NO134002B - - Google Patents
Download PDFInfo
- Publication number
- NO134002B NO134002B NO1307/69A NO130769A NO134002B NO 134002 B NO134002 B NO 134002B NO 1307/69 A NO1307/69 A NO 1307/69A NO 130769 A NO130769 A NO 130769A NO 134002 B NO134002 B NO 134002B
- Authority
- NO
- Norway
- Prior art keywords
- blade
- gas
- propeller
- blades
- stated
- Prior art date
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 10
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 claims description 4
- 238000007664 blowing Methods 0.000 claims description 3
- 230000001603 reducing effect Effects 0.000 claims description 3
- 239000011295 pitch Substances 0.000 description 12
- 238000009423 ventilation Methods 0.000 description 5
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 230000001965 increasing effect Effects 0.000 description 2
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 2
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 2
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000004026 adhesive bonding Methods 0.000 description 1
- 230000000903 blocking effect Effects 0.000 description 1
- 230000003628 erosive effect Effects 0.000 description 1
- 230000002349 favourable effect Effects 0.000 description 1
- 230000001151 other effect Effects 0.000 description 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 1
- 238000005507 spraying Methods 0.000 description 1
- 238000003466 welding Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B63—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; RELATED EQUIPMENT
- B63H—MARINE PROPULSION OR STEERING
- B63H1/00—Propulsive elements directly acting on water
- B63H1/02—Propulsive elements directly acting on water of rotary type
- B63H1/12—Propulsive elements directly acting on water of rotary type with rotation axis substantially in propulsive direction
- B63H1/14—Propellers
- B63H1/28—Other means for improving propeller efficiency
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B63—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; RELATED EQUIPMENT
- B63H—MARINE PROPULSION OR STEERING
- B63H3/00—Propeller-blade pitch changing
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Ocean & Marine Engineering (AREA)
- Aviation & Aerospace Engineering (AREA)
- Structures Of Non-Positive Displacement Pumps (AREA)
Description
Foreliggende oppfinnelse angår en fremgangsmåte til reduksjon av manøvreringskraften for regulering av stigningen på
bladene for skipspropeller med vridbare blad, og en anordning ved en skipspropeller til utførelse av fremgangsmåten.
Manøvreringskraften som det er behov for ved regulering av stigningen på bladene når en skipspropeller har vridbare blad er ganske stor, slik at manøvreringsstenger, ledd, lågere osv. må være sterke og solide og dermed tunge.
Manøvreringskraften er avhengig av størrelsen på bladets spindeldreiemoment og den er satt sammen av tre komponen-ter, nemlig et hydrodynamisk dreiemoment, et friksjonsdreiemoment og et treghetsdreiemoment som skyldes sentrifugalkraften.
Det hydrodynamiske dreiemoment er omtrent halvparten av hele spindeldreiemomentet slik at en reduksjon av det hydrodynamiske dreiemoment er meget viktig for å forminske manøvre-ringskraf ten. Det er tidligere kjent å redusere det hydrodynamiske spindeldreiemoment ved å velge en passende stigning (eller bladform og en hensiktsmessig anbringelse av spindelaksen).
Det er imidlertid ikke mulig å velge en stigning som
gir et lavt hydrodynamisk dreiemoment over hele arbeidsområdet.
Formålet med foreliggende oppfinnelse er å komme frem til en fremgangsmåte som reduserer manøvreringskraften over hele operasjonsområdet, og dette er oppnådd ved utblåsing av gass på en eller begge sider av hvert blad. På propellere finnes det en slags luftpute på sugesiden og ved endring av lufttrykket kan formen på luftputen forandres. En forandring av luftputens form forflytter propellens frie strømningslinje, noe som betyr at
virkningen av propellbladets profil forandrer seg.
