旋桨负载条件(Ct)为3.5以下且涡流阻力为15%以下的例如LPG船、PCC船中得到马力降低效果。
[0164]另外，根据本实施方式的带小型导管的船舶，通过将导管20与递减螺距的螺旋桨10组合，可以使导管20小型化，能够使导管20的直径Ddin为螺旋桨10的直径Dp的20%以上50%以下，且不产生气穴地使导管20靠近螺旋桨10，通过将螺旋桨的螺距设为递减螺距，在螺旋桨的载荷度由于风浪而增加的实际海域中，能够提高在螺旋桨中心部的吸入效果，利用与导管的干涉使控制效率的螺旋桨的半径方向的负载分布最佳化。
[0165]另外，根据本实施方式的带小型导管的船舶，螺距H在螺旋桨10的叶片根部成为最大值Hmax，通过使螺距H的最大值Hmax相对于螺距H的最小值Hmin为120 %以上160 %以下，能够抑制在螺旋桨叶片端部产生的气穴的产生，并且能够提高在螺旋桨10中心部的吸入效果而形成最佳的负载分布，提高推进效率。
[0166]另外，根据本实施方式的带小型导管的船舶，通过将导管20的后端22与螺旋桨10的前缘的距离L设为螺旋桨10的直径Dp的0.5%以上且为不足10%，能够防止导管前端21与船尾部的船体I接触，从导管20的前方整个面取入水流，提高导管20与螺旋桨10的干涉效果。
[0167]另外，根据本实施方式的带小型导管的船舶，使导管20的截面形状为向内侧凸的凸形状23，使凸形状23的突出度在导管20的上游侧大，并使弯度比为6%以上16%以下，由此在平均速度慢的上游侧能够加速水流，能够抑制阻力增加，并进一步提高在螺旋桨10中心部的吸入效果。在该情况下，通过吸入效果，即使将弯度比提高至6%以上16%以下，也不产生剥离，能够增加将船体I向前方推进的升力。
[0168]另外，根据本实施方式的带小型导管的船舶，使导管20为下游侧的内直径比上游侧的内直径小的加速型导管，由此能够加速水流，并能够进一步提高在螺旋桨10中心部的吸入效果。
[0169]另外，根据本实施方式的带小型导管的船舶，使导管20的中心与螺旋桨10的轴心一致，由此能够提供制作及设置容易且廉价的导管20。
[0170]另外，根据本实施方式的带小型导管的船舶，将导管20的中心线设置成，相对于螺旋桨1的中心线，导管20的前方在向上方10度以下且向下方5度以下的范围内倾斜，由此即使使用例如制作比较简单的轴对称形状的导管，也可以配合每个船体中不同的伴流，得到与非轴对称形状的导管相同程度的推进性能。
[0171]另外，根据本实施方式的带小型导管的船舶，在导管20的内表面具有将向螺旋桨10的水流形成为逆流的固定翼，由此，流入导管20的水流通过固定翼形成逆流而流入螺旋桨10，由此能够实现进一步提高螺旋桨效率。
[0172]另外，根据本实施方式的带小型导管的船舶，固定翼向螺旋桨10的旋转方向的反方向扭曲，由此通过利用固定翼旋转水流，来提高螺旋桨10的效率。
[0173]另外，根据本实施方式的带小型导管的船舶，随着靠近螺旋桨10而增大固定翼的扭曲，由此进一步提高螺旋桨10的效率。
[0174]另外，根据本实施方式的带小型导管的船舶，将固定翼的最大扭曲角度设为螺旋桨10的螺距比的15倍以上25倍以下，由此能够将螺旋桨10的出口水流形成更加没有扭曲的流体，进一步提高螺旋桨10的效率。
[0175]另外，根据本实施方式的带小型导管的船舶，在船尾安装导管的支柱20a、20b、20c、20d兼作固定翼，由此简化结构。
[0176]另外，根据本实施方式的带小型导管的船舶，将导管20设为在侧视图中上边24比下边25长的倒梯形形状，由此能够减少在导管20的下端部产生的阻力，并且实现在导管20的上端部提尚推力。
[0177]另外，根据本实施方式的带小型导管的船舶，将导管20的上边24设为比下边25长度的I倍大且两倍以下，由此能够实现阻力的减少和推力的提高，且能够提高在螺旋桨中心部的吸入效果。
[0178]此外，作为本实施方式的导管，举出了在直径的整周上构成导管的例子，但本发明的思想也可以适用于导管留有有效功能的部分而切除整周的一部分的形状的导管。
[0179]工业上的可利用性
[0180]根据本发明的带小型导管的船舶，导管小型轻量且摩擦阻力小，低振动、低噪声、低成本，能够提高螺旋桨的效率。因此，不仅能够适用于螺旋桨负载条件(Ct)为2.0以上且涡流阻力为15%以上的例如油船或散货船，还能够适用于螺旋桨负载条件(Ct)为I以上3.5以下且涡流阻力为10%以上15%以下的例如LPG船、PCC船。
[0181]符号说明
[0182]I 船体
[0183]Ia船体端部
[0184]10螺旋桨
[0185]1b船尾管
[0186]11 桨毂
[0187]20 导管
