專利名稱：一種新船型的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種新船型，它有不對(duì)稱雙尾，首部為尖頭型或短球首。
目前航行于長(zhǎng)江的客船、旅游船中，已有相當(dāng)數(shù)量的船舶采用了尖頭雙尾船型，且都是采用對(duì)稱型雙尾船型，航行實(shí)踐證明雙尾船型的推進(jìn)效率高，尾部興波小，不愧為一種優(yōu)秀的節(jié)能新型，但和一些其它船一樣，對(duì)尾部振動(dòng)控制不能令人滿意。我們認(rèn)為引起船舶尾部振動(dòng)的原因固然很多，但除了結(jié)構(gòu)強(qiáng)度、軸系激振、螺旋槳與船體的配合、螺旋槳加工質(zhì)量等方面的原因之后，螺旋槳盤面處的伴流場(chǎng)不均勻是造成對(duì)稱雙尾船尾部振動(dòng)的最根本原因。對(duì)稱型雙尾的單個(gè)片尾兩側(cè)的流場(chǎng)并不對(duì)稱，就其一個(gè)片尾而言，其內(nèi)側(cè)是限制流場(chǎng)，外側(cè)是無限流場(chǎng)，縱流部分不干擾片尾兩側(cè)的流場(chǎng)是不可能的，往往發(fā)生的現(xiàn)象是片體內(nèi)側(cè)供水不足容易形成湍流，這對(duì)外旋槳是不利的。
本實(shí)用新型的目的是設(shè)計(jì)一種新型船型，以克服對(duì)稱雙尾尾部伴流不均勻而引起和尾部振動(dòng)問題，且適于內(nèi)河船使用。
本實(shí)用新型是公開一種不對(duì)稱雙尾的新船型。
不對(duì)稱尾，亦稱斜尾，這種尾型是當(dāng)今世界上從80年代開始發(fā)展起來的一種單螺旋槳船上使用的優(yōu)秀船型。這種不對(duì)稱單槳船型，從減小船尾振動(dòng)，改善螺旋槳來流，快速節(jié)能等方面表現(xiàn)出其較常規(guī)單槳船尾的優(yōu)勢(shì)。我們開發(fā)的船型是雙螺旋槳船，當(dāng)我們把雙槳船看作兩個(gè)片體而將每個(gè)片體當(dāng)作單槳船尾來研究時(shí)，引用單槳船型的不對(duì)稱尾機(jī)理對(duì)每個(gè)片體進(jìn)行優(yōu)化處理同樣也是可行的，在片體也能表現(xiàn)出在單槳船上表現(xiàn)出的諸種優(yōu)點(diǎn)。不僅如此，我們還根據(jù)長(zhǎng)期積累的設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)，對(duì)每個(gè)片體還著力強(qiáng)化了能使單槳船尾部伴流均勻化的規(guī)律和特征，以使尾部形狀進(jìn)一步理想。研究中我們掌握了生成這種尾型的方法，產(chǎn)生了我們稱之為″不對(duì)稱雙尾″的新尾型。這種新船型主要是為了克服″對(duì)稱雙尾″尾部流場(chǎng)不均勻的現(xiàn)象，我們發(fā)現(xiàn)為了使尾部流場(chǎng)均勻，當(dāng)尾體向外偏角為5到25°時(shí)，尾部流場(chǎng)有所改進(jìn)。
首部我們采用尖頭型或短球首，所謂″短球首″，是指把球首的長(zhǎng)度限制在首垂線之內(nèi)。一般船舶所用的球鼻首都是伸出首垂線的，而且往往是由球鼻首垂線的長(zhǎng)度和其在首垂線處的橫剖面積來衡量它的功能。正常的球鼻首在內(nèi)河航道使用是不適宜的，這不僅受到航道的限制，而且?？看a頭時(shí)也諸多不便。為適應(yīng)內(nèi)河航道，也為減少首部興波、降低航行阻力，我們借鑒了華中理工大學(xué)杜月中副教授研究的適合內(nèi)河船首的短球首的理論，實(shí)現(xiàn)了與我們所需船型的最佳結(jié)合，形成了本實(shí)用新型獨(dú)有的短形球首。
″不對(duì)稱雙尾″新船型，其新意不僅于一尾一首上，更可貴的是實(shí)現(xiàn)其有效而流暢的結(jié)合，變成一個(gè)實(shí)用的、不可分割的和前所未有的整體，一系列的實(shí)驗(yàn)揭示了該船型的實(shí)質(zhì)特點(diǎn)和先進(jìn)特性，現(xiàn)將其主要之點(diǎn)列舉如下1.通過″不對(duì)稱雙尾型″系列船模的研究，證明這一船型的實(shí)用價(jià)值。我們認(rèn)為″不對(duì)稱雙尾″船型，是長(zhǎng)江和我國(guó)內(nèi)河船型發(fā)展的方向，這一船型的成功，對(duì)我國(guó)內(nèi)河旅游船及客貨輪船型研究有一定的引導(dǎo)作用。
2.尾部伴流場(chǎng)的均勻性是本船的主要特色。由于該船型尾部伴流場(chǎng)均勻，減少了尾部的振動(dòng)，增加了船的舒適性。
3.節(jié)省能源，設(shè)計(jì)狀態(tài)下推進(jìn)效率高。
由于不對(duì)稱雙尾的設(shè)計(jì)，新船型的濕表面比普通船型增加了10％以上，摩擦阻力自然有所增加，但由于新船型的剩余阻力在設(shè)計(jì)狀態(tài)下可以較大幅度地降低，因此其總的有效馬力維持在常規(guī)船型的水平，這一點(diǎn)已由實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)得到證實(shí)。令人鼓舞的是，由于不對(duì)稱雙尾的合理設(shè)計(jì)，使得新船型的船身效率和相對(duì)旋轉(zhuǎn)效率較常規(guī)的雙槳船有明顯的提高，致使推進(jìn)效率大幅度提高。



