一种节能导轮和船舶的制作方法

本发明涉及船舶水动力节能，尤其涉及一种节能导轮和船舶。

背景技术：

1、当前船舶行业，船舶对于油耗的要求日益严格，船舶排放越来越要求低碳环保，越来越多的新建和改造船舶通过在船体艉部、螺旋桨前方安装节能导轮，提高船舶螺旋桨推进效率。

2、目前市场上的桨前节能导轮主要包括多个定子导叶加一个扇形导管以及多个定子导叶加两个扇形导管的组合形式。专利文件《光芒型前置导轮》(cn103332280a)，其光芒型前置导轮的定子叶片延伸至导管外部，形成悬壁梁结构。

3、现有的节能导轮极易引起结构振动，影响光芒型前置导轮和船体的结构强度，而且由于湿表面积较大，增大了节能导轮的阻力，降低了船舶推进效率。

技术实现思路

1、本发明提供了一种节能导轮和船舶，可以解决现有节能导轮技术中针对伴流较小的船型的节能效果偏低、节能导轮振动较大的问题，减小外层半导管的湿表面积，减小节能导轮的自身阻力，从而提高船舶推进效率，加强节能导轮强度，减小节能导轮振动。

2、第一方面，本发明实施例提供了一种节能导轮，包括：内层半导管、外层半导管、多个外层定子叶片和多个内层定子叶片；外层半导管设置在船体艉部的左舷侧；外层半导管的弦长小于内层半导管的弦长；内层定子叶片周向分散设置，且一片或者两片内层定子叶片设置在船体艉部的右舷侧，其余内层定子叶片设置在船体艉部的左舷侧；内层定子叶片的根部与船体艉部固定连接，内层定子叶片的梢部与内层半导管的内壁固定连接；外层定子叶片周向分散设置在船体艉部的左舷侧，外层定子叶片的根部与内层半导管的外壁固定相连，外层定子叶片的梢部与外层半导管的内壁固定相连。

3、可选地，设置在船体艉部左舷侧的内层定子叶片的数量小于设置在船体艉部左舷侧的外层定子叶片的数量，且设置在船体艉部左舷侧的内层定子叶片与设置在船体艉部左舷侧的外层定子叶片之间设置成不同的周向安装角和扭曲角。

4、可选地，设置在船体艉部左舷侧的所述内层定子叶片的数量和设置在船体艉部左舷侧的所述外层定子叶片的数量相同，且设置在船体艉部左舷侧的内层定子叶片和设置在船体艉部左舷侧的外层定子叶片为一体设置。

5、可选地，设置在船体艉部左舷侧的内层定子叶片或者设置在船体艉部左舷侧的外层定子叶片包括第一定子叶片、第二定子叶片和第三定子叶片。

6、可选地，第一定子叶片与船体艉部的中纵剖面夹角的范围为60°～85°；第二定子叶片与船体艉部的中纵剖面夹角的范围为30°～60°；第三定子叶片与船体艉部的中纵剖面夹角的范围为0°～30°。

7、可选地，设置在船体艉部的左舷侧的内层定子叶片与设置在船体艉部左舷侧的外层定子叶片为非一体设置；内层半导管的弦长大于内层定子叶片的弦长并且大于外层定子叶片的弦长；外层半导管的弦长小于外层定子叶片的弦长；或者，设置在船体艉部的左舷侧的内层定子叶片与设置在船体艉部左舷侧的外层定子叶片为一体设置；内层半导管的弦长大于任一内层定子叶片或者大于任一外层定子叶片的弦长；外层半导管的弦长小于任一内层定子叶片或者小于任一外层定子叶片的弦长。

8、可选地，内层半导管所对应的弧度角范围为70°～130°，内层半导管的半径与螺旋桨半径的比值取值范围为0.25～0.5。

9、可选地，外层半导管的弦长与外层定子叶片的弦长的比值范围为0.2～0.6；外层半导管所对应的弧度角范围为50°～100°。

10、可选地，节能导轮还包括外层半导管固定支撑，外层半导管通过外层半导管固定支撑与船体艉部固定连接。

11、第二方面，本发明实施例提供了一种船舶，包括上述任一实施例的节能导轮。

12、本发明实施例的提供的节能导轮，包括内层半导管、外层半导管、多个外层定子叶片和多个内层定子叶片；通过设置内层定子叶片的根部与船体艉部固定连接，内层定子叶片的梢部与内层半导管的内壁固定连接；外层定子叶片的根部与内层半导管的外壁固定相连，外层定子叶片的梢部与外层半导管的内壁固定相连，可以增加定子叶片强度，减小定子叶片振动，提升该节能装置的结构可靠性；通过设置外层半导管的弦长小于内层半导管的弦长，可以减小外层半导管的湿表面积，减小节能导轮的自身阻力，从而提高船舶推进效率。

