專利名稱：槳轂消渦鰭的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及船舶技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及螺旋槳。
背景技術(shù)：
船舶運(yùn)輸作為商品物流的主要運(yùn)輸力量，在航運(yùn)過程中消耗大量不可再生能源并排放大量污染氣體和溫室氣體，針對這種情況，國際海事組織推出了船舶設(shè)計(jì)能效指標(biāo) (EEDI)，并于2013年強(qiáng)制執(zhí)行，因此，發(fā)展船舶節(jié)能技術(shù)迫在眉睫。
槳轂消渦鰭為安裝在槳后，吸收轂渦能量的裝置，螺旋槳工作時(shí)，每個(gè)槳葉與水流相互作用，以槳葉基線為渦的中心線，形成了一串附著渦，由于這些渦片環(huán)量沿徑向是變化的，隨后在槳葉的隨邊形成了瀉出渦，即常說的尾渦。梢渦和轂渦都是尾渦的形式之一，而轂渦是由于在葉片根部由螺旋槳誘導(dǎo)產(chǎn)生的切向速度在槳轂后方匯集在一起形成了一股很強(qiáng)的渦流，由于渦核中壓力最低，故易形成空泡，稱為轂渦空泡。
專利文件《帶鰭板的螺旋槳槳轂蓋》(CN 1031975A)在螺旋槳上設(shè)置了一個(gè)帶鰭板的螺旋槳轂蓋。該專利直接在傳統(tǒng)的圓錐狀導(dǎo)流鰭上安裝鰭板，回收轂渦能量的效果有限。發(fā)明內(nèi)容
本申請人針對上述現(xiàn)有技術(shù)中的缺點(diǎn)，提供一種槳轂消渦鰭，能夠吸收螺旋槳生產(chǎn)的轂渦，提高螺旋槳的推力。
本發(fā)明所采用的技術(shù)方案如下槳轂消渦鰭，包括與螺旋槳槳轂連接的轂帽，轂帽呈錐形體，所述錐形體內(nèi)為一空腔; 所述錐形體包括前端面及后端面；所述錐形體靠近前端面的圓周分布有凹槽，凹槽的內(nèi)壁與前端面之間開有螺栓孔；凹槽與空腔通過通孔連通；后端面的周邊為直端面，后端面的中央內(nèi)凹形成凹坑，凹坑的底部設(shè)有吊裝孔；轂帽的圓周分布有鰭葉，鰭葉均勻分布于轂帽圓周上且數(shù)量與所述螺旋槳槳轂上分布連接的螺旋槳槳葉的數(shù)量相同；鰭葉的長度為螺旋槳槳葉長度的15% 25% ;鰭葉的螺距角與螺旋槳槳葉根部幾何螺距角的差值為-18° 10° ;鰭葉的反側(cè)斜角20° 60° ;進(jìn)一步的技術(shù)方案如下所述凹槽均勻分布在轂帽的圓周面上；所述通孔位于相對的兩個(gè)凹槽底部。
本發(fā)明的有益效果在于將傳統(tǒng)轂帽后端做成直端面，并且內(nèi)凹，有利于轂帽壓力恢復(fù)；消渦鰭葉片采用反側(cè)斜，并與螺旋槳負(fù)荷分布相匹配的變螺距形式，提高對轂渦的回收效率，提高螺旋槳的推力。


圖I為本發(fā)明的主視圖。
圖2為圖I的A-A剖視圖。
圖3為本發(fā)明安裝于螺旋槳上的立體圖。
圖4為圖3的局部放大圖。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合附圖，說明本發(fā)明的具體實(shí)施方式
。
如圖I至圖4所示，本發(fā)明包括轂帽8，轂帽8呈錐形體，所述錐形體內(nèi)為一空腔3 ； 所述錐形體包括前端面10及后端面9 ;所述錐形體靠近前端面10的圓周分布有凹槽5，凹槽5的內(nèi)壁與前端面10之間開有螺栓孔2，螺栓孔2的數(shù)量與相應(yīng)螺旋槳槳轂12小端面上的開孔數(shù)量相同；任意兩個(gè)相對的凹槽5與空腔3分別通過通孔4相通；后端面(9)的周邊為直端面，后端面9的中央內(nèi)凹形成凹坑6，凹坑6的設(shè)置有利于轂帽8的壓力恢復(fù)，凹坑6 的底部設(shè)有吊裝孔7 ;轂帽8的圓周分布連接有鰭葉1，鰭葉I均勻分布于轂帽8圓周上且數(shù)量與螺旋槳的槳轂12上分布連接的螺旋槳槳葉11的數(shù)量相同；鰭葉I的長度為螺旋槳槳葉11長度的15% 25%，最佳值取20% ;鰭葉I的螺距角與螺旋槳槳葉11根部幾何螺距角的差值為-18° 10° ;鰭葉I的反側(cè)斜角為20° 60°，反側(cè)斜角的角度隨鰭葉I數(shù)量的不同而變化；在轂帽8借助槳轂12小端面上的開孔、螺栓孔2以及螺釘安裝至槳轂12 上后，鰭葉I處于兩相鄰槳葉11根部隨邊13中間，保證螺旋槳槳葉11根部隨邊13至鰭葉 I根部導(dǎo)邊14的軸向距離與螺旋槳直徑的比值在O. 