WO2017051713A1 - 船舶 - Google Patents

船舶 Download PDF

Info

Publication number
WO2017051713A1
WO2017051713A1 PCT/JP2016/076393 JP2016076393W WO2017051713A1 WO 2017051713 A1 WO2017051713 A1 WO 2017051713A1 JP 2016076393 W JP2016076393 W JP 2016076393W WO 2017051713 A1 WO2017051713 A1 WO 2017051713A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
stern
ship
propeller
vertical member
hull
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Ceased
Application number
PCT/JP2016/076393
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
虎卓 山本
秀聡 秋林
智 藤田
沙織 岡
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mitsui Engineering and Shipbuilding Co Ltd
Original Assignee
Mitsui Engineering and Shipbuilding Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Mitsui Engineering and Shipbuilding Co Ltd filed Critical Mitsui Engineering and Shipbuilding Co Ltd
Priority to CN201680054582.9A priority Critical patent/CN108025799B/zh
Priority to KR1020187008591A priority patent/KR102643056B1/ko
Publication of WO2017051713A1 publication Critical patent/WO2017051713A1/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Ceased legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B63—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; RELATED EQUIPMENT
    • B63B—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; EQUIPMENT FOR SHIPPING 
    • B63B1/00—Hydrodynamic or hydrostatic features of hulls or of hydrofoils
    • B63B1/02—Hydrodynamic or hydrostatic features of hulls or of hydrofoils deriving lift mainly from water displacement
    • B63B1/04—Hydrodynamic or hydrostatic features of hulls or of hydrofoils deriving lift mainly from water displacement with single hull
    • B63B1/08—Shape of aft part
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T70/00—Maritime or waterways transport
    • Y02T70/10—Measures concerning design or construction of watercraft hulls