Det er tidligere kjent å drive ut gass fra en eller annen åpning på en eller annen side av et propellblad, men da for andre formål, f.eks. for å redusere kavitasjon og bare på propeller med faste blad. Propellere med vridbare blad har kompliserte mekanismer i propellaksel og propellnav der det ville komplisere konstruksjonen ytterligere om man skulle tilføre - gass for å nedsette kavitasjonen og de konstruksjonsmessige problemer som oppstår er større enn de fordeler man ville ha fått når det gjelder reduksjon av kavitasjon, endring av betin-gelser i grensesjikt og andre forhold som påvirker propellens virkningsgrad. Av denne grunn har propeller med vridbare blad ikke tidligere hatt gassutblåsning for de ovennevnte formål, men med utblåsning av gass for å redusere manøvreringskraften når propellerens blad skal omstilles er fordelene med gassutblåsning blitt så store at de rettferdiggjør den mer kompliserte konstruk-sjon av propellens nav og akser på grunn av at luftputen i tillegg til andre virkninger også endrer strømningsforholdene rundt propellbladet slik' åt dette kan stilles om med vesentlig mindre krefter enn ved tidligere kjente utførelser, noe som gjør det mulig å utføre konstruksjonen lettere.
Ved i og for seg kjente utførelser av propeller med vridbare blad vil spindeldreiemomentet være høyest for de minste stigninger. Den kordetrykkfordeling man får, vil ha en tendens til med stor kraft å tvinge bladet mot dets akteroverstilling på grunn av et undertrykk på forsiden av bladet ved den fremre kant og et undertrykk på bladet ved den bakre kant. Ved utblåsning av gass i henhold til oppfinnelsen på vridbare propeller får man en mer fordelaktig trykkfordeling over bladarealet og denne virker reduserende på den hydrodynamiske komponent i dreiemomentet for bladspindelen.
Når foreliggende oppfinnelse anvendes, er det til-strekkelig å tilføre gass til propellbladene bare-når disse skal omstilles, men det kan for noen formål være hensiktsmessig med kontinuerlig gassutblåsning.
Oppfinnelsen er kjennetegnet ved de i kravene gjen-gitte trekk og vil i det følgende bli forklart nærmere under henvisning til tegningene, der: Fig. 1 viser et snitt gjennom et propellblad tatt en viss avstand fra propellerens rotasjonsakse, og Fig. 2 viser trykkfordelingen over dette snitt i en
annen målestokk.
Propellbladet som er angitt med 1 er et av bladene på en vridbar skipspropeller. Under stigningsregulering svinger bladet rundt en omdreiningsakse 2. Slike propellere er alminne-lig kjent.
Når man gjør stigningen på bladet mindre i forhold til stillingen på tegningen, slik at den effektive angrepsvinkel har en tendens til å bli negativ, får man en trykkfordeling som kan tenkes å bestå av tre deler: - en grunntrykkfordeling som står i forbindelse med
krumningen på snittet og dette er den konstruerte t trykkfordeling, - en trykkfordeling for en ikke krum profil (flat plate) ved en negativ angrepsvinkel, - en trykkfordeling i forbindelse med en forstyrrelse av en midlere linje p.g.a. stigningsforandring.
Den totale trykkfordeling er angitt med A på fig. 2.
Både den "flate plate" trykkfordeling og "forvrengte" trykkfordeling har en økende virkning på bladspindeldreiemomentet. Følgelig vil det hydrodynamiske bladspindeldreiemoment øke ettersom angrepsvinkelen blir negativ, og jo mer stigningen stilles til akterover.
I praksis finner man dog ikke den største manøvre-ringskraft ved akteroverinnstilling men i nærheten av punktet for fri shilling. Dette kommer av virkningen av kavitasjonen som i høy grad påvirker trykkfordelingen ved en negativ stigningsinnstilling. Spesielt kuttes den "flate plate" trykkfordeling ut av kavitasjonen.
I den delvis kaviterende tilstand påvirkes løftet lite og "sperretrykkarealet" ved den fremre kant vil kompenseres av en omtrent likeverdig tilleggsareal bak på korden. Jo større kavitasjonsområdet er, desto mer fordelaktig vil trykkfordelingen være når det gjelder bladspindeldreiemomentet.
Som det fremgår av kurve A er det negative trykk ved den fremre kant meget stort. Fig. 2 viser én arbeidsstilling for propelleren, nemlig med en noe negativ stigningsinnstilling.
Dette meget høye negative trykk ved den fremre kant reduseres i henhold til foreliggende oppfinnelse ved å ventilere luft gjennom overflaten på bladet, d.v.s. den nominelle trykk-
side som nå tjener som en sugeside.
