用于船舶的推進設(shè)備的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本公開設(shè)及一種船舶推進裝置，更具體地，設(shè)及一種能夠利用不同尺寸的葉片減 少留在穀周圍的縱滿的船舶推進裝置，所述葉片具有適于導管內(nèi)的流的特征的導管截面。
【背景技術(shù)】
[0002] 人們對船舶的可操作性和推進效率的日漸增加的關(guān)注導致對船舶內(nèi)所配備的主 推進裝置和輔助推進裝置的關(guān)注也逐漸增加。例如，如鉆探船的船舶配備有用于生成推力 的方位推進器，從而實現(xiàn)精確定位或者在高或低速航行期間牽引其他船舶。
[0003] 基于應用，方位推進器的具有兩種變型，即：不具有導管的開式方位推進器（例如 螺旋獎）；W及具有導管的導管式方位推進器，其中，導管具有圍繞導管式方位推進器的翼 型截面。
[0004] 上述方位推進器具有被置于船體內(nèi)、能夠在水平方向上旋轉(zhuǎn)W在所有方位生成推 力（即，全方位推力）的齒輪。重要的是，鉆探船實現(xiàn)了用于抵抗環(huán)境荷載鉆探的精確動態(tài) 定位值P，Dynamic化sitioning)，環(huán)境荷載為例如由波浪引起的波浪漂移力、由風引起的 外力W及由潮軟引起的外力。
[0005] 另外，由于鉆探船將方位推進器用作去往鉆探現(xiàn)場的輔助推進裝置，所W方位推 進器的常規(guī)操作條件也非常重要。如果操作中需要大牽引力，則根據(jù)牽引條件生成大牽引 力也非常重要。
[0006] 具體地，當螺旋獎旋轉(zhuǎn)且降低流入螺旋獎的流體的壓力W在船舶阻力方向上生成 力時，螺旋獎的后中屯、處出現(xiàn)縱滿，從而降低螺旋獎的推進效率。
[0007] 關(guān)于運一點，一個現(xiàn)有技術(shù)參考文獻是題為"具有附接導管的推進器W及包括 該推進器的船舶燈HRUST邸mHDUCTATTAC肥DANDVESS化COMPRISINGSAME)"的第 10-2012-0098941 號韓國公開。
[0008] 在該現(xiàn)有技術(shù)中，因為導管的截面形狀在高速航行期間位于導管的前端的外表面 上，所W推進器具有W圓截面從標準翼型向外延伸W限制壓力變化的部分；W及開角，其 中，開角的前緣的方向被加寬，從而在低速操作中生成預定的牽引力。
[0009] 然而，現(xiàn)有技術(shù)沒有公開從位于與導管軸線（例如，X軸線或螺旋獎旋轉(zhuǎn)軸線）平 行的導管的內(nèi)壁上的平行部分至突出部分和尾部中的每個的距離。在該現(xiàn)有技術(shù)中，重要 的設(shè)計變量并未就平行部分中的前部和后部基于通過螺旋獎葉片的旋轉(zhuǎn)端繪制的推進器 平面（平面Y-Z:螺旋獎旋轉(zhuǎn)平面）位置所屬的數(shù)值范圍進行描述。因此，上述重要設(shè)計變 量對總推力、螺旋獎的轉(zhuǎn)矩W及整個推進器的獨占效率的效果未知。雖然上述現(xiàn)有技術(shù)文 件實現(xiàn)了精確的可操作性和高效的牽引，但是沒有提供對開發(fā)提供更高推進效率的推進裝 置進行充分描述。
[0010] 另外，現(xiàn)有技術(shù)僅提到向外的擴張和開角，其中，開角的前緣方向被加寬，而沒有 描述任何用于減少由螺旋獎產(chǎn)生的縱滿的技術(shù)。因此，在船舶或船舶結(jié)構(gòu)幾乎靜止不動時， 可能難W吸收只有螺旋獎W額定的RPM旋轉(zhuǎn)的系船柱條件中啟動的螺旋獎的旋轉(zhuǎn)分量。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0011] 技術(shù)問題
[0012] 鑒于W上，本公開的實施方式提供了用于改進船舶操作性能、定位性能和牽引性 能、W及減少系船柱條件下留在穀周圍的縱滿的船舶推進裝置。 陽〇1引技術(shù)方案
[0014] 根據(jù)本公開的一方面，提供了一種船舶推進裝置，該船舶推進裝置包括具有突出 部分和尾部的導管，其中，突出部分作為翼型截面的前頂點，而尾部作為翼型截面的后頂 點，導管的截面形狀包括：外表面，被形成為在導管的前端處向上凸出并且被形成為在導管 的后端處向下凹陷；W及內(nèi)表面，具有導管的內(nèi)前部、導管的內(nèi)后部W及平行部分，其中，導 管的內(nèi)前部被形成為在導管的前端處向下凸出，導管的內(nèi)后部被形成為在導管的后端處向 下凸出，平行部分無縫地連接導管的內(nèi)前部和導管的內(nèi)后部。
