一种船舶及其水动力节能装置的制作方法

本实用新型涉及水体航行设备技术领域，尤其涉及一种用于船舶的水动力节能装置。本实用新型还涉及一种包括该水动力节能装置的船舶。

背景技术：

随着经济和进出口贸易的不断发展，市场对于船舶运输的需求日益提高，与此同时，船舶运输消耗大量的不可再生能源并排放大量污染气体和温室气体。为了降低能源消耗量并降低温室气体的排放量，可在船舶上安装水动力节能装置，以便利用水流提供部分辅助动力。但是，现有的水动力节能装置安装于螺旋桨前端，不仅无法适用于船艉线性瘦削或螺旋桨负重较大的船型，并且节能装置与船体距离较远而距离螺旋桨距离较近，导致节能装置与船体安装结构强度较弱，容易与螺旋桨之间发生干涉，使得螺旋桨引起空泡振动等问题。

技术实现要素：

本实用新型的目的是为了解决上述存在的至少一个问题，该目的是通过以下技术方案实现的。

本实用新型提供了一种水动力节能装置，用于船舶，包括：导流环，所述导流环靠近船头的一侧为流体入口，其远离所述船头的一侧为流体出口；所述导流环的流体入口侧的顶端较其流体入口侧的底端(104)更靠近所述船舶的船体，所述导流环的底部设有开口；至少一个鳍板，所述鳍板的一端固接于所述导流环，或伸展至所述导流环的外部，其另一端固接于所述船体；连接件，所述导流环通过所述连接件固定安装于所述船体。

该水动力节能装置针对船尾瘦削，尾轴出口距离尾鳍线距离较远、螺旋桨负荷较重的船型，其导流环的上部较其下部更靠近船体，只需要采用较短小的连接件即可固定该装置，从而提高了装置的结构强度和安装稳定性；同时，螺旋桨的桨叶转至最上方的位置负荷最大，该导流环的上端距螺旋桨更远，相互干涉减小，有效避免了螺旋桨引起的空泡振动问题。这样，该水动力节能装置具有良好的结构强度和空泡性能，同时保证了节能效果。

进一步地，所述连接件为筋板，所述筋板的一端固接于所述船体，另一端固接于所述导流环。

进一步地，所述鳍板为多个，各所述鳍板与所述船体的尾轴出口的距离各不相等。

进一步地，所述导流环的流体入口侧的顶端与底端在所述导流环之轴向上的位置差值为螺旋桨直径的0.01-0.3倍。

进一步地，所述流体入口与所述流体出口平行，且倾斜于所述导流环的轴线。

进一步地，所述导流环的流体出口垂直于所述导流环的轴线，所述流体入口与所述导流环的轴线倾斜。

本实用新型还提供一种船舶，包括船体，还包括如上所述的水动力节能装置，所述水动力节能装置安装于所述船体的尾部。

附图说明

通过阅读下文优选实施方式的详细描述，各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的，而并不认为是对本实用新型的限制。而且在整个附图中，用相同的参考符号表示相同的部件。在附图中：

图1为本实用新型所提供的水动力节能装置一种具体实施方式中的立体图；

图2为本实用新型所提供的水动力节能装置一种具体实施方式中的正视图；

图3为图1所示水动力节能装置中鳍板的安装图；

图4为图1所示水动力节能装置的右舷侧视图；

图5为本实用新型所提供的水动力节能装置另一种具体实施方式中的结构示意图。

附图标记说明：

1-导流环

101-流体入口 102-流体出口 103-顶端 104-底端 105-轴线

2-鳍板

3-连接件

4-船体

401-尾轴出口

具体实施方式

下面将参照附图更详细地描述本公开的示例性实施方式。虽然附图中显示了本公开的示例性实施方式，然而应当理解，可以以各种形式实现本公开而不应被这里阐述的实施方式所限制。相反，提供这些实施方式是为了能够更透彻地理解本公开，并且能够将本公开的范围完整的传达给本领域的技术人员。

在一种具体实施方式中，如图1-图4所示，本实用新型提供的水动力节能装置用于船舶，尤其适用于船尾瘦削，尾轴出口401距离尾鳍线距离较远、螺旋桨负荷较重的船型。该水动力节能装置包括导流环1、至少一个鳍板2和连接件3；其中，导流环1为环状结构，套设在鳍板2形成的结构外侧，即由外至内为船体4尾轴、鳍板2和导流环1，图1中A向为导流环1的轴向，另外，文中所提到的竖直方向是指船体4的正常行驶状态下的高度方向，水平方向是指船体4的正常行驶状态下的长度方向；顶端103是指船体4正常行驶状态下，朝向船体4上方的端部，底端104是指船体4正常行驶状态下，朝向船体4下方的端部；流体入口101为朝向船头的一侧，流体出口102与朝向船尾的一侧。

