一種節能導管裝置及船舶的製作方法

2023-05-05 21:59:21 1

本發明涉及船舶製造技術領域，具體涉及一種節能導管裝置及包括該節能導管裝置的船舶。

背景技術：

一般情況下，貨船為了提升螺旋槳的推進效率，以達到一定的節能效果，通常在船舶尾部安裝節能導管裝置。普通的節能導管裝置包括安裝於船體尾部、位於螺旋槳靠近船首一側且呈錐狀的前置導管以及導管內圈間隔布置的導葉。該節能導管裝置可在一定程度提高螺旋槳的推進效率，但對於10萬噸級以上的船舶而言，在螺旋槳推進過程中，船舶尾部的振動幅度很大，導致船舶的節能效果不是很明顯。

技術實現要素：

本發明的一個目的在於提供一種節能導管裝置，可以有效降低船舶尾部的振動效果，提高螺旋槳的推進效率。

本發明的另一個目的在於提供一種船舶，其具有顯著的節能效果。

為達此目的，本發明採用以下技術方案：

一方面，提供一種節能導管裝置，安裝於船體上並位於螺旋槳靠近船首一側，該節能導管裝置包括分別固定於所述船體兩側的第一導管和第二導管，所述第一導管和所述第二導管均沿靠近所述螺旋槳的方向傾斜，所述第一導管和所述第二導管內均設置有導葉。

另一方面，提供一種船舶，其包括如上所述的節能導管裝置。

本發明的有益效果：本發明通過在船體兩側分別安裝一個導管，並將導管沿靠近螺旋槳的方向傾斜設置，以有效改善船舶尾部的流場，降低船舶尾部的振動幅度，提升螺旋槳的推進效率，從而使船舶具有顯著的節能效果。

附圖說明

圖1為本發明實施例所述的節能導管裝置安裝於船體上的第一視角示意圖。

圖2為本發明實施例所述的節能導管裝置安裝於船體上的第二視角示意圖。

圖3為本發明實施例所述的第二導管的結構示意圖。

圖1至圖3中：

100、第一導管；110、第一直部；120、第一圓弧部；130、第二直部；140、第一導葉；150、第二導葉；

200、第二導管；210、第三直部；220、第二圓弧部；230、第四直部；240、第三導葉；250、第四導葉。

具體實施方式

下面結合附圖並通過具體實施方式來進一步說明本發明的技術方案。

在本發明的描述中，需要理解的是，術語「豎直」、「水平」、「內」等指示的方位或位置關係為基於附圖所示的方位或位置關係，僅是為了便於描述本發明和簡化描述，而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構造和操作，因此不能理解為對本發明的限制。

此外，術語「第一」、「第二」、「第三」、「第四」僅用於描述目的，而不能理解為指示或暗示相對重要性或者隱含指明所指示的技術特徵的數量。由此，限定 有「第一」、「第二」、「第三」、「第四」的特徵可以明示或者隱含地包括一個或者更多個該特徵。

在本發明的描述中，除非另有明確的規定和限定，術語「連接」應做廣義理解，例如，可以是固定連接，也可以是可拆卸連接，或成一體；可以是機械連接；可以是直接相連，也可以通過中間媒介間接相連，可以是兩個部件內部的連通或兩個部件的相互作用關係。對於本領域的普通技術人員而言，可以具體情況理解上述術語在本發明中的具體含義。

如圖1至圖3所示，本發明的實施例所述的節能導管裝置，安裝於船體上且位於螺旋槳靠近船首一側，節能導管裝置包括分別固定於所述船體兩側的第一導管100和第二導管200，所述第一導管100和所述第二導管200均沿靠近所述螺旋槳的方向傾斜，所述第一導管100和所述第二導管200內均設置有導葉。本實施例通過在船體兩側分別安裝一個導管，並將導管沿靠近螺旋槳的方向傾斜設置，以有效改善船舶尾部的流場，降低船舶尾部的振動幅度，提升螺旋槳的推進效率，以使船舶具有良好的節能效果。

本實施例中的節能導管裝置適用於任何船舶，尤其適用於10萬噸級以上的原油輪，至少具有3％以上的節能效果。

作為本發明優選的實施方案，所述第一導管100和所述第二導管200沿豎直方向傾斜的角度a＝3～7°。由於靠近螺旋槳上方的流場對螺旋槳造成的阻力較大且比較均勻，本實施例將第一導管100和第二導管200沿豎直方向的傾斜角度保持一致，以使螺旋槳適應其上方的流場作用力。