Definitions

  • the present invention is provided with a stern valve in front of the propeller at the stern and increases the anti-turning moment against the turning moment in the initial turning to improve the course stability, and maintains the rectifying effect at the stern valve to improve the propulsion performance.
  • the present invention relates to a ship with a stern valve that prevents a drop.
  • a stern valve-equipped ship 1X including a stern valve 20 having a shape similar to a rotating body around a propeller propelling shaft 12 in front of the propeller 10 has been adopted. It is coming.
  • This ship with a stern valve has been adopted for a high-speed ship that requires a certain level of speed, but recently it has been considered to be applied to a low-speed ship or a medium-speed ship.
  • the stern valve of a ship with a stern valve collects more wake flowing into the propeller than the effect of reducing the wave-making resistance like the bow valve, and smoothes the incoming flow as much as possible along the circumference of the propeller. It is provided for the purpose of improving the propulsion performance by creating a flow with uniform flow velocity and improving the mutual interference between the hull and the propeller. In addition, the uniform flow has an effect of reducing vibration.
  • a skate is provided at the stern and a horizontally projecting flat plate is attached to the lower end of the skeg.
  • a skate is provided at the stern and a horizontally projecting flat plate is attached to the lower end of the skeg.
  • the water flow that flows from the stern side to the bottom of the hull is blocked to generate a lateral force on the hull, and this lateral force acts in a direction that attenuates the turning force, thereby improving the course stability of the ship.
  • Improved ship course stabilization devices have been proposed.
  • a vertical end plate is provided at both side ends of a horizontal plate fixed to the lower end of a vertical fin.
  • a course stabilization fin for a ship that blocks vertical flow during turning and stabilizes the course during turning.
  • the vertical end plate also acts to block the flow, and it is said that the vertical fin gives great resistance to the vertical flow.
  • the horizontal plate is formed in a trapezoidal shape when viewed from above, and is fixed to the lower end of the vertical fin at the center axis thereof.
  • the vertical end plates at the both ends of the horizontal plate regulate the flow on the horizontal plate, but the front end of the vertical end plate is disposed at the rear of the vertical fin, and the rear end of the vertical fin. Since the flow on the horizontal plate is regulated further downstream, it is considered that there is almost no influence or effect of the vertical end plate on the vertical fin. In addition, it is considered that the wake collected by the stern valve is greatly disturbed, leading to a reduction in propulsion performance.
  • the present inventors have adopted a vertical member that has both the needle-holding performance and the propulsion performance.
  • the flow rectified by the stern valve from the stern side to the stern side of the turning direction side is allowed to flow into the propeller without being disturbed by separation.
  • the propeller can be used on the propeller without disturbing the wake collected by the stern valve on both the swivel side, the opposite side, and the same side. It was also possible to make it flow, and the knowledge that it was possible to suppress the decrease in propulsion performance was also obtained.
  • the present invention has been made in view of the above-described situation, and an object of the present invention is to improve the propulsion performance and reduce the vibration during straight traveling by the stern valve and to counter the turning moment even in the initial turning. It is an object of the present invention to provide a ship with a stern valve that can obtain a relatively large anti-turning moment and obtain an excellent course stability and an effect of suppressing a decrease in propulsion performance.
  • a ship with a stern valve for achieving the above object is configured in a state in which a stern valve is provided in front of the propeller at the stern, and a vertical member protrudes downward at a rear lower part of the stern valve. .
  • a lateral force can be generated against the turning moment generated in the hull on the surface of the vertical member that receives the water flow flowing from the stern side to the opposite side.
  • the vertical member is continuously arranged so that the rear end thereof is located behind the rear end of the stern boss with respect to the longitudinal direction of the hull, and the width of the vertical member is 20 mm or more. And, if it is formed to be 25% or less of the propeller diameter, the following effects can be exhibited.
  • the magnitude of the lateral force generated by the vertical member can be further increased at the beginning of turning, and the action of the lateral force can be increased. Since the point can be moved to the rear of the hull, the anti-turning moment against the turning moment can be further increased.
  • the vertical members By arranging the vertical members continuously, it is possible to increase the magnitude of the lateral force generated in the initial turning.
  • the vertical member is divided into a plurality of parts in the longitudinal direction of the hull and a gap is provided between the longitudinal directions, the water flow enters the gap due to the flow from the side, and the water flow rectified by the stern valve is In this configuration, since the vertical members are continuously formed, such disturbance of the water flow can be avoided.
  • the wake that the stern valve collects can flow into the propeller without disturbing it.
  • the hull turns to the starboard side (or port side) by the holding force increasing member.
  • the water flow from the lateral direction flowing into the vertical member collides with the vertical member and is prevented from flowing downward by the needle-holding force increasing member.
  • the reduction of the lateral force due to the lateral flow can be prevented, and the lateral force against the turning moment can be increased, improving the maintenance performance and improving the propulsion performance. Reduction can be suppressed.
  • the member for increasing the needle-holding force is formed in a shape having an uneven portion or a tunnel portion when viewed from the rear of the hull, or formed in a plate shape that is bent or wavy. The following effects can be exhibited.
  • the water flow directed downward along the vertical member is more sideways than the horizontal plate that only prevents the downward flow along the vertical member.
  • the water flow flowing from the stern valve flows along the vertical member by the uneven portion or tunnel portion of the needle-holding force increasing member.
  • the flow of water flowing from the stern valve can be prevented from being separated from the vertical member, and the vortex can be prevented from being generated, and the course can be prevented from becoming unstable due to the vortex flow. Therefore, it is possible to suppress a decrease in propulsion efficiency.
  • the needle-holding force increasing member is formed in a plate shape that is bent or corrugated, the shape becomes simple and easy to process, and the strength is improved from the horizontal plate.
  • the front end of the hull holding force increasing member is attached to the first position 15% ahead of the length between the stern perpendicular and the length between the stern perpendicular and the perpendicular.
  • the needle-holding force increasing member is arranged in the third region between the position half the propeller radius from the center of the propeller and the extension of the bottom of the ship in the vertical direction of the hull. If it does, the effect of a needle
  • the stern valve can improve the propulsion performance and reduce the vibration during straight traveling, and also at the initial stage of turning, the large lateral force that opposes the turning moment and the lateral force
  • the anti-turning moment can be obtained, and the effect on the course stability and the suppression effect on the decrease in the propulsion performance can be obtained.
  • FIG. 1 is a side view schematically showing a configuration of a stern in a ship with a stern valve according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is a rear view schematically showing the arrangement of the stern valve, the vertical member, and the needle holding force increasing member in the ship with the stern valve of FIG.
  • FIG. 3 is a plan view schematically showing the arrangement of the stern valve, the vertical member, and the needle holding force increasing member in the ship with the stern valve of FIG.
  • FIG. 4 is a perspective view showing a vertical member and a bent shape holding force increasing member.
  • FIG. 5 is a rear view showing the needle-holding force increasing member having a bent shape.
  • FIG. 6 is a plan view showing a bent needle holding force increasing member.
  • FIG. 7 is a side view showing the bent needle holding force increasing member.
  • FIG. 8 is a rear view showing a corrugated shape holding force increasing member.
  • FIG. 9 is a rear view showing the needle-holding force increasing member having the tunnel portion.
  • FIG. 10 is a side view schematically showing a configuration of a stern in a ship with a stern valve according to the prior art.