[0015] 根據(jù)本公開的另一方面，提供了一種船舶推進裝置，其包括：穀，設(shè)置在主軸上并 且通過主軸接收動力；主葉片，安裝在穀的外圓周表面上；子葉片，從主葉片朝向主軸的后 部設(shè)置并間隔開，并且朝向主軸的后部傾斜地安裝；W及導管，圍繞主葉片安裝，并且具有 翼型截面。
[0016] 有益效果
[0017] 根據(jù)本公開實施方式的、用于推進裝置的導管通過改善導管周圍的流來提高性 能。例如，本公開的實施方式可通過優(yōu)化位于導管的內(nèi)側(cè)上的平行部分與突出部分或尾部 之間的第一距離和第二距離滿足所有常用操作條件、定位和牽引條件，并且可改善船舶操 作性能、定位和牽引性能。
[0018] 另外，本公開的實施方式具有平行部分，該平行部分由其前部和后部根據(jù)調(diào)節(jié)器 平面（平面Y-幻的位置（螺旋獎位置）來限定，從而改善系船柱條件下的推力。該平行部 分有助于改進整體操作性能，同時使在從停止狀態(tài)（例如冰障）啟動產(chǎn)生推力的性能、停止 狀態(tài)下的定位性能、或者牽引在結(jié)冰海水中固定的其他船舶的性能達到最高。
[0019]另外，本發(fā)明的實施方式為穀提供了主葉片和子葉片，W改善導管和螺旋獎周圍 的流，從而減少由螺旋獎產(chǎn)生的旋滿W及降低旋轉(zhuǎn)螺旋獎所需的轉(zhuǎn)矩，從而提高推進效率。
[0020] 另外，本公開的實施方式改善了系船柱條件下的推力，從而有效地減少留在穀左 右的旋滿W及主軸的轉(zhuǎn)矩，從而提高推進效率。
【附圖說明】
[0021] 圖1示出了根據(jù)本公開的第一實施方式的推進裝置的示例性導管；
[0022] 圖2示出了圖1所示導管的通過二維CFD(計算流體動力學）獲得的流線分布；
[0023] 圖3示出了描繪取決于根據(jù)圖1所示導管中的螺旋獎平面位置的、平行部分的前 部和后部相對于全長的范圍的、推進器效率變化的趨勢的圖形；
[0024]圖4示出了描繪取決于圖1所示導管中從平行部分到突出部分的第一距離相對于 全長的范圍W及從平行部分到尾部的第二距離相對于全長的范圍的推進器效率變化的趨 勢的圖形；
[0025] 圖5示出了描繪圖1所示的導管與比較示例之間的系船柱性能曲線（功率-推 力）的圖形；
[0026]圖6示出了描繪圖1所示的導管與比較示例之間的線速度與所需功率的關(guān)系曲線 的圖形；
[0027] 圖7示出了描繪通過水浴測試獲得的推進性能特征曲線的圖形，W比較和驗證圖 1所示的導管和比較示例的性能；
[0028] 圖8為示出了根據(jù)本公開的第二實施方式的船舶推進裝置的立體圖；
[0029] 圖9為示出了根據(jù)本公開的第二實施方式的船舶推進裝置的主視圖；
[0030] 圖10為示出了根據(jù)本公開的第二實施方式的船舶推進裝置的側(cè)視圖；
[0031] 圖11示出了根據(jù)本公開的第二實施方式的船舶推進裝置的示例性導管；
[0032] 圖12示出了描繪取決于根據(jù)本公開的第二實施方式的子葉片的比率度/H)的效 率變化曲線的圖形；
[0033] 圖13示出了描繪取決于根據(jù)本公開的第二實施方式的子葉片的半徑比（A/C)的 效率變化曲線的圖形；
[0034] 圖14示出了描繪取決于根據(jù)本公開的第二實施方式的子葉片的位置范圍巧/C) 的效率變化曲線的圖形；
[0035] 圖15為根據(jù)與圖8所示的推進裝置進行對比的比較示例的船舶推進裝置的立體 圖，W比較第二距離K的分布；
[0036] 圖16示出了描繪圖8所示的推進裝置W及圖15所示的推進裝置的系船柱性能曲 線（功率-推力）的圖形；
[0037] 圖17示出了描繪通過水浴測試獲得的推進性能特征曲線的圖形，W便對比和驗 證圖8所示的推進裝置和圖15所示的推進裝置的性能；W及
[003引圖18示出了根據(jù)本公開的第S實施方式的推進裝置的示例性導管。
【具體實施方式】
[0039]W下將參考附圖對本發(fā)明的實施方式進行具體描述。在W下描述中，當確定相關(guān) 公知功能或配置的具體說明多余地使本發(fā)明的要點模糊時，將省略該具體說明。
[0040] 針對本公開的實施方式的比較示例采用了標準翼型，該標準翼型為由于其對于導 管式方位推進器的導管的可制造性高而通常使用的船舶19A型翼型（在下文中被稱為比較 示例）。
[0041] 圖1示出了根據(jù)本公開的第一實施方式的推進裝置的示例性導管，而圖2示出了 圖1所示的導管的通過二維CFD(計算流體動力學）獲得的流線分布。
[0042] 參照圖1，根據(jù)第一實施方式的推進裝置包括穀200、螺旋獎300和環(huán)形導管100， 其中，穀200通過船體中的旋轉(zhuǎn)軸和齒輪箱接收動力，螺旋獎300包括沿穀200的外圓周表 面設(shè)置