13、应当理解，本部分所描述的内容并非旨在标识本发明的实施例的关键或重要特征，也不用于限制本发明的范围。本发明的其它特征将通过以下的说明书而变得容易理解。

技术特征：

1.一种节能导轮，其特征在于，包括：内层半导管、外层半导管、多个外层定子叶片和多个内层定子叶片；

2.根据权利要求1所述的节能导轮，其特征在于，设置在船体艉部左舷侧的所述内层定子叶片的数量小于设置在船体艉部左舷侧的所述外层定子叶片的数量，且设置在船体艉部左舷侧的所述内层定子叶片与设置在船体艉部左舷侧的所述外层定子叶片之间设置成不同的周向安装角和扭曲角。

3.根据权利要求1所述的节能导轮，其特征在于，设置在船体艉部左舷侧的所述内层定子叶片的数量和设置在船体艉部左舷侧的所述外层定子叶片的数量相同，且设置在船体艉部左舷侧的所述内层定子叶片和设置在船体艉部左舷侧的所述外层定子叶片为一体设置。

4.根据权利要求3所述的节能导轮，其特征在于，所述设置在船体艉部左舷侧的所述内层定子叶片或者所述设置在船体艉部左舷侧的所述外层定子叶片包括第一定子叶片、第二定子叶片和第三定子叶片。

5.根据权利要求4所述的节能导轮，其特征在于，所述第一定子叶片与船体艉部的中纵剖面夹角的范围为60°～85°；所述第二定子叶片与船体艉部的中纵剖面夹角的范围为30°～60°；所述第三定子叶片与船体艉部的中纵剖面夹角的范围为0°～30°。

6.根据权利要求1所述的节能导轮，其特征在于，设置在船体艉部的左舷侧的所述内层定子叶片与设置在船体艉部左舷侧的所述外层定子叶片为非一体设置；所述内层半导管的弦长大于所述内层定子叶片的弦长并且大于所述外层定子叶片的弦长；所述外层半导管的弦长小于所述外层定子叶片的弦长；

7.根据权利要求1所述的节能导轮，其特征在于，所述内层半导管所对应的弧度角范围为70°～130°，所述内层半导管的半径与螺旋桨半径的比值取值范围为0.25～0.5。

8.根据权利要求1所述的节能导轮，其特征在于，所述外层半导管的弦长与所述外层定子叶片的弦长的比值范围为0.2～0.6；所述外层半导管所对应的弧度角范围为50°～100°。

9.根据权利要求1所述的节能导轮，其特征在于，还包括外层半导管固定支撑，所述外层半导管通过所述外层半导管固定支撑与船体艉部固定连接。

10.一种船舶，其特征在于，包括权利要求1-9任一项所述的节能导轮。

技术总结
本发明公开了一种节能导轮和船舶。节能导轮包括：内层半导管、外层半导管、多个外层定子叶片和多个内层定子叶片；外层半导管的弦长小于内层半导管的弦长；内层定子叶片周向分散设置，且一片或者两片内层定子叶片设置在船体艉部的右舷侧，其余内层定子叶片设置在船体艉部的左舷侧；内层定子叶片的根部与船体艉部固定连接，内层定子叶片的梢部与内层半导管的内壁固定连接；外层定子叶片的根部与内层半导管的外壁固定相连，外层定子叶片的梢部与外层半导管的内壁固定相连。本发明实施例的节能导轮解决现有节能导轮技术中针对伴流较小的船型的节能效果偏低的问题，减小外层半导管的湿表面积，减小节能导轮的自身阻力，从而提高船舶推进效率。

技术研发人员：刘登成,黄树权,黄国富,周伟新,李鹏程,李仪,黄振宇
受保护的技术使用者：中船重工（上海）节能技术发展有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/13