  • FIG. 11 is a rear view schematically showing the shape of the stern valve in the ship with the stern valve of FIG. 12 is a plan view schematically showing the shape of a stern valve in the ship with a stern valve in FIG.
  • the stern valve-equipped ship 1 includes a stern part 2, a ship bottom 3, a rudder 4, and a propeller 10 at the stern part.
  • the propeller 10 is connected to a propeller boss 11.
  • the propeller boss 11 is fixed to a propeller propulsion shaft 12 with a propeller boss cap 13.
  • a stern valve 20 having a shape similar to that of a rotating body is provided around the stern propeller propulsion shaft 12, and the stern valve 20 allows a water flow flowing into the propeller 10 to flow. Smoothing is performed to create a uniform wake distribution along the circumference Cp of the propeller 10, thereby improving the mutual interference between the hull and the propeller 10 and improving the self-propulsion element.
  • this ship 1 with a stern valve is provided with this stern valve 20 in the stern, and the vertical member 22 is provided in the rear lower part of this stern valve 20 so that it may protrude below.
  • the vertical member 22 is formed integrally with the hull so that the vertical member 22 that generates a large lateral force is firmly fixed to the hull.
  • the vertical member 22 is continuously arranged so that the rear end of the vertical member 22 is located behind the rear end Xp of the stern boss in the longitudinal direction of the hull.
  • the magnitude of the lateral force generated by the vertical member 22 can be further increased in the early stage of turning, and the point of action of the lateral force can be moved to the rear of the hull, thus counter-turning against the turning moment. The moment can be increased.
  • the vertical members 22 are continuously arranged, the vertical members 22 are generated at the beginning of turning compared to the case where the vertical members 22 are divided into a plurality of portions in the longitudinal direction of the hull and a gap is provided between the longitudinal directions.
  • the amount of lateral force to be increased can be increased.
  • the water flow enters the gap due to the flow from the side and disturbs the water flow rectified by the stern valve 20.
  • the vertical member 22 is formed continuously and there is no gap, such disturbance of the water flow can be avoided.
  • the width of the vertical member 22 is 20 mm or more and 25% or less of the propeller diameter Dp.
  • the lower limit is the thickness necessary for strength, and here, this thickness varies depending on the size of the ship, etc., so here, when setting the lower limit, 20 mm is adopted as a non-zero value. To do. As a result, while maintaining an appropriate strength, the wake collected by the stern valve can be made to flow into the propeller without being disturbed.
  • the area of the vertical member 22 is maximized.
  • the gap between the vertical member 22 and the propeller 10 can be minimized. Therefore, the lateral force increasing effect against the turning at the start of turning and the suppressing effect on the disturbance of the water flow flowing into the propeller 10 can be greatly increased, and the improvement in the needle holding performance and the reduction in the propulsion performance can be achieved. Can do.
  • the needle holding force increasing member 21 that expands in the horizontal direction is supported by the vertical member 22.
  • the lateral water flow flowing into the vertical member 22 is on the port side (or starboard side) of the opposite port.
  • the needle-holding force increasing member 21 prevents the needle member from colliding with the vertical member 22 and flowing backward along the vertical member 22, thereby preventing a decrease in the lateral force due to the lateral flow. It is possible to increase the lateral force against the turning moment, and improve the needle-holding performance and suppress the deterioration of the propulsion performance.
  • the needle-holding force increasing member 21 is formed in a shape having an uneven portion or a tunnel portion when viewed from the rear of the hull. Alternatively, it is formed into a plate-like shape that becomes a bent shape (FIGS. 2 and 4 to 7) or a wavy shape (FIG. 8).
  • FIG. 9 shows a tunnel shape. In this bent shape or corrugated shape, the number of irregularities is not limited to one but may be plural. Moreover, the tunnel part may be not only one side but plural.
  • the needle-holding force increasing member 21 improves the needle-holding performance and suppresses the deterioration of the propulsion performance by increasing the lateral force against the turning at the start of turning and suppressing the turbulence of the water flow flowing into the propeller 10.
  • the lateral water flow flowing into the vertical member 22 collides with the vertical member 22 and moves downward. Further, the lateral force is prevented from decreasing by the uneven portion of the needle-holding force increasing member 21 and flowing backward along the vertical member 22, thereby preventing the lateral force from decreasing.
  • the concavo-convex portion or the tunnel portion on the needle holding force increasing member 21, it is directed downward along the vertical member 22 compared to a horizontal plate that only prevents the downward flow along the vertical member 22.
  • the water flow is prevented from flowing out sideways by a concave portion (the concave guide path 21a as viewed from the back (FIG. 5)) and guided backward. That is, the water flow directed downward along the vertical member 22 is guided rearward along the concave guide path 21a serving as a recess to prevent the water from flowing laterally.
  • the flow rectified by the stern valve 20 is guided rearward along the guide paths 21a and 21b of the concave and convex portions of the needle holding force increasing member 21 or the guide path 21c of the tunnel section.
  • the flow rectified by the stern valve 20 is guided rearward along the concavo-convex portion or the tunnel portion of the needle-holding force increasing member 21, and the water flow flowing into the propeller 10 is prevented from being disturbed even at the start of turning. Reduce the amount of reduction in propulsion efficiency.
  • the water flow flowing from the stern valve 20 is recessed by the concave and convex portions of the needle-holding force increasing member 21 or the tunnel portion.
  • the water flow flowing from the stern valve 20 is separated from the vertical member 22 and a vortex is generated.
  • the disturbance of the water flow which flows into the propeller 10 is also suppressed, and the amount of reduction in propulsion efficiency is reduced.
  • the needle-holding force increasing member 21 is formed in a plate shape that is bent or corrugated, so that the shape is simple and easy to process, and the strength is improved compared to the horizontal plate.
  • the position of the rear end of the needle holding force increasing member 21 is preferably the position of the rear end of the vertical member 22.
  • the flow rectifying effect by the combination of the needle holding force increasing member 21 and the vertical member 22 is preferred. Can be efficiently exhibited.
  • the lateral force generated in the vertical member 22 by the water flow can be increased. The anti-turning moment can be increased. That is, the flow rectifying effect by the combination of the vertical member 22 and the needle holding force increasing member 21 is efficiently exhibited.
  • the front end thereof is connected to the stern perpendicular line A.1.
  • P. To the first position X1 15% ahead of the vertical line length Lpp and the stern vertical A.
  • P. Is located in the first region R1 between the first position R2 and the second position X2 10% forward of the inter-perpendicular length Lpp, and the rear end of the third position X3 and the propeller 30% forward of the propeller diameter Dp from the front end of the propeller boss 10 is arranged in the second region R2 between the fourth position X4 immediately before ten.
  • the effect of the needle-holding force increasing member 21 is further enhanced.
  • the needle holding force increasing member 21 extends from a position Z1 half below the propeller radius (Dp / 2) from the propeller center Pc to an extension of the bottom surface 3 (baseline BL). It arrange
  • the propeller 10 prevents the flow from the stern valve 20 from being disturbed at the start of turning by the needle-holding force increasing member 21 arranged in an appropriate range with respect to the vertical direction and the vertical member 22 continuous in the longitudinal direction.
  • the vertical member 22 that can flow in and is continuous in the front-rear direction can increase the magnitude of the lateral force generated in the early stage of turning.
  • the term “immediately before the propeller 10” means that the front is a distance that does not contact the rotating propeller 10.
  • the front edge of the propeller 10 has a convex shape on the front side in the diametrical direction, the fourth position changes depending on the vertical position (height) of the rear end of the needle retaining force increasing member 21. .
  • the stern valve can improve the propulsion performance and reduce the vibration during straight traveling, and also at the initial stage of turning, the large lateral force that opposes the turning moment and the lateral force Since the anti-turning moment can be obtained and the effect on the course stability and the suppression effect on the decrease in the propulsion performance can be obtained, the present invention can be used for many ships, particularly large ships with a large effect.