Fortrinnsvis befinner luftuttakene seg på overflaten 5 % fra den fremre kant på fig. 1. Som vist på fig. 1 er et rom
3 anordnet i den ene flate på bladet og er dekket av en plate 4
som er anordnet med et antall åpninger 5» Denne plate 4 kan være festet til overflaten på bladet 1 ved liming, sveising eller på annen måte. Luften tilføres luftuttakene gjennom passasjer 6 som går gjennom propellerakselen, manøvreringsmekanismen, spindelen og bladet. Trykkfordelingen med luftventilasjon på en side er angitt med B på fig. 2. Det er tydelig at trykket er mer likelig fordelt over kordelengden på bladet, og det resul-terende dreiemoment rundt spindelaksen 2 på bladet er meget redusert slik at dreiemomentet som stammer fra den hydrodynamiske kraft er meget mindre enn uten ventilasjon. Fordi.det hydrodynamiske dreiemoment er omtrent halvparten av det totale bladspindeldreiemoment, kan ventilasjon gjennom hull på overflaten av bladet senke manøvreringskraften med 50 % eller mer.
Den beste plasering av luftuttakene kan bestemmes
ved beregninger og/eller prøver.
Luftuttakene er normalt anordnet på den fremre over-flate av bladet, d.v.s. på den normale trykkside. Hvis man anvender en større stigning f.eks. av hensyn til vibrasjonen, bestemmes foroverstillingen for det maksimale bladspindeldreiemoment. I dette spesielle tilfelle bør luftuttakene anordnes på baksiden av bladet, på den virkelige sugesiden. Propelleren ventileres så når stigningen skal økes, mens propelleren arbei-der med positiv stigningsinnstilling i stilling forover. Normalt er dog luftuttakene anordnet på forsiden av bladet.
Det er også mulig å anvende ventilasjon på begge sider av bladet, se kurve C, som gir en ytterligere reduksjon av bladspindelmomentet.
I stedet for luft kan også vann eller en annen væske under trykk sprøytes ut. Anordning for utsprøytning av vann eller væske behøver ikke beskrives mer detaljert. Foreliggende oppfinnelse er basert på ideen at ved'ventilasjon eller en annen
.hydrodynamisk: anordning kan manøvreringskraf ten for en vridbar propeller reduseres, og gassutblåsningen behøver bare foregå når propellbladene stilles. Gasstilførselen kan imidlertid også fortsette kontinuerlig f.eks. for å unngå kavitasjon, erosjon og
og/eller for å redusere støy.
Claims (8)
- Fremgangsmåte til reduksjon av manøvreringskraften ved regulering av stigningen på bladene på en skipspropeller med vridbare blad, karakterisert ved utblåsning av gass, om nødvendig gass under trykk, ved eller langs minst en side av hvert blad ved regulering av bladenes stigning.
- 2. Fremgangsmåte som angitt i krav 1, karakterisert ved at gassen drives ut fra bladets forside.
- 3. Fremgangsmåte som angitt i krav 1, karakterisert ved at gassen drives ut fra bladets bakside. H.
- Fremgangsmåte som angitt i krav 1, 2 eller 3» karakterisert ved at gassen drives ut langs den forreste kant i en avstand av høyst 15 % fra denne.
- 5. Fremgangsmåte som angitt i et eller flere av de foregående krav, karakterisert ved at gassen drives ut gjennom et antall åpninger.
- 6. Fremgangsmåte som angitt i et eller flere av de foregående krav, karakterisert ved at den gass som drives ut er luft.
- 7- Anordning ved propeller med vridbare blad til utførelse av den fremgangsmåte som er angitt i et eller flere av de foregående krav, karakterisert ved at bladet har et forsenket kammer for den gass som skal drives ut, hvilket kammer er lukket med en plate med et antall åpninger for utdrivning *av gassen.
- 8. Anordning som angitt i krav 7}karakterisert ved at oversiden av platen er i flukt med bladets forside.