导流环1靠近船头的一侧为流体入口101，其远离所述船头的一侧为流体出口102；所述导流环1的流体入口101侧的顶端103较其流体入口101侧的底端104更靠近所述船舶的船体4，鳍板2的一端固接于所述导流环1，其另一端固接于所述船体4，所述导流环1通过所述连接件3固定安装于所述船体4。

进一步地，为了提高结构合理性，在导流环1的底部设有开口，所述开口的两侧端部中较低的一者形成为导流环1的底端104。

具体地，上述连接件3为筋板，所述筋板的一端固接于所述船体4，另一端固接于所述导流环1。理论上，该连接件3不局限于筋板的形式，也可以为连接臂的形式，该连接臂的一端可与船体4螺栓连接，另一端与导流环1的内侧卡接。

上述鳍板2为多个，各所述鳍板2与所述船体4的距离各不相等。具体地，鳍板2可以为五个，五个鳍板2分散布置在船体4和导流环1的中间，每个鳍板2的两端都分别连接船体4和导流环1，五个鳍板2的排列形式为，鳍板2沿着A向呈错位排列，即各个鳍板2距船体4的尾轴出口401的距离各不相同。

该水动力节能装置针对船尾瘦削，尾轴出口401距离尾鳍线距离较远、螺旋桨负荷较重的船型，其导流环1的上部较其下部更靠近船体4，只需要采用较短小的连接件3即可固定该装置，从而提高了装置的结构强度和安装稳定性；同时，螺旋桨的桨叶转至最上方的位置负荷最大，该导流环1的上端距螺旋桨更远，相互干涉减小，有效避免了螺旋桨引起的空泡振动问题。这样，该水动力节能装置具有良好的结构强度和空泡性能，同时保证了节能效果。

为了令导流环1的流体入口101侧顶端103更靠近船头方向，可以使导流环1倾斜设置，具体地，所述导流环1的流体入口101侧的顶端103至底端104的连线，平行于所述导流环1的流体出口102侧的顶端103至底端104的连线，此时导流环1的各处宽度是相等的，导流环1上端向船体4倾斜，即导流环1的上端比下端更靠近船体4。所述导流环1的流体入口101侧的顶端103与底端104在所述导流环1之轴向上的位置差值最小为螺旋桨直径的0.01倍。

进一步地，所述导流环1自流体入口101至流体出口102的方向开口渐缩，该收缩角度沿导流环1的周向保持不变，导流环1的轴线105沿水平方向延伸。

或者，在另一种实施例中，如图5所示，导流环1可以不倾斜地设置，而只是令导流环1流体入口101侧倾斜设置，导流环1的流体入口101侧的上端更靠近船体4，但导流环1的流体出口102侧的上端和下端在同一竖直线上，故而导流环1的长度从上端至下端逐步变化，上端最长，下端最短。即导流环1的流体出口102的顶端103至底端104的连线，垂直于所述导流环1的轴线105，此时，所述导流环1的流体入口101侧的顶端103与底端104在所述导流环1之轴向上的位置差值最大为螺旋桨直径的0.3倍。

经试验验证，该实施例安装在船尾瘦削的某超大型货船上具有4％的节能效果。本装置的导流环1的上部更靠近船体4，只需要较短的加强筋板即可固定该装置，这使得其具有良好的结构强度。导流环1的上部距螺旋桨更远，相互干涉减小，有效避免了螺旋桨引起的空泡振动问题。故而本装置具有较强的结构强度和良好的空泡振动性能。

除了上述水动力节能装置，本实用新型还提供一种包括该水动力节能装置的船舶，该水动力节能装置安装于所述船体4的尾部，该船舶的其他各部分结构请参考现有技术，在此不做赘述。

应当理解的是，尽管可以在文中使用术语第一、第二、第三等来描述多个元件、部件、区域、层和/或部段，但是，这些元件、部件、区域、层和/或比段不应被这些术语所限制。这些术语可以仅用来将一个元件、部件、区域、层或部段与另一区域、层或部段区分开。除非上下文明确地指出，否则诸如“第一”、“第二”之类的术语以及其它数字术语在文中使用时并不暗示顺序或者次序。

以上所述，仅为本实用新型较佳的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应所述以权利要求的保护范围为准。