节能组合装置及包括其的船舶的制作方法

本发明涉及船舶的，特别地涉及一种节能组合装置及包括其的船舶。

背景技术：

1、船运行业中，燃油成本是主要的运营成本之一。节能环保作为船舶行业共同关心的话题，在eedi(energy efficiency design index,船舶能效设计指数)背景下愈加重要。在船体尾部，通常在螺旋桨前安装有节能附体装置(其中，附体指的是该节能装置是附着在船体上的)，来提高与螺旋桨的匹配，提升推进效率，达到节能减排的目的。

2、但现有技术中，螺旋桨前的节能附体装置要么过于简单，无法有效提升推进效率，要么节能附体装置的结构复杂，从而导致加工、安装复杂，增加了船舶制造成本。

技术实现思路

1、本发明要解决的技术问题是为了克服现有技术中船舶螺旋桨前的节能附体装置无法有效提升船舶推进效率和结构复杂导致成本上升的缺陷，提供一种节能组合装置及包括其的船舶。

2、本发明是通过下述技术方案来解决上述技术问题：

3、一种节能组合装置，安装在船体的尾部，船尾还安装有螺旋桨，至少部分所述节能组合装置设在所述螺旋桨沿从船首至船尾的第一方向的前端，所述节能组合装置包括若干个沿所述船尾的周向间隔设置的第一导流件，每个所述第一导流件沿所述螺旋桨的径向延伸设置，

4、所述节能组合装置还包括至少一个第二导流件，所述第二导流件沿所述船尾的周向弧形延伸设置，至少部分所述第二导流件设在所述第一导流件沿所述第一方向的前端，并且至少部分所述第一导流件位于所述第二导流件弧形延伸对应的角度范围内；

5、所述第二导流件包括所述第一方向依次设置的第一侧边和第二侧边，所述第一侧边和/或所述第二侧边相对于所述螺旋桨的径向面倾斜设置。

6、在本方案中，通过上述设置的节能组合装置，水流从船体两侧向船尾汇流，沿第一方向先后流经第二导流件、第一导流件至螺旋桨处。通过上述倾斜设置的第二导流件，与从船体向第二导流件的来流形成夹角，可以减小船体尾部水流的分离，提高螺旋桨前方流场的均匀性。相比于单一导流件或非倾斜设置的导流件，通过上述设置两种不同方向延伸设置的两种导流件的配合，可以进一步产生有利于螺旋桨推进力的水流，使螺旋桨产生更大的推力；从而提高了与船桨的匹配性，提升了船舶的推进效率，提高了节能效果。并且两个导流件分体加工，结构简单，易于制造和降低加工、安装成本；弧形延伸的第二导流件采用倾斜设置，相比于直型设置的导流件，可减少第二导流件的体积，从而减少生产制造成本。

7、较佳地，所述螺旋桨包括与所述径向面垂直的、并从船底至甲板延伸的竖直面，所述节能组合装置在所述船体上的位置相对于所述竖直面的方向与所述螺旋桨的旋转方向相反。

8、在本方案中，该节能组合装置在船体上的位置相对于竖直面的方向采用与螺旋桨的旋转方向相反，即，若螺旋桨是右旋，则该节能组合装置设在竖直面的左侧；若螺旋桨是左旋，则该节能组合装置设在竖直面的右侧。采用这样的设置，使得水流从船体两侧向船尾汇流，经过该节能组合装置时，能够产生与螺旋桨旋转相反的水流，有利于提高螺旋桨的推进力，从而进一步提升船舶的推进效率和节能效果。

9、较佳地，所述第二导流件还包括分别设在所述螺旋桨的旋转方向的起始端和末端的第三侧边和第四侧边；所述第三侧边和/或所述第四侧边相对于所述螺旋桨的轴线倾斜设置。

10、在本方案中，第二导流件的第三侧边和第四侧边也采用上述倾斜设置，进一步能够减小船体尾部水流的分离，提高螺旋桨前方流场的均匀性，有利于提高推进力。

11、较佳地，所述第一侧边相对于所述径向面的倾斜角度为第一倾斜角度，所述第二侧边相对于所述径向面的倾斜角度为第二倾斜角度，所述第一倾斜角度不同于所述第二倾斜角度；

12、和/或，

13、所述第三侧边相对于与所述螺旋桨的轴线的倾斜角度为第三倾斜角度，所述第四侧边相对于所述螺旋桨的轴线的倾斜角度为第四倾斜角度，所述第三倾斜角度不同于所述第四倾斜角度。