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
GB06873/68A GB1261024A (en) | 1968-04-08 | 1968-04-08 | Method and means for minimizing the actuating forces of a controllable pitch propeller |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
NO134002B true NO134002B (no) | 1976-04-26 |
NO134002C NO134002C (no) | 1976-08-04 |
Family
ID=10085215
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
NO1307/69A NO134002C (no) | 1968-04-08 | 1969-03-28 |
Country Status (8)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US3575526A (no) |
CH (1) | CH502223A (no) |
DE (1) | DE1917233A1 (no) |
FR (1) | FR2005751A1 (no) |
GB (1) | GB1261024A (no) |
NL (1) | NL6905393A (no) |
NO (1) | NO134002C (no) |
SE (1) | SE367600B (no) |
Families Citing this family (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3801219A (en) * | 1971-05-05 | 1974-04-02 | Jerome A Gross | Controllable pitch maripropeller |
FI74920C (fi) * | 1985-10-25 | 1989-04-10 | Rauma Repola Oy | Foerfarande och system foer att minska rotationsmotstaondet i propeller. |
FI82653C (fi) * | 1987-04-24 | 1991-04-10 | Antti Kalevi Henrik Jaervi | Foerfarande och anordningar foer avlaegsnande av is fraon raenna. |
WO2001053147A1 (en) * | 2000-01-18 | 2001-07-26 | Supramar Ag | Streamlined body for immersion in a liquid at high relative speed |
Family Cites Families (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US1501248A (en) * | 1918-07-15 | 1924-07-15 | William J H Strong | Method of controlling propellers |
US2556710A (en) * | 1945-02-20 | 1951-06-12 | Edward A Stalker | Direct lift aircraft |
US3446288A (en) * | 1967-06-28 | 1969-05-27 | Shao Wen Yuan | High speed rotor |
US3395760A (en) * | 1967-08-18 | 1968-08-06 | John A. Hoffman | Aerodynamically feathered helicopter rotor |
-
1968
- 1968-04-08 GB GB06873/68A patent/GB1261024A/en not_active Expired
-
1969
- 1969-03-28 NO NO1307/69A patent/NO134002C/no unknown
- 1969-04-03 SE SE04855/69A patent/SE367600B/xx unknown
- 1969-04-03 DE DE19691917233 patent/DE1917233A1/de active Pending
- 1969-04-04 FR FR6910410A patent/FR2005751A1/fr not_active Withdrawn
- 1969-04-08 US US814256A patent/US3575526A/en not_active Expired - Lifetime
- 1969-04-08 NL NL6905393A patent/NL6905393A/xx unknown
- 1969-04-08 CH CH528969A patent/CH502223A/de not_active IP Right Cessation
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CH502223A (de) | 1971-01-31 |
NO134002C (no) | 1976-08-04 |
DE1917233A1 (de) | 1969-10-23 |
NL6905393A (no) | 1969-10-10 |
SE367600B (no) | 1974-06-04 |
GB1261024A (en) | 1972-01-19 |
FR2005751A1 (no) | 1969-12-19 |
US3575526A (en) | 1971-04-20 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US6009822A (en) | Bow or stern thruster | |
NO148104B (no) | Ror for vannfartoey og flytende innretninger. | |
US4100876A (en) | Hydrofoil fixed strut steering control | |
SE433599B (sv) | Dubbelpropellerdrev for batar | |
SE445541B (sv) | Fartyg med atminstone en propeller, som delvis er belegen i en tunnel i fartygsskrovets botten | |
GB2135949A (en) | A vessel having parallel hulls | |
DK161953B (da) | Fremgangsmaade til reduktion af skibspropelleres rotationsmodstand, samt indretning til udoevelse af fremgangsmaaden paa skibe til issejlads. | |
US6010380A (en) | Marine exhaust vented forward of propeller hub | |
NO134002B (no) | ||
Burrill | Sir Charles Parsons and cavitation | |
NO120657B (no) | ||
US5032057A (en) | Automatic variable pitch marine propeller | |
US3442244A (en) | Propulsive systems for vessels | |
DK157237B (da) | Rorbremseanordning til skibe | |
US3412703A (en) | Steering of vessels fitted with propulsive nozzles | |
NO823840L (no) | Skipspropell med to eller flere gjennomhullede, hule blader | |
US1875344A (en) | Max kloen | |
CN211810158U (zh) | 筒扇推进的水下飞行器 | |
US5573373A (en) | Propellar having optimum efficiency in forward and rewarded navigation | |
US179143A (en) | Improvement in feathering paddle-wheels | |
US2986111A (en) | Marine propeller hub of special gradually increasing diameter and combination thereof with a tubular rudder | |
US1908631A (en) | Stern wheel propeller | |
US2686490A (en) | Rudder | |
US4099477A (en) | Engine powered water craft | |
US2303437A (en) | Means for the propulsion of ships |