帶有曲向?qū)н叺亩嫒~的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及船部件領(lǐng)域，具體涉及一種帶有曲向?qū)н叺亩嫒~。
【背景技術(shù)】
[0002]目前船舶設(shè)計上的各個舵葉的剖面型值都是針對對稱剖面的，傳統(tǒng)的舵葉采用傳統(tǒng)的NACA型流線型值，舵葉導(dǎo)流單一，目前技術(shù)已無法再提高舵效，舵葉與螺旋槳之間改進(jìn)導(dǎo)流拯待解決。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]鑒于已有技術(shù)存在的缺陷，本發(fā)明提供一種帶有曲向?qū)н叺亩嫒~，其可使舵力、舵葉扭矩達(dá)到最理想值，還可優(yōu)化舵系統(tǒng)以及槳后流場的作用效果。
[0004]為達(dá)到上述目的，本發(fā)明所采用的技術(shù)方案為舵葉設(shè)置三向?qū)Я鬟?，艏部?dǎo)流邊分上、中、下三節(jié)段傾斜扭曲過渡導(dǎo)邊;上部向一側(cè)傾斜，中部扭曲過渡到下部向另一側(cè)傾斜;艏部導(dǎo)流邊為左、中、右傾斜曲向?qū)н呅褪?舵葉結(jié)構(gòu)由曲面外板，舵葉頂板、舵葉底板及中間水平隔板和垂直隔板組成封閉結(jié)構(gòu)。
[0005]帶有曲向?qū)н叺亩嫒~，從舵葉的內(nèi)部結(jié)構(gòu)來看，其包括若干橫向板、若干縱向板、外板、頂板和底板，所述若干橫向板與若干縱向板構(gòu)成舵葉的骨架，外板包裹舵葉的骨架，若干橫向板、若干縱向板、外板、頂板和底板構(gòu)成封閉結(jié)構(gòu);所述若干橫向板分為第一類橫向板、第二類橫向板和第三類橫向板，舵葉上部至舵球位置區(qū)域的橫向板為第一類橫向板，舵球位置的橫向板為第二類橫向板，舵球位置至舵葉下部的橫向板為第三類橫向板，若干橫向板由舵葉上部至舵葉下部橫向板長度逐漸減小;第一類橫向板的艏部偏向橫向板交線的一側(cè)，第二類橫向板為對稱橫向板，第三類橫向板的艏部偏向橫向板交線的另一側(cè);所述若干縱向板分為第一類縱向板和第二類縱向板，由舵葉艉部至安裝舵桿位置區(qū)域內(nèi)的縱向板為第一類縱向板，由安裝舵桿位置至舵葉艏部區(qū)域內(nèi)的縱向板為第二類縱向板，所述若干縱向板的寬度由舵葉艉部至舵葉艏部先逐漸增大，增大到安裝舵桿位置后逐漸減小;第一類縱向板均為對稱縱向板，第二類板為非對稱縱向板;舵葉艏部為曲向過渡導(dǎo)邊，所述導(dǎo)邊光滑過渡。所述第一類橫向板艏部與橫向交線的偏差值由上至下逐漸減小。所述第三類橫向板艏部與橫向交線的偏差由上至下逐漸增大。所述第一類橫向板和第三類橫向板艏部的偏轉(zhuǎn)不能超出各自所在平面內(nèi)舵葉的最大厚度。所述帶有曲向?qū)н叺亩嫒~的厚度由舵葉上部至舵葉下部呈扭曲過渡。
[0006]縱向板與縱舯線所在船體剖面的交線稱縱向板交線，橫向板與舵系中心線所在船體法相剖面的交線稱橫向板交線。
[0007]所述帶有曲向?qū)н叺亩嫒~的最大厚度由舵葉上部至舵葉下部逐漸減小。