[0188]20a、20b、20c、20d 支柱(固定翼)
[0189]Dp螺旋桨的直径
[0190]Ddin导管的前端的直径
[0191]Ddout导管的后端的直径
[0192]H 螺距
[0193]L导管的后端与螺旋桨的前缘的距离
【主权项】
1.一种带小型导管的船舶，其包括安装于船体的船尾的螺旋桨和安装于所述螺旋桨的前方的导管，所述带小型导管的船舶的特征在于: 将所述船体做成实际海域中的螺旋桨负载条件为1.0以上且涡流阻力为10%以上，所述导管是直径为所述螺旋桨的直径的20%以上50%以下的小型导管。2.如权利要求1所述的带小型导管的船舶，其特征在于: 将所述船体做成所述螺旋桨的螺旋桨负载条件为3.5以下且涡流阻力为15%以下。3.如权利要求1或2所述的带小型导管的船舶，其特征在于: 使所述螺旋桨的螺距为在半径方向上减少的递减螺距。4.如权利要求3所述的带小型导管的船舶，其特征在于: 所述螺距在所述螺旋桨的叶片根部成为最大值，使所述螺距的所述最大值相对于所述螺距的最小值为120%以上160%以下。5.如权利要求1?4中任一项所述的带小型导管的船舶，其特征在于: 使所述导管的后端与所述螺旋桨的前缘的距离为所述螺旋桨的直径的0.5%以上且为不足10% ο6.如权利要求1?5中任一项所述的带小型导管的船舶，其特征在于: 所述导管的截面形状为向内侧凸的凸形状，使所述凸形状的突出度在所述导管的上游侧大，而使弯度比为6%以上16%以下。7.如权利要求1?6中任一项所述的带小型导管的船舶，其特征在于: 所述导管为下游侧的内直径比上游侧的内直径小的加速型导管。8.如权利要求1?7中任一项所述的带小型导管的船舶，其特征在于: 使所述导管的中心线与所述螺旋桨的中心线一致。9.如权利要求1?7中任一项所述的带小型导管的船舶，其特征在于: 将所述导管的中心线相对于所述螺旋桨的中心线设置成所述导管的前方在向上方10度以下、向下方5度以下的范围内倾斜。10.如权利要求1?9中任一项所述的带小型导管的船舶，其特征在于: 在所述导管的内表面具有将至所述螺旋桨的水流形成为逆流的固定翼。11.如权利要求10所述的带小型导管的船舶，其特征在于: 所述固定翼向所述螺旋桨的旋转方向的反方向扭曲。12.如权利要求11所述的带小型导管的船舶，其特征在于: 随着靠近所述螺旋桨而增大所述固定翼的扭曲。13.如权利要求11或12所述的带小型导管的船舶，其特征在于: 使所述固定翼的最大扭曲角度为所述螺旋桨的螺距比的15倍以上25倍以下。14.如权利要求10?13中任一项所述的带小型导管的船舶，其特征在于: 将所述导管安装在所述船尾上的支柱兼作所述固定翼。15.如权利要求1?14中任一项所述的带小型导管的船舶，其特征在于: 使所述导管在侧视图中为上边比下边长的倒梯形形状。16.如权利要求15所述的带小型导管的船舶，其特征在于: 使所述导管的所述上边比所述下边长度的I倍大且为两倍以下。17.如权利要求1?16中任一项所述的带小型导管的船舶，其特征在于: 所述导管被追加在现有的船舶上。18.—种对船舶的小型导管应用判断方法，判断小型导管对船舶的应用，其特征在于: 对于成为应用对象的所述船舶，计算实际海域中的螺旋桨负载条件和涡流阻力， 或者应用预先决定的所述船舶的船种类与所述螺旋桨负载条件及所述涡流阻力的关系， 当所述螺旋桨负载条件为1.0以上且所述涡流阻力为10%以上时，应用所述小型导管。
【专利摘要】本发明提供一种带小型导管的船舶，其特征在于：包括安装于船体(1)的船尾的螺旋桨(10)和安装于螺旋桨(10)的前方的导管(20)，使船体(1)形成为实际海域中的螺旋桨负载条件为(1.0)以上且涡流阻力为10％以上，导管(20)是直径为螺旋桨(10)的直径的20％以上50％以下的小型导管，因此，根据涡流阻力与螺旋桨负载条件的关系指定能够得到马力降低效果的船体(1)，作为兼具大型导管和中型导管两者的特征的节能装置，对螺旋桨(10)的形状进行设计，靠近螺旋桨(10)的前方地配置小型的导管(20)，由此在载荷度增加的实际海域中，不仅能够抑制气穴，而且利用与小型的导管(20)的干涉使控制效率的螺旋桨(10)的半径方向的负载分布最佳化。
【IPC分类】B63H5/16, B63B1/32, B63H5/07
【公开号】CN104995087
【申请号】CN201480006019
【发明人】佐佐木纪幸, 川岛英干, 藤泽纯一, 久米健一, 一之瀬康雄
【申请人】独立行政法人海上技术安全研究所
【公开日】2015年10月21日
【申请日】2014年1月27日
【公告号】EP2949570A1, WO2014115567A1