 with respect to the radius of the propeller 200 .

쐐기부의 프로펠러의 반경에 대한 상대적인 높이에 따른 쐐기각Wedge angle according to the height of the wedge relative to the radius of the propeller 쐐기부의 높이
(프로펠러 반경에 대한 상대적 높이)
height of wedge
(height relative to propeller radius)
쐐기각(°)wedge angle (°)
1.01.0 1010 0.90.9 1313 0.70.7 1515 0.50.5 1010 0.30.3 44

표 1을 참조하면, 쐐기부(420)에서, 프로펠러(200)에 대한 상대적인 높이가 다른 지점은 서로 다른 쐐기각을 가짐을 알 수 있다. 예를 들면, 쐐기각은 쐐기부(420)의 각 지점별로 불연속할 수 있으며, 쐐기부(420)의 각 지점별로 연속적인 쐐기각이 존재하지 않을 수 있다. Referring to Table 1, it can be seen that in the wedge portion 420, points having different heights relative to the propeller 200 have different wedge angles. For example, the wedge angle may be discontinuous for each point of the wedge portion 420, and there may not be a continuous wedge angle for each point of the wedge portion 420.

쐐기부(420)에서 프로펠러(200)의 회전축에 인접한 영역의 쐐기각이 프로펠러(200)의 팁에 인접한 영역의 쐐기각보다 작음을 알 수 있다. 여기서, 프로펠러(200)의 회전축에 인접한 영역은 프로펠러(200)의 반경에 대한 상대적인 높이가 0.3 이하인 영역이며, 프로펠러(200)의 팁에 인접한 영역은 프로펠러(200)의 반경에 대한 상대적인 높이가 1.0 이상인 영역일 수 있다. It can be seen that the wedge angle of the area adjacent to the rotating shaft of the propeller 200 in the wedge portion 420 is smaller than the wedge angle of the area adjacent to the tip of the propeller 200 . Here, the area adjacent to the axis of rotation of the propeller 200 is an area in which the height relative to the radius of the propeller 200 is 0.3 or less, and the area adjacent to the tip of the propeller 200 has a height relative to the radius of the propeller 200 of 1.0. It may be an ideal area.

표시 1에 따르면, 쐐기부(420)에서 쐐기각이 최대인 영역은 프로펠러(200)의 반경에 대한 상대적인 높이가 0.5를 초과하고 0.9 이하인 영역일 수 있다. According to mark 1, the area in which the wedge angle is the largest in the wedge portion 420 may be an area in which the height relative to the radius of the propeller 200 exceeds 0.5 and is less than or equal to 0.9.

선미 유동 제어 장치(400)를 구비하지 않는 경우, 도 5, 도 6 및 도 9의 좌측에 도시된 바와 같이, 프로펠러(200)의 전방에 선회류가 발생하지 않을 수 있다. 선회류가 발생하지 않는 경우, 프로펠러(200)에서 생성되는 선체(110)의 추진력이 저하될 수 있다. When the stern flow control device 400 is not provided, swirl flow may not be generated in front of the propeller 200 as shown on the left side of FIGS. 5, 6, and 9 . When the swirling flow does not occur, the propulsive force of the hull 110 generated by the propeller 200 may decrease.

한편, 도 1 내지 도 3에 도시된 선미 유동 제어 장치(400)를 구비하는 경우, 도 7 및 도 8에 도시된 바와 같이, 프로펠러(200)의 전방에 선회류가 발생할 수 있다. 프로펠러(200)의 전방에 선회류가 발생하면, 프로펠러(200)의 추진 효율이 향상되고, 선각 효율이 증대되어 선박(100)의 추진 효율이 증가할 수 있다. On the other hand, when the stern flow control device 400 shown in FIGS. 1 to 3 is provided, swirl flow may occur in front of the propeller 200 as shown in FIGS. 7 and 8 . When a swirling flow is generated in front of the propeller 200, the propulsion efficiency of the propeller 200 is improved and the hull efficiency is increased, thereby increasing the propulsion efficiency of the ship 100.

