一种具有辅螺旋桨的船舶螺旋桨装置

1.本发明涉及提高船舶螺旋桨的推进效率和降低桨毂涡空泡的技术领域。


背景技术：

2.国际海事组织在2020年第四次温室气体研究报告中指出，航运业的温室气体（包括二氧化碳、甲烷和一氧化二氮）排放量已从2012年的9.77亿吨增加到2018年的10.76亿吨，其中2012年的二氧化碳排放量为9.62亿吨，2018年，这一数量增加了9.8%，达到10.56亿吨。航运业在全球二氧化碳排放中的份额从2012年的2.76%增加到2018年的2.89%。此外，由国际海事组织海洋环境保护委员会制定的第一部国际船舶能效法规，即能效设计指数（eedi），于2013年生效，并已分阶段实施。为了提高船用螺旋桨的性能，世界各地的学者和科研机构开发了多种新型螺旋桨，如反转螺旋桨、毂帽鳍螺旋桨、导边突起螺旋桨和小翼螺旋桨等。


技术实现要素：

3.本发明涉及一种具有辅螺旋桨的船舶螺旋桨装置，包括主螺旋桨(1)、辅螺旋桨(2)、主桨毂(3)、辅桨毂(4)、主桨轴(5)和辅桨轴(6)，所述的辅螺旋桨(2)位于主螺旋桨(1)的后方，辅螺旋桨(2)的直径比主螺旋桨(1)的直径小，且旋转方向相反，同时，辅螺旋桨(2)的直径为主桨毂(3)直径的0.3倍至1.5倍，主螺旋桨(1)和辅螺旋桨(2)的中心轴相互重合。与传统的船舶螺旋桨相比，在相同的推进速度下，本发明的螺旋桨装置比传统螺旋桨产生更多的推力。就桨毂而言，本发明的螺旋桨装置，其桨毂的阻力小于传统船舶螺旋桨的阻力，这有助于提高螺旋桨的效率。在螺旋桨尾迹中，本发明的螺旋桨装置其毂涡消失速度比传统螺旋桨快，能够抑制毂涡空泡的产生，减少毂涡空泡对船舶螺旋桨噪声及汽蚀等造成的负面影响，以及减少毂涡空泡对船舶舵汽蚀等影响。本发明的可为船用螺旋桨的设计提供了一种新的设计思路和方法。
4.本发明采用的技术方案如下：一种具有辅螺旋桨的船舶螺旋桨装置，其特征在于：主螺旋桨(1)、辅螺旋桨(2)、主桨毂(3)、辅桨毂(4)、主桨轴(5)和辅桨轴(6)；所述辅螺旋桨(2)的直径为主桨毂(3)直径的0.3倍至1.5倍；所述辅螺旋桨(2)的旋转方向与主螺旋桨(1)旋转方向相反，且辅螺旋桨(2)的旋转速度为主螺旋桨(1)旋转速度的1.5倍至3倍。
5.为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。下面描述中的附图是本发明的一个实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
6.图1为本发明一种具有辅螺旋桨的船舶螺旋桨装置的侧视示意图。
7.图2为本发明一种具有辅螺旋桨的船舶螺旋桨装置的正视示意图。
8.图3为本发明一种具有辅螺旋桨的船舶螺旋桨装置的桨毂结构示意图。
9.其中，1为主螺旋桨，2为辅螺旋桨，3为主桨毂，4为辅桨毂，5为主桨轴，6为辅桨轴，7为主螺旋桨导边，8为辅螺旋桨导边。
10.为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例是本发明一个实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
11.如图1所示，本发明的一个实施例提出一种具有辅螺旋桨的船舶螺旋桨装置，辅螺旋桨的中心距离主螺旋桨的中心为0.3d(其中，d为螺旋桨的直径)。
12.如图2所示，辅螺旋桨的直径是主螺旋桨直径的0.3倍，辅螺旋桨的直径与主螺旋桨的桨毂直径相等，辅螺旋桨的旋转方向与主螺旋桨的旋转方向相反。
13.如图3所示，主螺旋桨的桨毂直径为0.3d，辅螺旋桨的桨毂直径为0.12d。
14.最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，其依然可以对前述实施例所说明的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不会使相应技术方案的实质脱离本发明技术方案的范围。


技术特征：
1.一种具有辅螺旋桨的船舶螺旋桨装置，其特征在于：主螺旋桨(1)、辅螺旋桨(2)、主桨毂(3)、辅桨毂(4)、主桨轴(5)和辅桨轴(6)；所述辅螺旋桨(2)的直径为主桨毂(3)直径的0.3倍至1.5倍；所述辅螺旋桨(2)的旋转方向与主螺旋桨(1)旋转方向相反，且辅螺旋桨(2)的旋转速度为主螺旋桨(1)旋转速度的1.5倍至3倍。

技术总结
本发明涉及一种具有辅螺旋桨的船舶螺旋桨装置，包括主螺旋桨(1)、辅螺旋桨(2)、主桨毂(3)、辅桨毂(4)、主桨轴(5)和辅桨轴(6)，所述的辅螺旋桨(2)位于主螺旋桨(1)的后方，辅螺旋桨(2)的直径比主螺旋桨(1)的直径小，且旋转方向相反，主螺旋桨(1)和辅螺旋桨(2)的中心轴相互重合。与传统的船舶螺旋桨相比，本发明能够有效地提高船舶螺旋桨的推进效率，抑制毂涡空泡的产生，减少毂涡空泡对船舶螺旋桨噪声及汽蚀等造成的负面影响，以及减少毂涡空泡对船舶舵汽蚀等影响。汽蚀等影响。汽蚀等影响。


技术研发人员：朱文才 胡国良
受保护的技术使用者：华东交通大学
技术研发日：2022.06.08
技术公布日：2022/7/15