030 O. 045之間；本發(fā)明的作用原理如下在將消渦轂安裝于螺旋槳后方，使得槳葉11根部脫落的渦沿著槳轂12處向后運(yùn)動(dòng)時(shí)， 遇到鰭片I并與鰭片I相互作用，同時(shí)也被鰭片I產(chǎn)生的旋渦部分所抵消；此時(shí)槳葉11根部的切向速度被減弱，不能形成很強(qiáng)的轂渦，由轂渦誘導(dǎo)的周向速度下降，整個(gè)流場變得平和穩(wěn)定，渦的強(qiáng)度減弱，與渦相關(guān)聯(lián)的能量因而得以在槳轂12上恢復(fù)；因此消渦鰭的作用機(jī)理為1)降低扭矩的作用通過接收帶誘導(dǎo)角的槳轂12的來流，產(chǎn)生了鰭片I的扭矩和推力。鰭片I的扭矩朝著螺旋槳的旋轉(zhuǎn)方向，所以螺旋槳總扭矩降低；2)增加螺旋槳系統(tǒng)整體推力的作用消渦鰭自身受到摩擦力，產(chǎn)生負(fù)推力，但由于消渦鰭對螺旋槳伴流場的干涉作用，使得螺旋槳槳葉11本身的推力增加，同時(shí)由于消除了轂渦，使螺旋槳后方的壓力減小，從而降低了槳轂12的阻力，使整個(gè)螺旋槳系統(tǒng)的推力增加，以此減少了槳轂12的能量損失，提高了螺旋槳的推進(jìn)效率。
以上描述是對本發(fā)明的解釋，不是對發(fā)明的限定，本發(fā)明所限定的范圍參見權(quán)利要求，在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)，可以作任何形式的修改。
權(quán)利要求
1.槳轂消渦鰭，其特征在于包括與螺旋槳槳轂連接的轂帽(8)，轂帽(8)呈錐形體，所述錐形體內(nèi)為一空腔(3);所述錐形體包括前端面(10)及后端面(9);所述圓柱體靠近前端面(10)的圓周分布有凹槽(5)，凹槽(5)的內(nèi)壁與前端面(10)之間開有螺栓孔(2);凹槽(5)與空腔(3)通過通孔(4)連通；后端面(9)的周邊為直端面，后端面(9)的中央內(nèi)凹形成凹坑(6)，凹坑(6)的底部設(shè)有吊裝孔(7);轂帽(8)的圓周分布有鰭葉(1)，鰭葉(I)均勻分布于轂帽(8)圓周上且數(shù)量與所述螺旋槳槳轂上分布連接的螺旋槳槳葉(11)的數(shù)量相同；鰭葉(I)的長度為螺旋槳槳葉(11)長度的15% 25%;鰭葉(I)的螺距角與螺旋槳槳葉(11)根部幾何螺距角的差值為-18° 10° ;鰭葉(I)的反側(cè)斜角20° 60°。
2.如權(quán)利要求I所述的槳轂消渦鰭，其特征在于凹槽(5)均勻分布在轂帽(8)的圓周面上。
3.如權(quán)利要求I或2所述的槳轂消渦鰭，其特征在于通孔(4)位于相對的兩個(gè)凹槽(5)底部。
全文摘要
本發(fā)明涉及槳轂消渦鰭，包括轂帽，轂帽呈錐形圓柱體，所述錐形體內(nèi)為一空腔；所述錐形體包括前端面及后端面；所述錐形體靠近前端面的圓周分布有凹槽，凹槽的內(nèi)壁與前端面之間開有螺栓孔；凹槽的底部與空腔通過通孔連通；后端面的中央內(nèi)凹，形成凹坑，凹坑的底部設(shè)有吊裝孔；轂帽的圓周分布有鰭葉；本發(fā)明能夠吸收螺旋槳生產(chǎn)的轂渦，提高螺旋槳的推力。
文檔編號B63H1/20GK102923285SQ201210386010
公開日2013年2月13日 申請日期2012年10月12日 優(yōu)先權(quán)日2012年10月12日
發(fā)明者辛公正, 韓用波, 馬艷, 黃國富, 唐登海, 董鄭慶, 張海民 申請人:中國船舶重工集團(tuán)公司第七○二研究所