[0008]舵葉結(jié)構(gòu)由多曲面外板，舵葉頂板、舵葉底板及中間水平隔板和垂直隔板組成封閉結(jié)構(gòu)，舵葉艏部迎水流導(dǎo)邊設(shè)計成曲向?qū)н呅褪?，從上到下設(shè)計扭曲過渡形狀。所述帶有曲向?qū)н叺亩嫒~的設(shè)計，需要分析上、中、下三節(jié)段舵葉不同舵型參數(shù)對舵力及舵葉扭及舵桿直徑的影響。舵葉艏部導(dǎo)流邊分上、中、下三節(jié)段傾斜扭曲過渡導(dǎo)邊設(shè)計，上部向一邊傾斜，中部扭曲過渡到下部向另一邊傾斜。帶有曲向?qū)н叺亩嫒~剖面型值的確定是帶有曲向?qū)н叺亩嫒~設(shè)計的技術(shù)核心。對于舵葉艏導(dǎo)邊左、中、右傾斜曲向?qū)н呅褪?。偏轉(zhuǎn)角確定的原則是:結(jié)合舵的最大厚度來確定，也就是說舵導(dǎo)邊偏轉(zhuǎn)最大不能超出舵葉的最大厚度，否則會增加舵航行阻力，抵消扭曲導(dǎo)邊與槳后流場的作用；導(dǎo)邊偏轉(zhuǎn)角過小同樣所起作用有限，不能起到明顯的節(jié)能效果?？紤]到舵葉扭曲中線上部厚度大，底部厚度小的特點，上下偏轉(zhuǎn)角也不宜相同。目前船舶設(shè)計上的各個舵葉剖面型值都是針對對稱剖面的，本設(shè)計通過對不同的剖面型值進(jìn)行偏轉(zhuǎn)，并通過計算軟件分析和船模試驗對扭曲型值進(jìn)行優(yōu)化，形成自有的舵葉剖面型式，也使達(dá)到更加高效節(jié)能的效果。
[0009]本發(fā)明的有益效果:通過對舵葉曲向?qū)н叺脑O(shè)計和剖面型值、偏轉(zhuǎn)角的一遍遍優(yōu)化，使舵力、舵葉扭矩達(dá)到最理想值。舵導(dǎo)邊偏轉(zhuǎn)最大沒有超出舵葉的最大厚度，減小了舵航行阻力，舵葉艏邊曲向?qū)н呅螤顚β菪龢擦髌鸬搅宋照髯饔?，在推進(jìn)效率方面，采用帶有曲向?qū)н叾嫒~的舵至少比普通半懸掛舵提高至少1.5%，可節(jié)能降低油耗。在船舶快速性方面，采用帶有曲向?qū)н叾嫒~的舵航速提高至少0.1節(jié)?？梢姡涫苟嫘Т蟠蟾纳疲鸬搅烁咝Ы岛淖饔?。
【附圖說明】
[0010]圖1是舵葉結(jié)構(gòu)示意圖；
圖2是舵葉內(nèi)部縱向板VI上部分示意圖；
圖3是舵葉內(nèi)部縱向板VI下部分示意圖；
圖4是舵葉內(nèi)部縱向板V2上部分示意圖；
圖5是舵葉內(nèi)部縱向板V2下部分示意圖；
圖6是舵葉內(nèi)部縱向板V3上部分示意圖；
圖7是舵葉內(nèi)部縱向板V3下部分示意圖；
圖8是舵葉內(nèi)部縱向板V4上部分示意圖；
圖9是舵葉內(nèi)部縱向板V4下部分示意圖；
圖10是舵葉內(nèi)部縱向板V5上部分示意圖；
圖11是舵葉內(nèi)部縱向板V5下部分示意圖；
圖12是舵葉內(nèi)部縱向板V6示意圖；
圖13是舵葉內(nèi)部橫向板H1示意圖；
圖14是舵葉內(nèi)部橫向板H2示意圖；
圖15是舵葉內(nèi)部橫向板H3示意圖；
圖16是舵葉內(nèi)部橫向板H4示意圖；
圖17是舵葉內(nèi)部橫向板H5示意圖；
圖18是舵葉內(nèi)部橫向板H6示意圖；
圖19是舵葉內(nèi)部橫向板H7示意圖；
圖20是舵葉內(nèi)部橫向板H8示意圖；
圖21是舵葉內(nèi)部橫向板H9示意圖；
圖22是舵葉內(nèi)部橫向板H10示意圖； 圖23是航葉導(dǎo)流邊扭曲不意圖；
圖中:1、舵桿，2、舵球。
【具體實施方式】
[0011]本發(fā)明所采用的技術(shù)方案為舵葉設(shè)置三向?qū)Я鬟?，艏部?dǎo)流邊分上、中、下三節(jié)段傾斜扭曲過渡導(dǎo)邊;上部向一側(cè)傾斜，中部扭曲過渡到下部向另一側(cè)傾斜;艏部導(dǎo)流邊為左、中、右傾斜曲向?qū)н呅褪?舵葉結(jié)構(gòu)由曲面外板，舵葉頂板、舵葉底板及中間水平隔板和垂直隔板組成封閉結(jié)構(gòu)。