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Fluid Mechanics (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Ocean & Marine Engineering (AREA)
  • Check Valves (AREA)
  • Other Liquid Machine Or Engine Such As Wave Power Use (AREA)
  • Vibration Prevention Devices (AREA)

Abstract

船尾バルブ２０を備えた船尾バルブ付き船舶１において、船尾においてプロペラ１０の前方に船尾バルブ２０を備えており、この船尾バルブ２０の後側下部に垂直部材２２を下方に突出して設けていて、更には、垂直部材２２を船体と一体構造で形成している。これにより、船尾バルブ２０により直進時における推進性能の改善と振動の低減を得ると共に、旋回初期においても、旋回モーメントに対抗する比較的大きな反旋回モーメントを得て、優れた針路安定性と推進性能の低下に対する抑制効果を得る。

Description

船舶
　本発明は、船尾においてプロペラの前方に船尾バルブを備え、旋回初期において旋回モーメントに対抗する反旋回モーメントを増加させて進路安定性を向上させると共に、船尾バルブにおける整流効果を維持して推進性能の低下を防止する船尾バルブ付き船舶に関する。
　最近では、船舶の船尾において、図１０～図１２に示すように、プロペラ１０の前方のプロペラ推進軸１２まわりに、回転体類似の形状をした船尾バルブ２０を備える船尾バルブ付き船舶１Ｘが採用されてきている。この船尾バルブ付き船舶はある程度以上の速力を要求される高速船に採用されてきたが、最近では低速船や中速船にも適用することが考えられてきている。この船尾バルブ付き船舶の船尾バルブは、船首バルブのような造波抵抗の低減効果よりも、プロペラに流れ込む伴流を多く集め、かつ、流入する流れの平滑化によって、プロペラ円周に沿ってできるだけ流速が均一になるような流れを作って、船体とプロペラとの相互干渉を改善すること、即ち、推進性能の向上を目的に設けられている。また、均一な流れとしたことで振動の低減効果もある。
　しかしながら、この船尾バルブ付き船舶の場合には、特に肥大船では、船尾船側部から船底部へ流れ込む水流が円滑に流れてしまうため、旋回初期に、船尾部分で発生する横力による反旋回モーメントが小さく、保針性能が低下して、針路不安定になってしまうという問題がある。
　これに関連して、例えば、日本出願特開平８－２１６９９２号公報に記載されているように、船尾にスケグを設けて、このスケグの下端に水平に張り出した平板を装着して、この平板により、船体の旋回時に、船尾船側部から船底部に流れ込む水流を堰止めて、船体に横力を発生させ、この横力が旋回力を減衰させる方向に作用することで、船舶の針路安定性を向上させる船体の針路安定装置が提案されている。
　更に、例えば、日本出願特開平８－３１８８９６号公報に記載されているように、船尾バルブ船型の船舶において、垂直フィンの下端に固定された水平板の両舷端部に垂直端板を設けて、旋回時に垂直の流れをせき止めて、旋回時の針路の安定化を図っている船舶の針路安定フィンが提案されている。この船舶の針路安定フィンでは、垂直端板も、さらに流れをせき止める作用をすることになり、垂直フィンが垂直の流れに対して大きな抵抗を与えるとされている。また、水平板は上から見て台形状に形成され、その中心軸で垂直フィンの下端に固定されている。
　しかしながら、この水平板の両舷端部の垂直端板は、水平板の上の流れを規制しているが、この垂直端板の前端は垂直フィンの後部に配置されており、垂直フィンの後部より下流側で水平板の上の流れを規制するので、垂直フィンに対する垂直端板の影響や効果は殆ど無いと考えられる。また、船尾バルブが集めた伴流が大きく乱されることにより推進性能の低下を招くと考えられる。
日本出願特開平８－２１６９９２号公報 日本出願特開平８－３１８８９６号公報
　本発明者らは、多くの実験と思考の結果、保針性能と推進性能の両方を兼ね揃えた垂直部材を採用することにより、旋回時に旋回方向と反対側の舷側の船尾において垂直部材に横方向から流入してくる水流が下方に流れるのを効果的にせき止めるだけでなく、船尾船側から旋回方向側の船側の船尾において船尾バルブによって整流された流れを剥離などで乱すことなくプロペラに流入させることにより、船体に旋回モーメントを減衰させる方向に作用する横力及びこの横力による反旋回モーメントを増加させることができるので、船尾バルブ付き船舶においても優れた針路安定性を得ることができるとの知見を得た。
　また、保針性能と推進性能の両方を兼ね揃えた垂直部材を採用することにより、旋回側と反対舷側と旋回側と同じ舷側の両方において、船尾バルブが集めた伴流を乱すことなくプロペラに流れ込ませることができ、これにより、推進性能の低下を抑制することができるとの知見も得た。
　本発明は、上記の状況を鑑みてなされたものであり、その目的は、船尾バルブにより直進時における推進性能の改善と振動の低減を得ることができると共に、旋回初期においても、旋回モーメントに対抗する比較的大きな反旋回モーメントを得られて、優れた針路安定性と推進性能の低下に対する抑制効果を得ることができる船尾バルブ付き船舶を提供することにある。
　上記のような目的を達成するための船尾バルブ付き船舶は、船尾においてプロペラの前方に船尾バルブを備え、該船尾バルブの後側下部に垂直部材を下方に突出して設けている状態で構成される。
　この構成によれば、船体の旋回初期に、船尾船側側から反対舷に流れ込む水流を受ける垂直部材の面で、船体に生じる旋回モーメントに対抗する横力を発生させることができ、船尾バルブが集めた伴流を乱すことなくプロペラに流れ込ませることにより、保針性能の向上と推進性能の低下の抑制を得ることができる。
　上記の船尾バルブ付き船舶において、前記垂直部材を船体と一体構造で形成していると、大きな横力が発生する垂直部材を強固に船体に固定することができる。
　上記の船尾バルブ付き船舶において、前記垂直部材を、船体の前後方向に関しては、その後端が船尾ボス後端よりも後方に位置するように連続して配置すると共に、前記垂直部材の幅を２０ｍｍ以上で、且つプロペラ直径の２５％以下に形成していると、次のような効果を発揮できる。
　上記の垂直部材の後端が船尾ボス後端よりも後方に位置していることにより、旋回初期において、垂直部材で発生する横力の大きさをより大きくすることができると共に、横力の作用点を船体後方に移動させることができるので、旋回モーメントに対抗する反旋回モーメントをより大きくすることができる。
　また、垂直部材を連続して配置していることにより、旋回初期において発生する横力の大きさを大きくすることができる。なお、垂直部材を船体の前後方向に複数に分割して相互の前後方向の間に隙間を設けた場合には、横からの流れにより水流がこの隙間に入り、船尾バルブで整流された水流を乱すことになるが、この構成では垂直部材を連続して形成しているので、このような水流の乱れを回避できる。
　また、垂直部材の幅をプロペラ直径の２５％以下としていることにより、船尾バルブが集めた伴流を乱すことなくプロペラに流れ込ませることができる。
