專利名稱：船用節(jié)能螺旋槳的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及的是一種船用節(jié)能螺旋槳，屬船舶的推進(jìn)裝置。
背景技術(shù)：
螺旋槳作為船舶前進(jìn)的推進(jìn)裝置，其工作效率是影響船舶航行速度的主要因素。船舶在航行時(shí)總是要受到三個(gè)方面的阻力，即摩擦阻力、興波阻力和形狀阻力，這三個(gè)方面的阻力影響并限制了船舶的航行速度。其中摩擦阻力取決于水下部分的摩擦面大小，并和船舶水下部分的光潔度有關(guān)；興波阻力與航行時(shí)的風(fēng)浪大小有直接關(guān)系；形狀阻力則是與船的長(zhǎng)寬比有關(guān)。船舶航行時(shí)，船尾與葉背之間產(chǎn)生一個(gè)低壓區(qū)，它與螺旋槳槳葉面上的高壓之間形成一個(gè)明顯的壓力差，這個(gè)壓力差的差值與航速和船舶形寬成正比關(guān)系，該差值越大，船舶航行的形狀阻力也越大。就是說(shuō)船的長(zhǎng)度確定后，寬度越寬，航速越快，形狀阻力也越大。目前公開(kāi)的各種船用節(jié)能螺旋槳基本上都在葉片形狀等上進(jìn)行改造，如專利申請(qǐng)?zhí)枮?00410022947.9的中國(guó)專利申請(qǐng)“凹凸葉片及凹凸螺旋槳”所公開(kāi)的，并不能真正消除船舶航行的形狀阻力。
發(fā)明內(nèi)容
針對(duì)上述長(zhǎng)期未能解決的缺陷，本發(fā)明要解決是如何通過(guò)改變船用節(jié)能螺旋槳的結(jié)構(gòu)，來(lái)消除船舶航行的形狀阻力這一技術(shù)問(wèn)題，并提出一種新的船用節(jié)能螺旋槳。
本發(fā)明提供的船用節(jié)能螺旋槳，由槳轂和槳葉構(gòu)成，在每一片槳葉上有一個(gè)連接葉面和葉背的連通孔。
船在航行時(shí)，螺旋槳的葉背的吸力與船尾之間形成一個(gè)渦流低壓區(qū)，該區(qū)的壓力越低，那么它與壓力面以外的高壓區(qū)壓差就越大，它的吸力(即形狀阻力)也就越大，這就直接限制了船的航行速度。本發(fā)明提供的船用節(jié)能螺旋槳在每一片槳葉上有一個(gè)連接葉面和葉背的連通孔，使在高低兩個(gè)不同的壓力區(qū)域之間相連通而達(dá)到平衡，形狀阻力也就得到減少或消除。在相同的主機(jī)轉(zhuǎn)速下，航速必然提高。根據(jù)實(shí)船試驗(yàn)，同一艘船使用本發(fā)明提供的船用節(jié)能螺旋槳后，在相同的主機(jī)轉(zhuǎn)速下，航速比使用無(wú)連通孔的螺旋槳提高10％左右。
同時(shí)船在航行時(shí)總會(huì)出現(xiàn)一些振動(dòng)，這是葉面與葉背之間壓差增大時(shí)出現(xiàn)的“水錘現(xiàn)象”所造成的高壓區(qū)的水在橫流的作用下沖向低壓區(qū)，對(duì)船體進(jìn)行沖擊，出現(xiàn)激烈振動(dòng)，這又稱為“液擊”。當(dāng)出現(xiàn)這種異常振動(dòng)時(shí)，以往的解決方法是只有降低主機(jī)轉(zhuǎn)速或者將舵向左或向右稍偏一個(gè)角度(即轉(zhuǎn)彎)，使振動(dòng)消除。這一機(jī)理是降低主機(jī)轉(zhuǎn)速時(shí)，航速也降低了，那么低壓區(qū)的壓力有所提升，它與高壓區(qū)的壓差也就變小了。當(dāng)壓差變小后，這種沖擊也就得到減少或消失，振動(dòng)也就消除了。同理，如果將舵向左或向右偏一個(gè)角度時(shí)，船兩側(cè)的水向尾部流動(dòng)碰到舵葉后，因受舵葉的阻力原因，使低壓區(qū)的壓力提升，壓力差也隨之變小，故振動(dòng)也就消除了。而在每一片螺旋槳的槳葉上增加一個(gè)連通孔后。當(dāng)螺旋槳工作時(shí)，葉面處的水通過(guò)連通孔直接進(jìn)入葉背低壓區(qū)，達(dá)到兩區(qū)相連，使低壓區(qū)的壓力提升，那么兩區(qū)之間的壓力基本相平衡，振動(dòng)也得到消除。這也在實(shí)船試驗(yàn)中得到證實(shí)。另外螺旋槳在平衡的水里平衡運(yùn)轉(zhuǎn)，主機(jī)的負(fù)荷就得到了改善，不會(huì)受到?jīng)_擊。