특히, 도 9에 도시된 바와 같이, 프로펠러(200)의 반경에 대한 상대적인 높이에 따라 쐐기각이 변화되는 선미 유동 제어 장치(400)를 구비하는 선박(100)은 축속도 감소와 접선 속도 성분의 증가로 프로펠러(200)로 유입되는 유체의 유동 흐름각이 증가하며, 이에 따라 선체(110)의 추진력이 향상됨을 알 수 있다. In particular, as shown in FIG. 9, the ship 100 having the stern flow control device 400 in which the wedge angle is changed according to the height relative to the radius of the propeller 200 reduces the axial velocity and the tangential velocity component. As the increase, the flow angle of the fluid flowing into the propeller 200 increases, and accordingly, it can be seen that the propulsive force of the hull 110 is improved.

한편, 도 10에 도시된 바와 같이, 쐐기각이 변화되지 않는 선미 유동 제어 장치를 구비하는 선박에서는, 축속도 감소로 인한 프로펠러(200)로 유입되는 유체의 유동 흐름각이 증가함을 알 수 있다. 그러나, 쐐기각이 변화되지 않는 선미 유동 제어 장치를 구비하는 선박에서는, 축속도 편가차 크고 불균일한 영역이 크므로, 추진 개선 대비 유체 저항이 큼을 알 수 있다. 따라서, 선박(100)의 추진 효율이 감소될 수 있다. On the other hand, as shown in FIG. 10, in a ship having a stern flow control device in which the wedge angle does not change, it can be seen that the flow angle of the fluid flowing into the propeller 200 increases due to the decrease in shaft speed . However, in a ship equipped with a stern flow control device in which the wedge angle does not change, it can be seen that the fluid resistance is large compared to the propulsion improvement because the shaft speed deviation is large and the non-uniform area is large. Thus, the propulsion efficiency of the ship 100 may be reduced.

또한, 도 11에 도시된 바와 같이, 선미 핀과 같은 스턴 스턴 포일(Stern Foil)을 구비하는 선박에서는, 프로펠러(200)의 반경에 대한 상대적인 높이가 0.5인 지점에서 스턴 포일에 의한 접선 속도의 감소에 따른 프로펠러(200)로 유입되는 유체의 유동 흐름각이 증가함을 알 수 있다. 그러나, 프로펠러(200)의 반경에 대한 상대적인 높이가 높아질수록 프로펠러(200)로 유입되는 유체의 유동 흐름각이 감소함을 알 수 있다. 이는 스턴 포일이 높이 방향으로 일정 각도 및 코드 길이(chord length)로 구성되어 있어, 특정 높이에서만 높은 효율을 보이기 때문이다. In addition, as shown in FIG. 11, in a ship having a stern stern foil such as a stern fin, the tangential speed decrease by the stern foil at a point where the height relative to the radius of the propeller 200 is 0.5 It can be seen that the flow angle of the fluid flowing into the propeller 200 according to the increase. However, it can be seen that the flow angle of the fluid flowing into the propeller 200 decreases as the height relative to the radius of the propeller 200 increases. This is because the stern foil is composed of a certain angle and chord length in the height direction, and shows high efficiency only at a specific height.

상술한 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 선박은 쐐기부(410)의 프로펠러(200)에 대한 상대적인 높이가 다른 지점은 서로 다른 쐐기각을 가지는 선미 유동 제어 장치(400)를 포함할 수 있다. 이러한 선미 유동 제어 장치(400)는 프로펠러(200)의 전방에 선회류를 형성하여, 선체(110)의 추진력을 향상시킬 수 있다. As described above, the ship according to the embodiment of the present invention may include a stern flow control device 400 having different wedge angles at points where the relative height of the wedge portion 410 to the propeller 200 is different. . The stern flow control device 400 may improve propulsion of the hull 110 by forming swirl flow in front of the propeller 200 .

한편, 선미(113)의 유체 흐름을 제어하기 위하여 일반적으로 선박의 선미를 비대칭 선형으로 제조할 수 있다. 비대칭 선형을 갖는 선박은 선형 변경에 의한 제조 비용이 매우 높아질 수 있다. On the other hand, in order to control the fluid flow of the stern 113, the stern of the ship may be manufactured in an asymmetrical linear shape. Ships with asymmetric hulls can be very expensive to manufacture due to hull changes.