　上記の船尾バルブ付き船舶において、前記垂直部材の後端部の形状を、船体の側面から見て、プロペラの回転面の凹凸に合わせて凹凸の形状に形成していると、垂直部材の面積を最大限に大きくできるので、垂直部材とプロペラとの間の隙間を最小限にすることができる。従って、旋回開始時における旋回に対抗する横力の増加効果とプロペラに流入する水流の乱れの抑制効果を極めて大きくすることができ、保針性能の向上と推進性能の低下の抑制をより図ることができる。
　上記の船尾バルブ付き船舶において、前記垂直部材の下部に水平方向に展開する保針力増加部材を設けていると、この保針力増加部材により、右舷側（若しくは左舷側）に船体が旋回し始めたときには、反対舷の左舷側（若しくは右舷側）においては、垂直部材に流入する横方向からの水流が垂直部材に衝突して下方に流出するのを保針力増加部材で妨げて垂直部材に沿わせて後方に流すことにより、横方向の流れによる横方向力の減少を防止することができ、旋回モーメントに対抗する横力を増加することができ、保針性能の向上と推進性能の低下の抑制を図ることができる。
　上記の船尾バルブ付き船舶において、前記保針力増加部材を、船体の後方から見たときに、凹凸部若しくはトンネル部を有する形状に形成、又は、折れ曲がり形状若しくは波打ち形状となる板状形状に形成していると、次のような効果を発揮できる。
　特に、保針力増加部材に凹凸部又はトンネル部を設けていることで、垂直部材に沿って下方に向かう流れを妨げるだけの水平板に比べて、垂直部材に沿って下方に向かう水流が側方に流出するのを凹部（船体の後方から見て）によって妨げて後方に導くことができ、また、船尾バルブで整流された流れを保針力増加部材の凹凸部又はトンネル部に沿って後方に導くことができるので、旋回開始時においても、プロペラに流入する水流が乱れることを抑制でき、推進効率の低下の抑制を図ることができる。
　また、それと共に、旋回方向と同じ側の舷側である右舷側（若しくは左舷側）においては、船尾バルブから流れてくる水流を保針力増加部材の凹凸部分またはトンネル部分により垂直部材に沿って流すことで、船尾バルブから流れてくる水流が垂直部材から剥離して渦流が発生するのを抑制でき、渦流発生による進路の不安定化を防止でき、また、プロペラに流入する水流の乱れも抑制できるので、推進効率の低下の抑制を図ることができる。
　また、保針力増加部材を折れ曲がり形状又は波打ち形状となる板状形状で形成していると、単純で加工し易い形状になり、強度面でも水平板より強度が向上する。
　上記の船尾バルブ付き船舶において、前記保針力増加部材の後端の位置を前記垂直部材の後端の位置にしていると、垂直部材と保針力増加部材の組み合わせによる流れの整流効果を効率よく発揮することができる。
　上記の船尾バルブ付き船舶において、前記保針力増加部材の船体の前後方向の取付け範囲に関しては、その前端を、船尾垂線から垂線間長の１５％前方の第１位置と船尾垂線から垂線間長の１０％前方の第２位置との間の第１領域に配置し、その後端を、プロペラボスの前端からプロペラ直径の３０％前方の第３の位置とプロペラの直前の第４の位置との間の第２領域に配置していると共に、前記保針力増加部材を船体の上下方向に関してはプロペラ中心よりプロペラ半径の半分下の位置から船底面の延長上までの間の第３領域に配置していると、保針力増加部材の作用効果をより高めることができる。
　本発明の船尾バルブ付き船舶によれば、船尾バルブにより直進時における推進性能の向上と振動の低減を得ることができると共に、旋回初期においても、旋回モーメントに対抗する大きな横力とこの横力による反旋回モーメントを得られて、針路安定性に対する効果と推進性能の低下に対する抑制効果を得ることができる。
図１は、本発明の実施の形態の船尾バルブ付き船舶における船尾の構成を模式的に示す側面図である。 図２は、図１の船尾バルブ付き船舶における船尾バルブと垂直部材と保針力増加部材の配置を模式的に示す背面図である。 図３は、図１の船尾バルブ付き船舶における船尾バルブと垂直部材と保針力増加部材の配置を模式的に示す平面図である。 図４は、垂直部材と折り曲げ形状の保針力増加部材を示す斜視図である。 図５は、折り曲げ形状の保針力増加部材を示す背面図である。 図６は、折り曲げ形状の保針力増加部材を示す平面図である。 図７は、折り曲げ形状の保針力増加部材を示す側面図である。 図８は、波打ち形状の保針力増加部材を示す背面図である。 図９は、トンネル部を有する保針力増加部材を示す背面図である。 図１０は、従来技術の船尾バルブ付き船舶における船尾の構成を模式的に示す側面図である。 図１１は、図１０の船尾バルブ付き船舶における船尾バルブの形状を模式的に示す背面図である。 図１２は、図１０の船尾バルブ付き船舶における船尾バルブの形状を模式的に示す平面図である。
　以下、本発明に係る実施の形態の船尾バルブ付き船舶について、図面を参照しながら説明する。図１に示すように、この船尾バルブ付き船舶１は、船尾部においては、船側外板２と船底３と舵４とプロペラ１０を有しており、このプロペラ１０はプロペラボス１１に接続され、このプロペラボス１１は、プロペラ推進軸１２にプロペラボスキャップ１３で固定されている。
　また、図１～図３に示すように、船尾のプロペラ推進軸１２の周辺に回転体類似の形状をした船尾バルブ２０を有しており、この船尾バルブ２０により、プロペラ１０に流入する水流を平滑化して、プロペラ１０の円周Ｃｐに沿って均一な伴流分布を作り、これにより、船体とプロペラ１０との相互干渉を改善して自航要素の改善を図っている。
　そして、本発明においては、この船尾バルブ付き船舶１は、船尾にこの船尾バルブ２０を備えていると共に、この船尾バルブ２０の後側下部に垂直部材２２を下方に突出して設けている。この垂直部材２２は船体と一体構造で形成されており、これにより、大きな横力が発生する垂直部材２２を強固に船体に固定している。
　これにより、船体の旋回初期に、船尾船側側から反対舷に流れ込む水流を受ける垂直部材２２の面で、船体に生じる旋回モーメントに対抗する横力を発生させることができ、船尾バルブ２０が集めた伴流を乱すことなくプロペラ１０に流れ込ませることにより、保針性能の向上と推進性能の低下の抑制を図る。
　また、垂直部材２２は、船体の前後方向に関しては、その後端が船尾ボス後端Ｘｐよりも後方に位置するように連続して配置している。これにより、旋回初期において、垂直部材２２で発生する横力の大きさをより大きくすることができると共に、横力の作用点を船体後方に移動させることができるので、旋回モーメントに対抗する反旋回モーメントをより大きくすることができる。
　また、垂直部材２２を連続して配置していることにより、垂直部材２２を船体の前後方向に複数に分割して相互の前後方向の間に隙間を設けた場合に比べて、旋回初期において発生する横力の大きさを大きくすることができる。つまり、船尾ボス後端が船体より後方に位置する一般的な船尾バルブ付き船舶では、隙間があると横からの流れにより水流がこの隙間に入り、船尾バルブ２０で整流された水流を乱すことになるが、この構成では、垂直部材２２を連続して形成し、隙間が無いので、このような水流の乱れを回避できる。
