導緣凹凸螺旋槳的製作方法

2023-05-28 21:37:26

專利名稱：導緣凹凸螺旋槳的製作方法
技術領域：
本發明涉及的是一種船舶領域，具體地說是船舶推進裝置。
背景技術：
螺旋槳的作用是保證船舶的推進性能，船舶正常航行時，普通葉型的螺旋槳在工作時將耗費大量的主機功率，那麼就需要用最少的能源消耗產生最大的推力。在如今國際船舶界提出「船舶節能減排」和「綠色船舶」等船舶發展新概念的大環境下，開發一種節能型螺旋槳將是非常有必要且十分有意義的。
發明內容本發明的目的在於提供提高水動力性能、達到節能的目的導緣凹凸螺旋槳。本發明的目的是這樣實現的本發明導緣凹凸螺旋槳，包括槳榖、槳葉，槳葉安裝在槳榖上組成螺旋槳本體，螺旋槳本體安裝在船尾處，其特徵是槳葉一側的導邊輪廓線為凹凸形狀，螺旋槳本體旋轉時，輪廓線帶有凹凸形狀的槳葉導邊先於水流接觸。本發明還可以包括I、所述的凹凸形狀為正弦曲線，R為槳榖中心到槳葉葉邊的距離，r為以槳榖圓心的槳葉剖面半徑，r/R=0. 2,0. 4,0. 6,0. 8、I處為正弦曲線的波谷，r/R=0. 3,0. 5,0. 7,0. 9處
為正弦曲線的波峰。本發明的優勢在於本發明在保證具有常規螺旋槳性能的前提下，通過槳葉導緣形狀的改變，產生反向旋轉的旋渦，將產生的能量重新吸收利用，進而提高了螺旋槳的水動力性能，達到了節能的目的。本發明只改變螺旋槳槳葉的外部形狀，沒有增加附加裝置，避免了附加裝置產生的能量消耗，並且易於實現。

圖I為本發明的示意圖；圖2為本發明在船尾的局部示意圖；圖3為凹凸槳葉半個周期葉型剖面示意圖。
具體實施方式
以下結合附圖舉例對本發明做更詳細地描述結合圖I 3，本發明槳葉一側的導邊輪廓線為凹凸形狀，另一側為隨邊3。螺旋槳旋轉時，槳葉2的凹凸導邊4先與水流接觸，這樣會產生大量的旋渦，凹凸導邊4可以將產生的漩渦重新利用，將這部分能量重新注入到水流中，提高螺旋槳的水動力性能。該槳為Ka4-5510槳，直徑為O. 5m。導緣為正弦曲線，波高為5mm，4個周期，在r/R(r為剖面半徑，R為螺旋槳半徑)=0. 2，O. 4，O. 6，O. 8，I處為波谷，在r/R=0. 3，O. 5，O. 7，O. 9處為波峰。螺旋槳的盤面比、螺距比保持不變。導緣凹凸螺旋槳由槳轂I和凹凸槳葉2組成。該槳安裝在船體5的船尾處，並與船用舵6 —起工作，保證船體具有推進性能和操縱性能。導緣凹凸螺旋槳工作時，來流經過螺旋槳，產生反向旋轉的旋渦，將產生的能量重新吸收利用，增加來流的動力，從而提高螺旋槳的水動力性能。凹凸螺旋槳的工作原理為(I)導緣凹凸螺旋槳旋轉的動力由船體主機提供。(2)當來流流經凹凸槳葉時，會在凹凸導緣附近產生反向旋轉的漩渦，旋轉的漩渦向液流中注入動力，這能使液流緊貼槳葉表面，減少流動分離，將旋渦產生的能量吸收利用，提高了螺旋槳的水動力性能。(3)改變導緣凹凸螺旋槳的進速，繪製螺旋槳效率曲線，並與普通ka4_5510螺旋·槳對比，證明該新型槳可以提高普通螺旋槳的水動力性能。槳葉導邊的凹凸結節是本發明的重點，凹凸結節可以使來流產生反向旋轉的漩潤。圖3為凹凸槳葉半個周期葉型剖面示意圖，其中7為波谷處葉型，8為平衡位置處葉型，9為波峰處葉型。當來流流過螺旋槳，在槳葉的凹凸導邊產生反向旋轉的旋渦，旋轉的漩渦向液流中注入動力，這能使液流緊貼槳葉，這樣的效應使螺旋槳產生的推力增加，轉矩下降導致螺旋槳效率提高，改善螺旋槳的水動力性能，同時還具有倒車快、減震降噪的作用。凹凸葉片在船用舵和普通機翼上的應用，已經取得了可靠的理論結果，但在螺旋槳上的應用還沒有研究，本專利將凹凸結節與槳葉結合起來，實現了對傳統螺旋槳的改進。此螺旋槳具有結構簡單，節能減阻效果好的特點，在水面船舶和水下潛器上具有廣闊的應用前景。
權利要求1.導緣凹凸螺旋槳，包括槳榖、槳葉，槳葉安裝在槳榖上組成螺旋槳本體，螺旋槳本體安裝在船尾處，其特徵是槳葉一側的導邊輪廓線為凹凸形狀，螺旋槳本體旋轉時，輪廓線帶有凹凸形狀的槳葉導邊先於水流接觸。
2.根據權利要求I所述的導緣凹凸螺旋槳，其特徵是所述的凹凸形狀為正弦曲線，R為槳榖中心到槳葉葉邊的距離 ，r為以槳榖圓心的槳葉剖面半徑，r/R=0. 2,0. 4,0. 6,0. 8、I處為正弦曲線的波谷，r/R=0. 3,0. 5,0. 7、0· 9處為正弦曲線的波峰。
專利摘要本實用新型的目的在於提供導緣凹凸螺旋槳，包括槳榖、槳葉，槳葉安裝在槳榖上組成螺旋槳本體，螺旋槳本體安裝在船尾處，其特徵是槳葉一側的導邊輪廓線為凹凸形狀，螺旋槳本體旋轉時，輪廓線帶有凹凸形狀的槳葉導邊先於水流接觸。本實用新型在保證具有常規螺旋槳性能的前提下，通過槳葉導緣形狀的改變，產生反向旋轉的旋渦，將產生的能量重新吸收利用，進而提高了螺旋槳的水動力性能，達到了節能的目的。本實用新型只改變螺旋槳槳葉的外部形狀，沒有增加附加裝置，避免了附加裝置產生的能量消耗，並且易於實現。
文檔編號B63H1/26GK202717022SQ20122021694
公開日2013年2月6日 申請日期2012年5月15日 優先權日2012年5月15日
發明者常欣, 程相茹, 郭春雨, 王超, 於凱 申請人:哈爾濱工程大學