[0012]帶有曲向?qū)н叺亩嫒~，其包括若干橫向板、若干縱向板、外板、頂板和底板，所述若干橫向板與若干縱向板構(gòu)成舵葉的骨架，外板包裹舵葉的骨架，若干橫向板、若干縱向板、外板、頂板和底板構(gòu)成封閉結(jié)構(gòu);所述若干橫向板分為第一類橫向板、第二類橫向板和第三類橫向板，舵葉上部至舵球位置區(qū)域的橫向板為第一類橫向板，舵球位置的橫向板為第二類橫向板，舵球位置至舵葉下部的橫向板為第三類橫向板，若干橫向板由舵葉上部至舵葉下部橫向板長度逐漸減小;第一類橫向板的艏部偏向橫向板交線的一側(cè)，第二類橫向板為對稱橫向板，第三類橫向板的艏部偏向橫向板交線的另一側(cè);所述若干縱向板分為第一類縱向板和第二類縱向板，由舵葉艉部至安裝舵桿位置區(qū)域內(nèi)的縱向板為第一類縱向板，由安裝舵桿位置至舵葉艏部區(qū)域內(nèi)的縱向板為第二類縱向板，所述若干縱向板的寬度由舵葉艉部至舵葉艏部先逐漸增大，增大到安裝舵桿位置后逐漸減??；第一類縱向板均為對稱縱向板，第二類板為非對稱縱向板;舵葉艏部為曲向過渡導(dǎo)邊，所述導(dǎo)邊光滑過渡。所述第一類橫向板艏部與橫向交線的偏差值由上至下逐漸減小。所述第三類橫向板艏部與橫向交線的偏差由上至下逐漸增大。所述第一類橫向板和第三類橫向板艏部的偏轉(zhuǎn)不能超出各自所在平面內(nèi)舵葉的最大厚度。所述帶有曲向?qū)н叺亩嫒~的厚度由舵葉上部至舵葉下部呈扭曲過渡。
[0013]縱向板與縱舯線所在船體剖面的交線稱縱向板交線，橫向板與舵系中心線所在船體法相剖面的交線稱橫向板交線。
[0014]舵葉結(jié)構(gòu)由多曲面外板，舵葉頂板、舵葉底板及中間水平隔板和垂直隔板組成封閉結(jié)構(gòu)，舵葉艏部迎水流導(dǎo)邊設(shè)計成曲向?qū)н呅褪?，從上到下設(shè)計扭曲過渡形狀。所述帶有曲向?qū)н叺亩嫒~的設(shè)計，需要分析上、中、下三節(jié)段舵葉不同舵型參數(shù)對舵力及舵葉扭及舵桿直徑的影響。舵葉艏部導(dǎo)流邊分上、中、下三節(jié)段傾斜扭曲過渡導(dǎo)邊設(shè)計，上部向一邊傾斜，中部扭曲過渡到下部向另一邊傾斜。帶有曲向?qū)н叺亩嫒~剖面型值的確定是帶有曲向?qū)н叺亩嫒~設(shè)計的技術(shù)核心。對于舵葉艏導(dǎo)邊左、中、右傾斜曲向?qū)н呅褪?。偏轉(zhuǎn)角確定的原則是:結(jié)合舵的最大厚度來確定，也就是說舵導(dǎo)邊偏轉(zhuǎn)最大不能超出舵葉的最大厚度，否則會增加舵航行阻力，抵消扭曲導(dǎo)邊與槳后流場的作用；導(dǎo)邊偏轉(zhuǎn)角過小同樣所起作用有限，不能起到明顯的節(jié)能效果?？紤]到舵葉扭曲中線上部厚度大，底部厚度小的特點，上下偏轉(zhuǎn)角也不宜相同。目前船舶設(shè)計上的各個舵葉剖面型值都是針對對稱剖面的，本設(shè)計通過對不同的剖面型值進(jìn)行偏轉(zhuǎn)，并通過計算軟件分析和船模試驗對扭曲型值進(jìn)行優(yōu)化，形成自有的舵葉剖面型式，也使達(dá)到更加高效節(jié)能的效果。
[0015]所述第一類橫向板和第三類橫向板艏部的偏轉(zhuǎn)不能超出各自所在平面內(nèi)舵葉的最大厚度。
[0016]所述帶有曲向?qū)н叺亩嫒~的每個橫向