　更に、垂直部材２２の幅を２０ｍｍ以上で、且つプロペラ直径Ｄｐの２５％以下に形成している。このように、垂直部材２２の幅をプロペラ直径Ｄｐの２５％以下としていることにより、船体直進時における垂直部材２２の抵抗を少なくすることができる。なお、下限は強度上必要な板厚となり、ここでは、この板厚は、船舶の大きさ等によっても異なってくるため、ここでは、強いて下限値を設けるときはゼロではない数値として２０ｍｍを採用する。これにより、適当な強度を維持しつつ、船尾バルブが集めた伴流を乱すことなくプロペラに流れ込ませることができるようになる。
　また、垂直部材２２の後端部の形状を、船体の側面から見て、プロペラ１０の回転面の凹凸に合わせて凹凸の形状に形成していると、垂直部材２２の面積を最大限に大きくできるので、垂直部材２２とプロペラ１０との間の隙間を最小限にすることができる。従って、旋回開始時における旋回に対抗する横力の増加効果とプロペラ１０に流入する水流の乱れの抑制効果を極めて大きくすることができ、保針性能の向上と推進性能の低下の抑制を図ることができる。
　そして、さらに、この垂直部材２２で水平方向に展開する保針力増加部材２１を支持している構成とする。この保針力増加部材２１により、右舷側（若しくは左舷側）に船体が旋回し始めたときには、反対舷の左舷側（若しくは右舷側）においては、垂直部材２２に流入する横方向からの水流が垂直部材２２に衝突して下方に流出するのを保針力増加部材２１で妨げて垂直部材２２に沿わせて後方に流すことにより、横方向の流れによる横方向力の減少を防止することができ、旋回モーメントに対抗する横力を増加することができ、保針性能の向上と推進性能の低下の抑制を図る。
　また、保針力増加部材２１を、船体の後方から見たときに、凹凸部若しくはトンネル部を有する形状に形成している。又は、折れ曲がり形状（図２、及び図４～図７）若しくは波打ち形状（図８）となる板状形状に形成している。また、図９にトンネル形状を示す。なお、この折り曲げ形状や波打ち形状では凹凸は片舷一つだけでなく、複数あってもよい。また、トンネル部も片舷一つだけでなく、複数あってもよい。
　この保針力増加部材２１により、旋回開始時における旋回に対抗する横力の増加とプロペラ１０に流入する水流の乱れの抑制により、保針性能の向上と推進性能の低下の抑制を図る。つまり、右舷側（若しくは左舷側）に船体が旋回し始めたときには、反対舷の左舷側（若しくは右舷側）においては、垂直部材２２に流入する横方向の水流が垂直部材２２に衝突して下方及び横方向に流出するのを、保針力増加部材２１の凹凸部で妨げて垂直部材２２に沿わせて後方に流すことにより、横力の減少を防止する。
　特に、保針力増加部材２１に凹凸部又はトンネル部を設けていることで、垂直部材２２に沿って下方に向かう流れを妨げるだけの水平板に比べて、垂直部材２２に沿って下方に向かう水流が側方に流出するのを凹部（背面から見て（図５）凹形状の誘導路２１ａの部分）によって妨げて後方に導くようにする。つまり、垂直部材２２に沿って下方に向かう水流を、凹部となる凹形状の誘導路２１ａに沿って後方に導いて横方向に流れるのを妨げる。また、船尾バルブ２０で整流された流れを保針力増加部材２１の凹凸部の誘導路２１ａ、２１ｂ又はトンネル部の誘導路２１ｃに沿って後方に導く。これにより、船尾バルブ２０で整流された流れを保針力増加部材２１の凹凸部又はトンネル部に沿って後方に導いて、旋回開始時においても、プロペラ１０に流入する水流が乱れることを抑制して、推進効率の低下量を減少させる。
　また、それと共に、旋回方向と同じ側の舷側である右舷側（若しくは左舷側）においては、船尾バルブ２０から流れてくる水流を保針力増加部材２１の凹凸部またはトンネル部により構成される凹形状の誘導路２１ａや凸形状の誘導路２１ｂやトンネル形状の誘導路２１ｃ等により垂直部材２２に沿って流すことで、船尾バルブ２０から流れてくる水流が垂直部材２２から剥離して渦流が発生するのを抑制して、渦流発生による進路の不安定化を防止する。また、プロペラ１０に流入する水流の乱れも抑制して、推進効率の低下量を減少させる。
　また、保針力増加部材２１を折れ曲がり形状又は波打ち形状となる板状形状で形成していることで、単純で加工し易い形状にして、強度面でも水平板より強度を向上させることが好ましい。
　更に、保針力増加部材２１の後端の位置を垂直部材２２の後端の位置としていることが好ましく、この場合には、保針力増加部材２１と垂直部材２２の組み合わせによる流れの整流効果を効率よく発揮することができる。言い換えれば、保針力増加部材２１で下方に流れる水流を阻止し、この阻止した水流を垂直部材２２に沿わせることができるので、水流により垂直部材２２で発生する横力を増加することができ、反旋回モーメントを大きくすることができる。つまり、垂直部材２２と保針力増加部材２１の組み合わせによる流れの整流効果が効率よく発揮されるようになる。
　また、保針力増加部材２１の船体の前後方向の取付け範囲に関しては、その前端を、船尾垂線Ａ．Ｐ．から垂線間長Ｌｐｐの１５％前方の第１位置Ｘ１と船尾垂線Ａ．Ｐ．から垂線間長Ｌｐｐの１０％前方の第２位置Ｘ２との間の第１領域Ｒ１に配置し、その後端を、プロペラボスの前端からプロペラ直径Ｄｐの３０％前方の第３の位置Ｘ３とプロペラ１０の直前の第４の位置Ｘ４との間の第２領域Ｒ２に配置している。これにより、保針力増加部材２１の作用効果をより高める。
　それと共に、保針力増加部材２１を船体の上下方向に関してはプロペラ中心Ｐｃよりプロペラ半径（Ｄｐ／２）の半分下の位置Ｚ１から船底面３の延長上（ベースラインＢ．Ｌ．）までの間の第３領域Ｒ３に配置している。この上下方向に関して適正な範囲に配置された保針力増加部材２１と、前後方向に連続する垂直部材２２により、旋回開始時において、船尾バルブ２０からの流れが乱れるのを抑制しながらプロペラ１０に流入させることができ、前後方向に連続している垂直部材２２により、旋回初期において発生する横力の大きさを大きくすることができる。
　なお、このプロペラ１０の直前とは、回転しているプロペラ１０に接触しない程度の距離だけ前方ということである。なお、一般にプロペラ１０の前縁は直径方向に関して前側に凸形状となっているので、第４の位置は、保針力増加部材２１の後端の上下位置（高さ）によって変化することになる。
　本発明の船尾バルブ付き船舶によれば、船尾バルブにより直進時における推進性能の向上と振動の低減を得ることができると共に、旋回初期においても、旋回モーメントに対抗する大きな横力とこの横力による反旋回モーメントを得られて、針路安定性に対する効果と推進性能の低下に対する抑制効果を得ることができるので、多くの船舶、特に効果の大きい肥大船に利用することができる。
１　船尾バルブ付き船舶
２　船側外板
３　船底
４　舵
１０　プロペラ
１１　プロペラボス
１２　プロペラ推進軸
１３　プロペラボスキャップ
２０　船尾バルブ
２１　保針力増加部材
２１ａ　船体の後方から見て凹部となる凹形状の誘導路
２１ｂ　船体の後方から見て凸部となる凸形状の誘導路
２１ｃ　トンネル部の誘導路
２２　垂直部材
Ｃｐ　プロペラの円周
Ｄｐ　プロペラ直径
Ｒ１　第１領域
Ｒ２　第２領域
Ｘ１　船尾垂線から垂線間長の１５％前方の第１位置
Ｘ２　船尾垂線から垂線間長の１０％前方の第２位置
Ｘ３　プロペラボスの前端からプロペラ直径の３０％前方の第３の位置
Ｘ４　プロペラの直前の第４の位置
Ｘｐ　船尾ボス後端
Ｚ１　プロペラ中心よりプロペラ半径の５０％下の位置