14、在本方案中，第二导流件的第一侧边和第二侧边采用上述不同的倾斜角度，和/或，第二导流件的第三侧边和第四侧边采用上述不同的倾斜角度，均能实现与来流形成不同的夹角，能够更有效地减小船体尾部水流的分离，提高螺旋桨前方流场的均匀性，有利于提高推进力。

15、较佳地，所述第二导流件在所述第一方向上不同位置处的直径与所述螺旋桨的直径的比例与所述船体的表面线型相匹配；

16、和/或，所述第三侧边和所述第四侧边沿所述螺旋桨轴线方向的长度与所述螺旋桨的直径的比例均与所述表面线型相匹配。

17、在本方案中，弧形延伸的第二导流件不同位置处的直径通过调节与螺旋桨直径的比例关系，和/或，第二导流件的第三侧边和第四侧边的长度通过调节与螺旋桨直径的比例关系，实现与船体表面线型的匹配，有利于加工制造更容易确定直径大小和长度大小，降低制造难度。

18、较佳地，所述第一导流件包括沿所述第一方向依次设置的第五侧边和第六侧边，每个所述第一导流件以所述第六侧边为轴线、并相对于所述螺旋桨的径向面以相同的倾斜方向倾斜设置。

19、在本方案中，第一导流件采用上述方式以相同的倾斜方向倾斜设置，使得水流从船体两侧向船尾汇流，经过该第一导流件时，能够产生与螺旋桨旋转相反的水流，有利于提高螺旋桨的推进力，从而进一步提升船舶的推进效率和节能效果。

20、较佳地，所述第二侧边相对于所述径向面的倾斜角度为第二倾斜角度；

21、所述第一导流件包括沿所述第一方向依次设置的第五侧边和第六侧边，所述第五侧边相对于所述径向面的倾斜角度为第五倾斜角度；

22、所述第二倾斜角度与所述第五倾斜角度的差值不超过设定角度误差。

23、在本方案中，第二倾斜角度和第五倾斜角度的差值不超过设定的角度误差，使得水流先后流经的第二侧边和第五侧边的倾斜角度趋于一致，有利于水流的流畅，不容易产生水流分离。

24、较佳地，所述第一侧边沿所述旋转方向路径上的端点与所述船尾端面之间的第一距离被设置为与所述第二导流件与所述船体连接的表面线型相匹配；

25、和或，第一侧边沿所述螺旋桨的旋转方向路径上的端点与船底之间的第二距离被设置为与所述第二导流件与所述船体连接的表面线型相匹配。

26、在本方案中，上述第一距离与船体表面线型相匹配，和/或，上述第二距离与船体表面线型相匹配，更好地根据船体表面线型的不同相应地调节第二导流件的位置，使得水流曲线变化平滑，减小水流分离，提高螺旋桨前方流场的均匀性，从而提高推进力。

27、较佳地，所述第一距离与所述螺旋桨的直径的比例为第一比例，所述第一比例与所述表面线型相匹配，所述第一比例的范围为0.1至1.0；

28、和/或，所述第二距离与所述螺旋桨的直径的比例为第二比例，所述第二比例与所述表面线型相匹配，所述第二比例的范围为0.3至0.7。

29、在本方案中，第二导流件采用与螺旋桨直径的比例关系来设定其位置，通过调整比例大小实现第一距离、第二距离与船体表面线型的匹配，降低了实现匹配的调节难度，易于加工、安装，降低了成本。

30、一种船舶，所述船舶包括如上述的节能组合装置，所述节能组合装置安装在船尾部，至少部分所述节能组合装置设在所述螺旋桨沿从船首至船尾的第一方向的前端。

31、在本方案中，该船舶通过安装有上述的节能组合装置，减小了船体尾部水流的分离，提高螺旋桨前方流场的均匀性，产生有利于螺旋桨推进力的水流，使螺旋桨产生更大的推力；从而提高了与船桨的匹配性，提升了船舶的推进效率，提高了节能效果。

32、本发明的积极进步效果在于：该节能组合装置及包括其的船舶通过上述倾斜设置的第二导流件，减小了船体尾部水流的分离，提高螺旋桨前方流场的均匀性。并且通过不同方向延伸设置的两种导流件的配合，进一步产生有利于螺旋桨推进力的水流，使螺旋桨产生更大的推力；从而提高了与船桨的匹配性，提升了船舶的推进效率，提高了节能效果。并且两个导流件分体加工，结构简单，易于制造和降低加工、安装成本；弧形延伸的第二导流件采用倾斜设置，相比于直型设置的导流件，可减少第二导流件的体积，从而减少生产制造成本。