新型节能舵的开发与应用

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1、新型节能舵的开发与应用J浩呛(江苏科技大学船舶与海洋工程学院江苏镇江212003)摘要：随着世界范围内的能源紧缺问题的出现,特别是燃油价格的不断上涨，对船舶节能的研究也变得越來越迫切。为了提高船舶营运的经济效益，长期以來，船舶的节能问题已普遍引起造船、航运界科技工作者及管理人员的重视,各种行Z有效的节能措施不断被采用，而新的节能途径也在积极地探索。通过查阅资料，新开发的节能舵被证明有较大的节能效果，对内河船舶有一定的推广价值。关键词：节能；螺旋桨；舵球；Developmentandapplicationofnewenergy-savingservoDingHa

2、ohan(JiangsuUniversityofscienceandtechnologyschoolofnavalarchitectureandOceanEngineering,JiangsuZhenjiang,212003)Abstract:Alongwiththeemergeneeofaworldwideshortageofenergy,inparticulartherisingfuelprices,thevesselenergysavingstudieshavebecomemoreandmorepressing.Theeconomicbenefitsin

3、ordertoimprovetheoperationoftheship,foralongtime,ship，senergyproblemhascauseduniversalshipbuilding,shippingindustryscientistsandmanagersfocus,provenenergy-savingmeasuresareintroduced,andnewwaysofenergy-savingisalsoactiveinexploring.Throughaccesstoinformation,thenewlydevelopedrudderp

4、rovedtohavegreaterenergysavingsofenorgysaving,havesomepromotiormlvalueforinlandwaterwayvessels.Keywords:Energysaving;Propeller;Rudderbal11节能舵概况节能舵是以冋收桨后尾流旋转所消耗的能量为冃标。华中理工大学的涡尾也从这个H标考虑，只不过它的方法是先让桨前来流产生与尾流旋转方向相反的旋转水流，尽管试验表明有明显的节能效果，但它的制造工艺比节能舵要复朵得多。节能舵是在流线型舵叶的两侧各安装一个接近于水平放置的推力翼，其前进的方向

5、与巾一致，遇到的來流速度相当于阳与桨叶法向速度之和，推力翼在一定的攻角下产生升力及阻力，从而产生辅助推力。辅助推力的大小由推力翼翼形、安装位置、来流速度及攻角等因素所决定。尾流分析图卜•面以船舶流体力学知识來分析尾流情况（参见上图）。从船的舰部向舷看桨，假设螺旋桨旋转方向是顺时针,水流从左向右，在III处阻力小，流线通畅，攻角可以大些，在1处流线受船体约束，攻角可以小些;在II、III处流线向上，所以推力翼为更多地吸收能量，尽量向上，但过大由于尾流宽度减小，速度变小，也不合理；在IV处流线向下，所以推力翼尽量向下。节能舵示意图如下图。n节能舵示意图由上图屮看到

6、，现有的流线型舵分成2叶，前叶固定在尾框上，后叶转动，推力翼安装在固定叶上，这是因为：⑴试验时发现常规龙门档为扁钢40X80mm",能量损失为2%,为了减少损失，龙门档应增设流线型罩；(2)推力翼若装在转动舵叶上，出于内河船舶操纵频繁，推力翼通常不能在最佳位置迎接来流而影响效果；(3)—•般内河船流线型舵与龙门档Z间空隙较小，若加装推力翼，转动时推力翼有可响操舵，以致舵角不准。考虑到以上因素，新型的节能舵将推力翼安装在固定舵叶上，改进了诸多不足。试验还表明，推力翼的展长主要受尾流宽度的影响，考虑尾流的收缩作用，推力翼长度的选取以螺旋桨直径的0.9、0.95为宜

7、,过长会因超出尾流宽度而失去价值，且容易碰撞损坏;过短则不能有效利用尾流。另外，在节能舵试验中得知，推力翼的安装角对节能影响很大，根据流线的走向，安装角一般在5。左右为最佳。同时，在推力翼翼形选择上按照升力系数人，阻力系数小的原则选取，以使翼面枳增加从而使升力上升，在无水草地区推力翼不后掠。2实用效果现就浙航062轮安装节能舵的情况加以说明。该轮主尺度：总长27.5m垂线长24.9m型宽4.7m型深1.6m主机6135AG转速1500r/min改装节能舵后的试验结果如表所示：项目第一次试捡第二次试验第三次试殓L?速in)m转(r/耗/h)oo924oo5-3£

8、tri1A■•AMVAD5cuQv5C