專利名稱：導(dǎo)緣凹凸螺旋槳的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及的是一種船舶領(lǐng)域，具體地說是船舶推進裝置。
背景技術(shù)：
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，那么就需要用最少的能源消耗產(chǎn)生最大的推力。在如今國際船舶界提出“船舶節(jié)能減排”和“綠色船舶”等船舶發(fā)展新概念的大環(huán)境下，開發(fā)一種節(jié)能型螺旋槳將是非常有必要且十分有意義的。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的在于提供提高水動力性能、達(dá)到節(jié)能的目的導(dǎo)緣凹凸螺旋槳。本發(fā)明的目的是這樣實現(xiàn)的本發(fā)明導(dǎo)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，其特征是槳葉一側(cè)的導(dǎo)邊輪廓線為凹凸形狀，螺旋槳本體旋轉(zhuǎn)時，輪廓線帶有凹凸形狀的槳葉導(dǎo)邊先于水流接觸。本發(fā)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(fā)明的優(yōu)勢在于本發(fā)明在保證具有常規(guī)螺旋槳性能的前提下，通過槳葉導(dǎo)緣形狀的改變，產(chǎn)生反向旋轉(zhuǎn)的旋渦，將產(chǎn)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(dá)到了節(jié)能的目的。本發(fā)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(chǎn)生的能量消耗，并且易于實現(xiàn)。

圖I為本發(fā)明的示意圖；圖2為本發(fā)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(jié)合附圖舉例對本發(fā)明做更詳細(xì)地描述結(jié)合圖I 3，本發(fā)明槳葉一側(cè)的導(dǎo)邊輪廓線為凹凸形狀，另一側(cè)為隨邊3。螺旋槳旋轉(zhuǎn)時，槳葉2的凹凸導(dǎo)邊4先與水流接觸，這樣會產(chǎn)生大量的旋渦，凹凸導(dǎo)邊4可以將產(chǎn)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(dǎo)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(dǎo)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，并與船用舵6 —起工作，保證船體具有推進性能和操縱性能。導(dǎo)緣凹凸螺旋槳工作時，來流經(jīng)過螺旋槳，產(chǎn)生反向旋轉(zhuǎn)的旋渦，將產(chǎn)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(dǎo)緣凹凸螺旋槳旋轉(zhuǎn)的動力由船體主機提供。(2)當(dāng)來流流經(jīng)凹凸槳葉時，會在凹凸導(dǎo)緣附近產(chǎn)生反向旋轉(zhuǎn)的漩渦，旋轉(zhuǎn)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(chǎn)生的能量吸收利用，提高了螺旋槳的水動力性能。(3)改變導(dǎo)緣凹凸螺旋槳的進速，繪制螺旋槳效率曲線，并與普通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(dǎo)邊的凹凸結(jié)節(jié)是本發(fā)明的重點，凹凸結(jié)節(jié)可以使來流產(chǎn)生反向旋轉(zhuǎn)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(dāng)來流流過螺旋槳，在槳葉的凹凸導(dǎo)邊產(chǎn)生反向旋轉(zhuǎn)的旋渦，旋轉(zhuǎn)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(yīng)使螺旋槳產(chǎn)生的推力增加，轉(zhuǎn)矩下降導(dǎo)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(yīng)用，已經(jīng)取得了可靠的理論結(jié)果，但在螺旋槳上的應(yīng)用還沒有研究，本專利將凹凸結(jié)節(jié)與槳葉結(jié)合起來，實現(xiàn)了對傳統(tǒng)螺旋槳的改進。此螺旋槳具有結(jié)構(gòu)簡單，節(jié)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(yīng)用前景。
權(quán)利要求1.導(dǎo)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，其特征是槳葉一側(cè)的導(dǎo)邊輪廓線為凹凸形狀，螺旋槳本體旋轉(zhuǎn)時，輪廓線帶有凹凸形狀的槳葉導(dǎo)邊先于水流接觸。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的導(dǎo)緣凹凸螺旋槳，其特征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于提供導(dǎo)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，其特征是槳葉一側(cè)的導(dǎo)邊輪廓線為凹凸形狀，螺旋槳本體旋轉(zhuǎn)時，輪廓線帶有凹凸形狀的槳葉導(dǎo)邊先于水流接觸。本實用新型在保證具有常規(guī)螺旋槳性能的前提下，通過槳葉導(dǎo)緣形狀的改變，產(chǎn)生反向旋轉(zhuǎn)的旋渦，將產(chǎn)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(dá)到了節(jié)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(chǎn)生的能量消耗，并且易于實現(xiàn)。
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(yōu)先權(quán)日2012年5月15日
發(fā)明者常欣, 程相茹, 郭春雨, 王超, 于凱 申請人:哈爾濱工程大學(xué)