優選地，所述第一導管100和所述第二導管200沿豎直方向傾斜的角度a＝5°，可使船舶尾部的流場更為平整，最大程度低降低螺旋槳的流場阻力。

作為本發明進一步優選的實施方案，本實施方案根據船舶尾部的線型特點， 將所述第一導管100沿水平方向的傾斜角度設計為小於所述第二導管200沿水平方向的傾斜角度，以改善船舶尾部的整流效果，使螺旋槳適應船體兩側不同的流場阻力，從而提高螺旋槳的推進效率，使船舶的節能效果更為顯著。

具體地，所述第一導管100沿水平方向的傾斜角度b＝1～4°，所述第二導管200沿水平方向的傾斜角度c＝5～10°，以進一步提高船舶的節能效果。

優選地，所述第一導管100沿水平方向的傾斜角度b＝2°，所述第二導管200沿水平方向的傾斜角度c＝6°，在該傾斜角度下，船舶的節能效果最好。

綜上，本發明為匹配船舶尾部的線型特點，對第一導管100和第二導管200的傾斜角度進行設計和優化後，使得安裝有該節能導管裝置的船舶具有顯著的節能效果。

作為本發明具體的實施方案，所述第一導管100包括依次連接的第一直部110、第一圓弧部120和第二直部130，所述第二導管200包括依次連接的第三直部210、第二圓弧部220和第四直部230，所述第一直部110與所述第三直部210連接，所述第二直部130和所述第四直部230分別與所述船體連接；所述第一導管100內設置有第一導葉140和第二導葉150，所述第一導葉140和所述第二導葉150交叉連接，所述第一導葉140的兩端分別與所述第一圓弧部120連接，所述第二導葉150的一端與所述第一圓弧部120連接，另一端與所述船體連接；所述第二導管200內設置有第三導葉240和第四導葉250，所述第三導葉240和所述第四導葉250交叉連接，所述第三導葉240的兩端分別與所述第二圓弧部220連接，所述第四導葉250的一端與所述第二圓弧部220連接，另一端與所述船體連接。本實施方案中，第一導管100和第二導管200採用該結構設計，可以進一步減小船舶尾部的流場對螺旋槳造成的阻力，降低船舶尾部的振動幅度。

在本發明的另一實施例中，對四個導葉的設置位置進行了優化，即在保證第一導管100和第二導管200的安裝穩定性的前提下對四個導葉的設置位置進行優化，以最大程度提高船舶的節能效果。具體地，所述第一導葉140的兩端分別與所述第一圓弧部120的兩端連接，所述第三導葉240的兩端分別與所述第二圓弧部220的兩端連接，所述第二導葉150遠離所述第一圓弧部120的一端與所述第四導葉250遠離所述第二圓弧部220的一端連接。

於本實施例的描述中，節能導管裝置安裝於30萬噸級原油輪上，直部、圓弧部及導葉的寬度均相同，為2805mm，兩個導管的壁厚不大於277mm，兩個圓弧部的半徑均為4000mm。

本實施例中的第一直部110、第一圓弧部120和第二直部130為一體成型結構，第三直部210、第二圓弧部220和第四直部230也是一體成型結構，以使第一導管100和第二導管200均具有良好的抗衝擊強度。

於本實施例的描述中，如無特殊說明，所述的連接均指焊接。

本實施例中，所述第一導葉140垂直於所述第二導葉150，所述第三導葉240垂直於所述第四導葉250。

本發明的實施例還提供一種船舶，其包括上述實施例所述的節能導管裝置。將上述實施例所述的節能導管裝置安裝於船體上並位於螺旋槳靠近船首一側，可以有效提高船舶的節能效果。

在本說明書的描述中，參考術語「優選實施方案」、「優選的實施方案」等的描述意指結合該實施例或示例描述的具體特徵、結構、材料或者特點包含於本發明的至少一個實施例或示例中。在本說明書中，對上述術語的示意性表述不一定指的是相同的實施例或示例。而且，描述的具體特徵、結構、材料或者特點可以在任何的一個或多個實施例或示例中以合適的方式結合。

以上實施例僅用來說明本發明的詳細方案，本發明並不局限於上述實施例，即不意味著本發明必須依賴上述實施例才能實施。所屬技術領域的技術人員應該明了，對本發明的任何改進，對本發明產品各原料的等效替換及輔助成分的添加、具體方式的選擇等，均落在本發明的保護範圍和公開範圍之內。