[发明专利]一种船用导流板式环形导管

说明书

技术领域

本发明涉及一种安装于船尾螺旋桨前方可有效降低船舶主机输出功率的水动力节能附体装置，尤其涉及一种船用导流板式环形导管。

背景技术

全球90％国际贸易货物依靠船舶运输，由此带来的温室气体排放和环境污染问题日益突出，环保条例日益严格，同时燃油支出在船舶营运成本中占主要比例，因此节能减排现已成为船舶科研院所、设计院、船厂和船东的迫切需求，在船舶行业中船舶水动力节能附体装置存在巨大市场。目前采用的桨前水动力节能装置有伴流补偿导管、整流鳍、预旋鳍加全导管以及Mewis Duct等，采用导管形式的节能装置通常有一个或两个半环形导管、导叶式导管等。导管一般能起到船尾螺旋桨来流的整流作用，整流鳍、预旋鳍一般能起到船尾螺旋桨来流的导流作用；现有的导管加定子的技术方案，加工难度大，误差大而影响节能效果。

申请号201120513730.3提供了一种船用高效节能导管，该导管仅报告呈半圆环形的左舷导管及右舷导管，未采用导流板，节能效果还可进一步提高；

申请号94206493.3提供了一种桨前整流导管，它是由一个半环或者两个半环构成，在整流导管的上部加装尾流控制鳍或在整流导管下部前面船体上加装1-3片导流鳍来进一步提高节能效果，也未采用本发明的导流板结构形式。

申请号95223219.7提供了一种船舶补偿导管节能装置，它是由喇叭形的空心半圆环及其圆弧延伸的水平段所组成，其结构与申请号201120513730.3相似，未采用本发明的导流板结构形式。

申请号201120513727.1提供了一种内置导叶的节能导管，它由圆环形导管本体和三根径向设置的导叶组成，其结构类似于前置预旋导轮，加工难度大。

申请号201310271844.5提供了一种前置半导轮，它由前置半导管和多个前置导叶片组成，与本发明相比，加工难度大。

发明内容

本发明的目的是针对现有伴流补偿导管技术构型简单、导管内部流场不够稳定、节能效果不显著等问题，根据船尾部流动在桨轴线上方左右不对称和不均匀的特点，提供一种船用导流板式环形导管，通过导流板对尾轴出口前上方导管内部流场导流、环形导管对桨轴上方左右两侧区域流场整流，使得进入螺旋桨的流场更加均匀和稳定，提高了螺旋桨的推进效率和环形导管上的推力，提高了航速，同时有效改善了船尾振动性能。

为了实现上述目的，本发明采用如下的技术方案：

本发明所涉及的一种船用导流板式环形导管，其特征在于：包括左舷导流管、右舷导流管、左舷导流板、右舷导流板和中间加强结构；所述左舷导流管和右舷导流管均呈半圆环形，安装于螺旋桨前方桨轴左右两侧，导流管上端通过中间加强结构相连成环形，同时左舷导流管和右舷导流管上端分别与左舷导流板和右舷导流板连接，导流管下端与船体直接相连。

进一步地，左舷导流板和右舷导流板呈一定夹角α布置在螺旋桨前方桨轴上方位置，左右导流板夹角0°＜α＜120°，导流板前缘与船体尾部贴合并顺流过渡，导流板表面为平面或曲面；

进一步地，导流板的长度(沿船长方向投影)因船而异，长度为导流管长度的0.20倍～5倍，导流板即可与导流管不相接，又可与导流管相接；

进一步地，导流管的长度(沿船长方向投影)为螺旋桨直径的0.20倍～0.55倍，直径为螺旋桨直径的0.40倍～0.90倍，左右导流管为非对称布置，导流管开口向内或向外、向上或向下倾斜，导流管剖面为机翼型；

本发明提供的船用导流板式环形导管，将导流板和环形导管很好的结合在一起，对桨前桨轴上方的流场分区域进行了导流和整流，与普通伴流补偿导管相比，节能效果和振动性能进一步提高，同时结构更加可靠。导流板式环形导管较普通的伴流补偿导管节能效果更好、结构更加可靠，同时本发明导管内未设置产生预旋作用的导叶片，较导叶式导管加工简单、对螺旋桨转速影响小。

附图说明

图1为本发明提出的一种船用导流板式环形导管前视示意图；

图2为本发明提出的一种船用导流板式环形导管左视示意图；

图3为本发明提出的一种船用导流板式环形导管右视示意图；

图4为本发明提出的一种船用导流板式环形导管俯视示意图；

图5为本发明左右舷导流板非对称布置的导流板式环形导管三维示意图；

图6为本发明左右舷导流板与左右导管未相接的导流板式环形导管三维示意图；

图7为本发明左右舷导流板表面为曲面的导流板式环形导管三维示意图；