無剝蝕舵的製作方法

2023-06-05 06:01:41

專利名稱：無剝蝕舵的製作方法
技術領域：
本發明涉及的是一種船舶推進裝置，具體地說是一種無剝蝕舵。
背景技術：
安裝在船舶上的舵一股布置在螺旋槳後，與螺旋槳的距離很近，因此受螺旋槳尾 流的影響很大，當船舶的航速和螺旋槳的轉速高於一定臨界值，或在舵打一定舵角時，舵前 來流的攻角就會很大，舵表面某些部位的邊界層壓力會降低至淡水溫度條件下水的汽化壓 力，便會在舵的表面產生空泡，同樣，這種氣泡推移至減化係數較小的切面位置時，就會發 生猛烈的爆破，在舵光滑表面上會出現許多被剝蝕的微孔，縮短舵的壽命，在氣泡爆破的同 時，還會產生很大噪聲，對於軍用船舶來說嚴重影響了隱蔽性。目前有很多減少空泡的方法，如採用合適的切面形式及厚度；將舵底部的導邊曲 線削圓角以防止舵底空泡現象；安裝舵的尾軸包套以預防螺旋槳輪榖的空泡現象；磨光並 拋光所有的焊接處以預防不規則表面的空泡現象；將舵表面連接處間隙周邊部分削圓角或 將間隙尺寸儘可能減小以預防間隙空泡現象。而這些措施只能對某種空泡進行預防，並不 能兼顧所有空泡，並且加工複雜。而減小螺旋槳荷載的方法雖然能夠很有效的減少舵表面 的空泡，但是不能充分利用主機的功率，使推進效率降低。

發明內容
本發明的目的在於提供一種結構合理、安裝簡便、成本低、預防空泡剝蝕效果良好 的無剝蝕舵。本發明的目的是這樣實現的它包括舵體，在舵體內布置有導管，導管的管口位於 舵表面易產生空泡的位置。當水流攻角很大時，如圖2所示，舵前壓力P會降低，當降低至淡水溫度條件下水 的汽化壓力時，就會導致該區域產生空泡現象。本發明在舵內部加入一根管線，水可以自由 流通，當導管前端的壓力P小於導管另一端的壓力Pi時，P和Pi之間就會產生壓力差，而 這種壓力差使水沿導管向前流動到導管前端的低壓力區域，填滿空泡區域，增加了該區域 的壓力，從而避免了空泡的產生，降低了舵的剝蝕。本發明從空泡產生的根本原因進行考慮，即防止舵表面局部壓力過低，在易產生 空泡的位置處設置導管，水可以自由流通，通過導管兩端之間的壓力差使水向前流動，填滿 空泡區域，避免空泡的產生，降低舵剝蝕。本發明結構合理、安裝簡便、成本低、預防空泡剝蝕效果良好。


圖1是本發明的結構示意圖；圖2是本發明的無剝蝕舵預防空泡原理圖。
具體實施例方式下面結合附圖舉例對本發明做更詳細的描述結合圖1，本發明的無剝蝕舵包括舵體2，在舵體內布置有導管1，導管的管口位於 舵表面易產生空泡的位置。結合圖2，圖2中的箭頭方向為流體方向，無剝蝕舵安裝在船舶尾部螺旋槳後，內 部設有導管，水可以自由流通，當導管前端的壓力P小於導管另一端的壓力Pi時，P和Pi之 間就會產生壓力差，而這種壓力差使水沿導管向前流動到導管前端的低壓力區域，填滿空 泡區域，增加了該區域的壓力，從而避免了空泡的產生，降低了舵的剝蝕。導管的位置布置 在舵表面較易產生空泡的位置3處，空泡位置應用計算流體動力學(CFD)軟體FLUENT進行 流場仿真分析，選擇螺旋槳不同轉速和舵打不同舵角幾種情況下進行模擬得出。導管的直 徑選擇不宜過小，會影響預防空泡效果，同時也不易過大，會導致舵的強度不夠，影響使用 壽命，通過強度分析確定導管的最佳直徑。
權利要求
1. 一種無剝蝕舵，它包括舵體，其特徵是在舵體內布置有導管，導管的管口位於舵表 面易產生空泡的位置。
全文摘要
本發明提供的是一種無剝蝕舵。它包括舵體，在舵體內布置有導管，導管的管口位於舵表面易產生空泡的位置。本發明從空泡產生的根本原因進行考慮，即防止舵表面局部壓力過低，在易產生空泡的位置處設置導管，水可以自由流通，通過導管兩端之間的壓力差使水向前流動，填滿空泡區域，避免空泡的產生，降低舵剝蝕。本發明結構合理、安裝簡便、成本低、預防空泡剝蝕效果良好。
文檔編號B63H25/38GK102001437SQ20101053335
公開日2011年4月6日 申請日期2010年11月5日 優先權日2010年11月5日
發明者胡健, 馬騁, 黃勝, 齊慧博 申請人:哈爾濱工程大學