除此之外，本發(fā)明提供的船用節(jié)能螺旋槳，由于高低兩區(qū)平衡后，螺旋槳工作平衡，這使尾軸承的磨損相對(duì)減輕、軸承和尾軸的水密封裝置的使用壽命相對(duì)延長(zhǎng)；不會(huì)使二區(qū)間的壓差過(guò)大，造成較輕的漂浮物被吸入低壓區(qū)，阻止捆住螺旋槳的現(xiàn)象出現(xiàn)；改變了槳的自身振動(dòng)頻率，可降低來(lái)自螺旋槳工作時(shí)受到水流沖擊發(fā)出的噪聲；消除因壓差而產(chǎn)生的尾浪。
圖1為本發(fā)明一實(shí)施例的主視圖；圖2為圖1的俯視半剖圖。
具體實(shí)施例方式
1、本實(shí)施例提供的船用節(jié)能螺旋槳，在槳轂上有三個(gè)槳葉，在每個(gè)槳葉上打了一個(gè)連接葉面和葉背的連通孔。
2、本實(shí)施例提供的船用節(jié)能螺旋槳，如圖1、2所示，在槳轂1上有四個(gè)槳葉2，在每個(gè)槳葉上打了一個(gè)連接葉面a和葉背b的連通孔3，且所述的連通孔在葉根上，連通孔兩端與葉面和葉背有平滑過(guò)渡的倒口。
3、試驗(yàn)船只排水量為600噸，設(shè)計(jì)航速為11.5節(jié)，主機(jī)轉(zhuǎn)速400轉(zhuǎn)/分鐘，功率為441千瓦。在該船原螺旋槳0.2r處各葉片上打一直徑為31.5毫米的連通孔，兩端倒圓角進(jìn)行改裝。在改裝前后以同一條件試航，船速?gòu)?0.5節(jié)(主機(jī)轉(zhuǎn)速390轉(zhuǎn)/分鐘)提高到13.8節(jié)(主機(jī)轉(zhuǎn)速380轉(zhuǎn)/分鐘)，船速以衛(wèi)星導(dǎo)航儀測(cè)量。并未發(fā)生振動(dòng)現(xiàn)象。
權(quán)利要求
1.一種船用節(jié)能螺旋槳，由槳轂和槳葉構(gòu)成，其特征是在每一片槳葉上有一個(gè)連接葉面和葉背的連通孔。
2.如權(quán)利要求1所述的船用節(jié)能螺旋槳，其特征是所述的連通孔在葉根上。
3.如權(quán)利要求1所述的船用節(jié)能螺旋槳，其特征是所述的連通孔兩端與葉面和葉背有平滑過(guò)渡的倒口。
全文摘要
本發(fā)明提供的船用節(jié)能螺旋槳，由槳轂[1]和槳葉[2]構(gòu)成，在每一片槳葉上有一個(gè)連接葉面和葉背的連通孔[3]。船在航行時(shí)，螺旋槳的葉背的吸力與船尾之間形成一個(gè)渦流低壓區(qū)，該區(qū)的壓力越低，那么它與壓力面以外的高壓區(qū)壓差就越大，它的吸力(即形狀阻力)也就越大，這就直接限制了船的航行速度。本發(fā)明提供的船用節(jié)能螺旋槳在每一片槳葉上有一個(gè)連接葉面和葉背的連通孔，使在高低兩個(gè)不同的壓力區(qū)域之間相連通而達(dá)到平衡，形狀阻力也就得到減少或消除。在相同的主機(jī)轉(zhuǎn)速下，航速必然提高。根據(jù)實(shí)船試驗(yàn)，同一艘船使用本發(fā)明提供的船用節(jié)能螺旋槳后，在相同的主機(jī)轉(zhuǎn)速下，航速比使用無(wú)連通孔的螺旋槳提高10％左右。
文檔編號(hào)B63H1/26GK1817738SQ20061004936
公開(kāi)日2006年8月16日 申請(qǐng)日期2006年1月23日 優(yōu)先權(quán)日2006年1月23日
發(fā)明者李如忠 申請(qǐng)人:李如忠