Claims (8)

  1. 　船尾においてプロペラの前方に船尾バルブを備え、
    　該船尾バルブの後側下部に垂直部材を下方に突出して設けていることを特徴とする船尾バルブ付き船舶。
  2. 　前記垂直部材を船体と一体構造で形成していることを特徴とする請求項１に記載の船尾バルブ付き船舶。
  3. 　前記垂直部材を、船体の前後方向に関しては、その後端が船尾ボス後端よりも後方に位置するように連続して配置していると共に、
    　前記垂直部材の幅を２０ｍｍ以上で、且つプロペラ直径の２５％以下に形成していることを特徴とする請求項１又は２に記載の船尾バルブ付き船舶。
  4. 　前記垂直部材の後端部の形状を、船体の側面から見て、前記プロペラの回転面の凹凸に合わせて凹凸の形状に形成していることを特徴とする請求項１～３のいずれか１項に記載の船尾バルブ付き船舶。
  5. 　前記垂直部材の下部に水平方向に展開する保針力増加部材を設けていることを特徴とする請求項１～４のいずれか１項に記載の船尾バルブ付き船舶。
  6. 　前記保針力増加部材を、船体の後方から見たときに、凹凸部若しくはトンネル部を有する形状に形成、又は、折れ曲がり形状若しくは波打ち形状となる板状形状に形成していることを特徴とする請求項５に記載の船尾バルブ付き船舶。
  7. 　前記保針力増加部材の後端の位置を前記垂直部材の後端の位置にしていることを特徴とする請求項５又は６に記載の船尾バルブ付き船舶。
  8. 　前記保針力増加部材の船体の前後方向の取付け範囲に関しては、その前端を、船尾垂線から垂線間長の１５％前方の第１位置と船尾垂線から垂線間長の１０％前方の第２位置との間の第１領域に配置し、その後端を、プロペラボスの前端からプロペラ直径の３０％前方の第３の位置と前記プロペラの直前の第４の位置との間の第２領域に配置していると共に、
    　前記保針力増加部材を船体の上下方向に関してはプロペラ中心よりプロペラ半径の半分下の位置から船底面の延長上までの間の第３領域に配置していることを特徴とする請求項５～７のいずれか１項に記載の船尾バルブ付き船舶。
PCT/JP2016/076393 2015-09-25 2016-09-08 船舶 Ceased WO2017051713A1 (ja)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201680054582.9A CN108025799B (zh) 2015-09-25 2016-09-08 船舶
KR1020187008591A KR102643056B1 (ko) 2015-09-25 2016-09-08 선박