그러나, 본 발명의 실시예에 따른 선미 유동 제어 장치(400)를 구비하는 선박(100)은 선미 유동 제어 장치(400)를 선미(113)에 부착함으로써 선박의 제조 공정을 단순화시킬 수 있으며 제조 비용을 절감할 수 있다. However, the ship 100 having the stern flow control device 400 according to the embodiment of the present invention can simplify the manufacturing process of the ship by attaching the stern flow control device 400 to the stern 113, and the manufacturing cost can save

본 발명은 앞서 설명된 실시예 외에도, 상기 실시예들 중 적어도 둘 이상의 조합 또는 적어도 하나 이상의 상기 실시예와 공지 기술의 조합에 의해 발생하는 실시예들을 모두 포괄할 수 있다. In addition to the above-described embodiments, the present invention may encompass all embodiments generated by a combination of at least two or more of the above embodiments or a combination of at least one or more of the above embodiments and known technology.

이상 본 발명을 구체적인 실시예를 통하여 상세히 설명하였으나, 이는 본 발명을 구체적으로 설명하기 위한 것으로, 본 발명은 이에 한정되지 않으며, 본 발명의 기술적 사상 내에서 당해 분야의 통상의 지식을 가진 자에 의해 그 변형이나 개량이 가능함은 명백하다고 할 것이다. Although the present invention has been described in detail through specific examples, this is for explaining the present invention in detail, the present invention is not limited thereto, and within the technical spirit of the present invention, by those skilled in the art It will be clear that the modification or improvement is possible.

본 발명의 단순한 변형 내지 변경은 모두 본 발명의 영역에 속하는 것으로 본 발명의 구체적인 보호 범위는 첨부된 특허청구범위에 의하여 명확해질 것이다. All simple modifications or changes of the present invention fall within the scope of the present invention, and the specific protection scope of the present invention will be clarified by the appended claims.

100: 선박
110: 선체
120: 선실
130: 엔진 케이싱
200: 프로펠러
300: 러더
400: 선미 유동 제어 장치
410: 선체 연결부
420: 쐐기부
100: ship
110: hull
120: cabin
130: engine casing
200: propeller
300: rudder
400: stern flow control device
410: hull connection
420: wedge

Claims (5)

선수 및 선미를 구비하는 선체;
상기 선미의 일부에 마련되어 선체에 추진력을 제공하는 프로펠러; 및
상기 선미에서 상기 프로펠러 전방에 마련된 선미 유동 제어 장치를 포함하며,
상기 선미 유동 제어 장치는
상기 선체에 연결되는 선체 연결부; 및
상기 선체 연결부에서 상기 프로펠러 방향으로 연장되며, 상단 및 하단이 중앙부보다 상기 프로펠러 방향으로 돌출된 형상을 가지는 쐐기부를 포함하는 선박.
A hull having a bow and a stern;
a propeller provided at a part of the stern to provide propulsion to the hull; and
A stern flow control device provided in front of the propeller at the stern,
The stern flow control device
Hull connection portion connected to the hull; and
A ship including a wedge portion extending in the direction of the propeller from the hull connection portion and having a shape in which upper and lower ends protrude in the direction of the propeller than the central portion.
제1 항에 있어서,
상기 쐐기부 하단의 높이는 상기 프로펠러 반경의 0.3배 이하이고,
상기 쐐기부 상단의 높이는 상기 프로펠러 반경의 1.1배 이상인 선박.
According to claim 1,
The height of the lower end of the wedge is less than 0.3 times the radius of the propeller,
A ship in which the height of the upper end of the wedge is 1.1 times or more than the radius of the propeller.
제2 항에 있어서,
상기 쐐기부는 0° 내지 20°의 쐐기각을 가지며,
상기 쐐기부는 상기 프로펠러 반경에 대한 상대적인 높이가 다른 지점들은 서로 다른 쐐기각을 가지는 선박.
According to claim 2,
The wedge portion has a wedge angle of 0 ° to 20 °,
The wedge portion has different wedge angles at points having different heights relative to the propeller radius.
제3 항에 있어서.
상기 쐐기부는 상기 프로펠러 반경에 대한 상대적인 높이에 따라 쐐기각이 불연속적인 선박.
According to claim 3.
The wedge portion is a vessel in which the wedge angle is discontinuous according to the height relative to the propeller radius.
제3 항에 있어서,
상기 쐐기부에서 쐐기각이 최대인 영역은 상기 프로펠러의 반경에 대한 상대적인 높이가 0.5를 초과하고 0.9 이하인 영역인 선박.
According to claim 3,
The region in which the wedge angle is maximum in the wedge portion is a region in which the height relative to the radius of the propeller exceeds 0.5 and is less than or equal to 0.9.
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