前置半導輪的制作方法與工藝

本發明涉及一種船用節能前置導輪，尤其涉及一種前置半導輪。

背景技術：
隨著世界能源危機的逐漸顯現，國際油價自進入21世紀以來一直處于震蕩上漲狀態，這使得航運成本居高不下，因此降低運營成本成為船舶行業共同的課題。而與此同時，由于溫室氣體排放所導致的各種環境問題日益嚴峻，并受到了國際社會的廣泛關注。船舶水動力節能裝置研發也因此成為了船舶研究領域的重大課題，同時也受到廣大船東的青睞。然而，隨著船舶總體性能的日益改進，傳統的單一節能裝置的節能效果也越來越低，組合式節能裝置也逐漸成為船舶節能裝置的熱點及發展重點。

技術實現要素：
本發明的目的是解決現有技術中的問題，提供一種能夠降低船舶尾流能量損失、降低船舶能耗并提高螺旋漿推進效率的前置半導輪。本發明的技術方案是：前置半導輪，包括前置半導管以及多個前置導葉片，所述前置半導管的管壁軸向局部為缺口；所述前置導葉片的一端周向設置在前置半導管的內壁，另一端與船體尾部相連接。所述前置半導管的缺口朝下，所述前置半導管安裝的縱向傾角為0-5°。所述前置半導管的入口直徑大于其出口直徑。所述入口直徑為螺旋槳直徑的0.65～0.75倍，出口直徑為螺旋槳直徑的0.6～0.7倍。所述前置導葉片之間設置時互成不同角度。所述前置導葉片弦長小于所述前置半導管弦長。本發明涉及前置半導輪安裝在螺旋槳近前上方，其內部設有產生預旋流動的一定數目的前置導葉片，前置導葉片外周為前置半導管；該節能裝置具有改善螺旋槳上半平面入流的均勻性、提高螺旋槳船身效率、降低螺旋槳尾流旋轉能量損失等作用，可獲得相當可觀的節能效果。附圖說明圖1為本發明前置半導輪結構示意圖；圖2為本發明安裝示意圖；圖3為圖2的安裝立體圖。具體實施方式為了使本發明實現的技術手段、技術特征、發明目的與技術效果易于明白了解，下面結合具體圖示，進一步闡述本發明。如圖1所示為本發明的一種前置半導輪，包括前置半導管100以及多個前置導葉片200，所述前置半導管100的管壁軸向局部為缺口101，該缺口101朝下，其缺口101大小約占導管周向的1/4左右。如圖2和圖3，前置導葉片200的一端201周向設置在前置半導管100的內壁，另一端202與船體尾部300相連接。前置導葉片200呈扇形分布，同時采用不同攻角設計，其分布以及攻角一般根據螺旋槳及船體300確定。前置半導管100的上方通過水平翼板102、下方通過一對水平板103與船體300相接，從圖中可知前置半導管100的水平中心線104高于螺旋槳槳軸中心線105。前置導葉片200可使螺旋槳進流產生預旋，從而降低螺旋槳旋轉能量損失。本發明中前置半導管100的最大直徑小于螺旋槳的直徑，且前置半導管100入口直徑大于出口直徑。以螺旋槳的直徑D為基準，前置半導管100入口直徑一般取為0.65-0.75D，而出口直徑取為0.6-0.7D，導管收縮角不大于15°。前置半導管100的弦長一般取為0.2-0.4D，剖面厚度則為0.10-0.15L左右。同時前置半導管100安裝縱向傾角為0-5°。一般而言，前置導葉片200的弦長要小于前置半導管100弦長，為0.15-0.25D，而各前置導葉片200長度均不相同，根據前置半導管100與船體之間距離確定。參看圖1可知，前置半導輪安裝于船體300的尾部，位于螺旋槳之前。同時由附圖2可知，各前置導葉片200在前置半導管100內側的分布規律，對于右旋螺旋槳而言，船體左舷側一般布置三片前置導葉片200，而右舷側則布置兩片前置導葉片200，各前置導葉片200與前置半導輪縱中位置之間的分布角度見下表1。同時，各導葉具有不同的攻角，其扭轉角度（均以導葉葉面為基準）可見下表1。表1注：（1）以槳軸中心線為旋轉軸，由船尾朝船首看，逆時針為正；（2）以葉面隨邊指向導輪中心方向為旋轉軸。由圖1可知，該實施例散貨船所安裝的前置半導輪，經過試驗得到其節能效果為5.2%，即在主機功率不變的情況下，可提高航速0.23kn，或在保持航速不變的情況下，可降低主機能耗5.2%。因而，該船日均可節省燃油1.6ton，年均可節省燃油費用約160萬元，半年之內可收回投資成本，具有非常好的經濟效益和推廣應用價值。綜上所述僅為本發明較佳的實施例，并非用來限定本發明的實施范圍。即凡依本發明申請專利范圍的內容所作的等效變化及修飾，皆應屬于本發明的技術范疇。