一种节能导管装置及船舶的制作方法

本发明涉及船舶制造技术领域，具体涉及一种节能导管装置及包括该节能导管装置的船舶。

背景技术：

一般情况下，货船为了提升螺旋桨的推进效率，以达到一定的节能效果，通常在船舶尾部安装节能导管装置。普通的节能导管装置包括安装于船体尾部、位于螺旋桨靠近船首一侧且呈锥状的前置导管以及导管内圈间隔布置的导叶。该节能导管装置可在一定程度提高螺旋桨的推进效率，但对于10万吨级以上的船舶而言，在螺旋桨推进过程中，船舶尾部的振动幅度很大，导致船舶的节能效果不是很明显。

技术实现要素：

本发明的一个目的在于提供一种节能导管装置，可以有效降低船舶尾部的振动效果，提高螺旋桨的推进效率。

本发明的另一个目的在于提供一种船舶，其具有显著的节能效果。

为达此目的，本发明采用以下技术方案：

一方面，提供一种节能导管装置，安装于船体上并位于螺旋桨靠近船首一侧，该节能导管装置包括分别固定于所述船体两侧的第一导管和第二导管，所述第一导管和所述第二导管均沿靠近所述螺旋桨的方向倾斜，所述第一导管和所述第二导管内均设置有导叶。

另一方面，提供一种船舶，其包括如上所述的节能导管装置。

本发明的有益效果：本发明通过在船体两侧分别安装一个导管，并将导管沿靠近螺旋桨的方向倾斜设置，以有效改善船舶尾部的流场，降低船舶尾部的振动幅度，提升螺旋桨的推进效率，从而使船舶具有显著的节能效果。

附图说明

图1为本发明实施例所述的节能导管装置安装于船体上的第一视角示意图。

图2为本发明实施例所述的节能导管装置安装于船体上的第二视角示意图。

图3为本发明实施例所述的第二导管的结构示意图。

图1至图3中：

100、第一导管；110、第一直部；120、第一圆弧部；130、第二直部；140、第一导叶；150、第二导叶；

200、第二导管；210、第三直部；220、第二圆弧部；230、第四直部；240、第三导叶；250、第四导叶。

具体实施方式

下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“竖直”、“水平”、“内”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

此外，术语“第一”、“第二”、“第三”、“第四”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定 有“第一”、“第二”、“第三”、“第四”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。

在本发明的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个部件内部的连通或两个部件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

如图1至图3所示，本发明的实施例所述的节能导管装置，安装于船体上且位于螺旋桨靠近船首一侧，节能导管装置包括分别固定于所述船体两侧的第一导管100和第二导管200，所述第一导管100和所述第二导管200均沿靠近所述螺旋桨的方向倾斜，所述第一导管100和所述第二导管200内均设置有导叶。本实施例通过在船体两侧分别安装一个导管，并将导管沿靠近螺旋桨的方向倾斜设置，以有效改善船舶尾部的流场，降低船舶尾部的振动幅度，提升螺旋桨的推进效率，以使船舶具有良好的节能效果。

本实施例中的节能导管装置适用于任何船舶，尤其适用于10万吨级以上的原油轮，至少具有3％以上的节能效果。

作为本发明优选的实施方案，所述第一导管100和所述第二导管200沿竖直方向倾斜的角度a＝3～7°。由于靠近螺旋桨上方的流场对螺旋桨造成的阻力较大且比较均匀，本实施例将第一导管100和第二导管200沿竖直方向的倾斜角度保持一致，以使螺旋桨适应其上方的流场作用力。

优选地，所述第一导管100和所述第二导管200沿竖直方向倾斜的角度a＝5°，可使船舶尾部的流场更为平整，最大程度低降低螺旋桨的流场阻力。

作为本发明进一步优选的实施方案，本实施方案根据船舶尾部的线型特点， 将所述第一导管100沿水平方向的倾斜角度设计为小于所述第二导管200沿水平方向的倾斜角度，以改善船舶尾部的整流效果，使螺旋桨适应船体两侧不同的流场阻力，从而提高螺旋桨的推进效率，使船舶的节能效果更为显著。

具体地，所述第一导管100沿水平方向的倾斜角度b＝1～4°，所述第二导管200沿水平方向的倾斜角度c＝5～10°，以进一步提高船舶的节能效果。

优选地，所述第一导管100沿水平方向的倾斜角度b＝2°，所述第二导管200沿水平方向的倾斜角度c＝6°，在该倾斜角度下，船舶的节能效果最好。

综上，本发明为匹配船舶尾部的线型特点，对第一导管100和第二导管200的倾斜角度进行设计和优化后，使得安装有该节能导管装置的船舶具有显著的节能效果。

作为本发明具体的实施方案，所述第一导管100包括依次连接的第一直部110、第一圆弧部120和第二直部130，所述第二导管200包括依次连接的第三直部210、第二圆弧部220和第四直部230，所述第一直部110与所述第三直部210连接，所述第二直部130和所述第四直部230分别与所述船体连接；所述第一导管100内设置有第一导叶140和第二导叶150，所述第一导叶140和所述第二导叶150交叉连接，所述第一导叶140的两端分别与所述第一圆弧部120连接，所述第二导叶150的一端与所述第一圆弧部120连接，另一端与所述船体连接；所述第二导管200内设置有第三导叶240和第四导叶250，所述第三导叶240和所述第四导叶250交叉连接，所述第三导叶240的两端分别与所述第二圆弧部220连接，所述第四导叶250的一端与所述第二圆弧部220连接，另一端与所述船体连接。本实施方案中，第一导管100和第二导管200采用该结构设计，可以进一步减小船舶尾部的流场对螺旋桨造成的阻力，降低船舶尾部的振动幅度。

在本发明的另一实施例中，对四个导叶的设置位置进行了优化，即在保证第一导管100和第二导管200的安装稳定性的前提下对四个导叶的设置位置进行优化，以最大程度提高船舶的节能效果。具体地，所述第一导叶140的两端分别与所述第一圆弧部120的两端连接，所述第三导叶240的两端分别与所述第二圆弧部220的两端连接，所述第二导叶150远离所述第一圆弧部120的一端与所述第四导叶250远离所述第二圆弧部220的一端连接。

于本实施例的描述中，节能导管装置安装于30万吨级原油轮上，直部、圆弧部及导叶的宽度均相同，为2805mm，两个导管的壁厚不大于277mm，两个圆弧部的半径均为4000mm。

本实施例中的第一直部110、第一圆弧部120和第二直部130为一体成型结构，第三直部210、第二圆弧部220和第四直部230也是一体成型结构，以使第一导管100和第二导管200均具有良好的抗冲击强度。

于本实施例的描述中，如无特殊说明，所述的连接均指焊接。

本实施例中，所述第一导叶140垂直于所述第二导叶150，所述第三导叶240垂直于所述第四导叶250。

本发明的实施例还提供一种船舶，其包括上述实施例所述的节能导管装置。将上述实施例所述的节能导管装置安装于船体上并位于螺旋桨靠近船首一侧，可以有效提高船舶的节能效果。

在本说明书的描述中，参考术语“优选实施方案”、“优选的实施方案”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

以上实施例仅用来说明本发明的详细方案，本发明并不局限于上述实施例，即不意味着本发明必须依赖上述实施例才能实施。所属技术领域的技术人员应该明了，对本发明的任何改进，对本发明产品各原料的等效替换及辅助成分的添加、具体方式的选择等，均落在本发明的保护范围和公开范围之内。