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2015188459A JP6118865B2 (ja) 2015-09-25 2015-09-25 船舶
JP2015-188459 2015-09-25

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2017051713A1 true WO2017051713A1 (ja) 2017-03-30

Family

ID=58386497

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/JP2016/076393 Ceased WO2017051713A1 (ja) 2015-09-25 2016-09-08 船舶

Country Status (4)

Country Link
JP (1) JP6118865B2 (ja)
KR (1) KR102643056B1 (ja)
CN (1) CN108025799B (ja)
WO (1) WO2017051713A1 (ja)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114194354B (zh) * 2021-12-10 2024-01-23 海鹰企业集团有限责任公司 一种具有降噪功能的仿生型导流罩设计方法

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS60119695U (ja) * 1984-01-24 1985-08-13 三菱重工業株式会社 船舶
JPH08216992A (ja) * 1995-02-09 1996-08-27 Nkk Corp 船舶の針路安定装置
JPH08318896A (ja) * 1995-05-26 1996-12-03 Shinkurushima Dock:Kk 船舶の針路安定フィン

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3730008C2 (de) * 1987-09-08 1996-12-12 Blohm Voss Ag Wasserfahrzeug mit mindestens einer Leitflosse weit vor einem Heckpropeller
CN87204866U (zh) * 1987-03-26 1988-05-04 中国船舶工业总公司七院七○八研究所 船用螺旋桨简易补偿导管
DE10206669A1 (de) * 2002-02-18 2003-08-28 Siemens Ag Linienentwurf und Propulsionsanordnung für ein kursstabiles, seegehendes Schiff mit Ruderpropellerantrieb
KR20130003573A (ko) * 2011-06-30 2013-01-09 부산대학교 산학협력단 선박용 전류고정날개

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS60119695U (ja) * 1984-01-24 1985-08-13 三菱重工業株式会社 船舶
JPH08216992A (ja) * 1995-02-09 1996-08-27 Nkk Corp 船舶の針路安定装置
JPH08318896A (ja) * 1995-05-26 1996-12-03 Shinkurushima Dock:Kk 船舶の針路安定フィン

Also Published As

Publication number Publication date
KR20180054646A (ko) 2018-05-24
KR102643056B1 (ko) 2024-03-05
JP2017061270A (ja) 2017-03-30
CN108025799B (zh) 2020-07-31
CN108025799A (zh) 2018-05-11
JP6118865B2 (ja) 2017-04-19

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5721675B2 (ja) プロペラノズル
KR101381441B1 (ko) 선박용 추진 장치
JP5926689B2 (ja) 流体中の本体の流動抵抗を低減するための構造
EP2058220B1 (en) Stern shape for displacement type ship
KR101402485B1 (ko) 선박용 러더
JP6118865B2 (ja) 船舶
KR101310961B1 (ko) 선박의 프로펠러 보스 캡
KR101012310B1 (ko) 선박의 선미 구조
JP6665013B2 (ja) ツインスケグ船の船底構造及びツインスケグ船
KR20150073901A (ko) 비대선
KR101402376B1 (ko) 선박용 러더
JP6129373B1 (ja) 船舶
KR20120105228A (ko) 핀을 구비한 프로펠러 보스캡
KR101205975B1 (ko) 돌출된 샤프트를 가지는 선박
KR101402529B1 (ko) 선박용 러더
KR101402441B1 (ko) 선박용 러더
JP5634567B2 (ja) 排水量型船舶の船尾形状
KR102232569B1 (ko) 선박용 러더 및 이를 포함하는 선박
JP6793186B2 (ja) 船舶の推進装置
JP2017222227A (ja) ツインスケグ船
KR101358126B1 (ko) 선박
JP2006341640A (ja) ツインスケグ船の推進性能改善装置
KR20130073455A (ko) 선박의 유동 제어 구조체
JP2017222228A (ja) ツインスケグ船
JP4229239B2 (ja) 船舶の船底構造

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 16848501

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

ENP Entry into the national phase

Ref document number: 20187008591

Country of ref document: KR

Kind code of ref document: A

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

122 Ep: pct application non-entry in european phase

Ref document number: 16848501

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1