圖1.為本實(shí)用新型的模型2首部輪廓線圖。
圖2.為本實(shí)用新型的模型2首部橫剖線圖。
圖3.為本實(shí)用新型的模型2的尾部橫剖線型。
圖4.為本實(shí)用新型的模型3的尾部橫剖線型。
圖5.為本實(shí)用新型的模型4首部輪廓線圖。
圖6.為本實(shí)用新型的模型4首部橫剖線圖。
圖7.為本實(shí)用新型的模型4的尾部橫剖線型。
圖8.為對(duì)比模型1的尾部線型。
圖9.為對(duì)比模型1槳盤面上軸向伴流Wx＝1－Vx／Wm的等值線圖，r／R＝1.2。

圖10.為本實(shí)用新型的模型2槳盤面上軸向伴流Wx＝1－Vx／Wm的等值線圖，r／R＝1.2。

圖11.為本實(shí)用新型的模型3槳盤面上軸向伴流Wx＝1－Vx／Wm的等值線圖，r／R＝1.2。
實(shí)施例一首部輪廓線如
圖1所示的本實(shí)用新型的模型2，其首部橫剖線如圖2所示，尾部橫剖線如圖3所示，其尾體向外偏角為14.5°，其軸向伴流等值線圖如
圖10所示。
實(shí)施例二首部輪廓線如
圖1所示的本實(shí)用新型的模型3，其首部橫剖線如圖2所示，尾部橫剖線如圖4所示，其尾體向外偏角為8°，其軸向伴流等值線如
圖11所示。
從上面模型2和模型3的伴流等值線與對(duì)比模型1相比顯示出等值線的左右對(duì)稱性，二是伴流分?jǐn)?shù)較大，三個(gè)方案的標(biāo)稱伴流Wn，實(shí)效伴流We見下表表1.標(biāo)稱伴流Wn、實(shí)效伴流We
三個(gè)方案的伴流場(chǎng)切向速度分量的一階幅值系數(shù)A和實(shí)效斜流角B，實(shí)踐證明螺旋漿在斜流中工作時(shí)產(chǎn)生的粉泡現(xiàn)象所帶來的問題要比在軸向流中工作嚴(yán)重得多，故實(shí)效斜流角B小者為好。
表2.r／R＝1.0
船模試驗(yàn)中，經(jīng)過幾度優(yōu)化，在同等條件下與優(yōu)秀的常規(guī)尖頭相比，船舶總阻力降低了30％以上。
實(shí)施例三首部輪廓線如圖5的本實(shí)用新型的模型4，其首部橫剖線如圖6所示，尾部橫剖線如圖7所示，其尾部向外偏角為8°。
權(quán)利要求1.一種新船型，由船首、平行舯體和雙尾組成，其特征在于尾部為不對(duì)稱尾，尾部向外偏角為5--25°，船首為尖頭型或短球首。
專利摘要本實(shí)用新型是一種不對(duì)稱尾的新船型，是為適應(yīng)內(nèi)河航運(yùn)的一種節(jié)能的船型，其主要特點(diǎn)是尾部伴流場(chǎng)均勻，減少了尾部振動(dòng)，增加了船的舒適性。由于不對(duì)稱雙尾設(shè)計(jì)合理，使得新船型的船身效率和相對(duì)旋轉(zhuǎn)效率較常規(guī)的雙槳船有明顯的提高，致使推進(jìn)效率大幅度提高。
文檔編號(hào)B63B1/08GK2162428SQ93222940
公開日1994年4月20日 申請(qǐng)日期1993年8月31日 優(yōu)先權(quán)日1993年8月31日
發(fā)明者范為, 胡廣宇 申請(qǐng)人:國(guó)營(yíng)武昌造船廠