一种节能扭曲舵的制作方法

本申请涉及船舶制造，更具体地说，涉及一种节能扭曲舵。

背景技术：

1、扭曲舵属于一种高效反应舵，充分利用螺旋桨的尾流，提高桨舵配合。船体螺旋桨总能量有大约15％-30％以动能的形式残留在尾流场中，螺旋桨在不同舵高位置产生的诱导速度大小和方向不同。扭曲舵的设计根据来流的方向将舵不同高度的叶元体剖面偏转一定的角度，使每个舵叶剖面能获得更有利的来流攻角，从而获得附加升力和附加阻力，其合力即为附加推力。扭曲舵能够减少甚至消除类似普通平衡舵的空泡腐蚀，并且具有较好的节能效果。

技术实现思路

1、为了解决上述问题，本申请提供一种节能扭曲舵。

2、本申请提供的一种节能扭曲舵采用如下的技术方案：

3、一种节能扭曲舵，包括垂直设置的舵叶及其上端用于与船体尾部呈转动配合的舵杆，所述舵叶的前侧为由上至下向内收缩的倾斜边，后侧为垂直边，所述舵叶为naca翼型，其最大厚度由上至下逐渐减小，所述舵叶为可拆卸固定连接的三段式结构，由上至下分别为上叶部、扭转叶部和下叶部，所述扭转叶部在位于螺旋桨轴轴心线的位置可拆卸地水平固定连接有舵球部，所述扭转叶部的前端上下部沿舵球部的中轴线分别向左舷和右舷侧扭转，使得扭转叶部的前缘顶点的正投影之间呈正切函数曲线分布，所述上叶部和下叶部分别沿扭转叶部的上下两端进行平滑过渡延伸。

4、进一步的，所述上叶部水平切面的翼弦与扭转叶部沿舵球部轴心线水平切面的翼弦之间的夹角α1为2°～4°。

5、进一步的，所述下叶部水平切面的翼弦与扭转叶部沿舵球部轴心线水平切面的翼弦之间的夹角α2为2°～4°。

6、进一步的，所述扭曲叶部的舷侧面投影沿舵球部轴心线上下的长度比值为1.4～1.6。

7、进一步的，所述舵球部的最大直径与桨叶直径的比值为0.18～0.2。

8、综上所述，本申请包括以下至少一个有益技术效果：

9、通过舵叶的三段式可拆式设计，便于舵叶及舵球各组件的组装和后期维护更换，同时也可实现通过更换扭转叶部来对舵体的扭转度进行调节。通过舵体的扭转设置，通过扭曲导边适应来流方向，对尾流进行整流，抑制尾流的旋转，增大螺旋桨的轴向诱导速度，产生附加推力，相当于回收了尾流的旋转动能，从而提高了推进效率。同时通过舵球来消除螺旋桨毂涡，进一步提升了节能效果。根据实船应用测试，傅氏数0.185以上的船舶应用该扭曲反应舵后，对比传统的舵体能够节能3％以上。

技术特征：

1.一种节能扭曲舵，包括垂直设置的舵叶(1)及其上端用于与船体尾部呈转动配合的舵杆组件(2)，其特征在于：所述舵叶(1)的前侧为由上至下向内收缩的倾斜边，后侧为垂直边，所述舵叶(1)为naca翼型，其最大厚度由上至下逐渐减小，所述舵叶(1)为可拆卸固定连接的三段式结构，由上至下分别为上叶部(11)、扭转叶部(12)和下叶部(13)，所述扭转叶部(13)在位于螺旋桨轴轴心线的位置可拆卸地水平固定连接有舵球部(3)，所述扭转叶部(12)的前端上下部沿舵球部(3)的中轴线分别向左舷和右舷侧扭转，使得扭转叶部(12)的前缘顶点的正投影之间呈正切函数曲线分布，所述上叶部(11)和下叶部(13)分别沿扭转叶部(12)的上下两端进行平滑过渡延伸。

2.根据权利要求1所述的一种节能扭曲舵，其特征在于：所述上叶部(11)水平切面的翼弦与扭转叶部(12)沿舵球部(3)轴心线水平切面的翼弦之间的夹角α1为2°～4°。

3.根据权利要求1所述的一种节能扭曲舵，其特征在于：所述下叶部(13)水平切面的翼弦与扭转叶部(12)沿舵球部(3)轴心线水平切面的翼弦之间的夹角α2为2°～4°。

4.根据权利要求1所述的一种节能扭曲舵，其特征在于：所述扭曲叶部(12)的舷侧面投影沿舵球部(3)轴心线上下的长度比值为1.4～1.6。

5.根据权利要求1所述的一种节能扭曲舵，其特征在于：所述舵球部(3)的最大直径与桨叶直径的比值为0.18～0.2。

技术总结本申请属于船舶制造技术领域，公开了一种节能扭曲舵，舵叶的前侧为由上至下向内收缩的倾斜边，后侧为垂直边，舵叶为NACA翼型，其最大厚度由上至下逐渐减小，舵叶为可拆卸固定连接的三段式结构，由上至下分别为上叶部、扭转叶部和下叶部，扭转叶部在位于螺旋桨轴轴心线的位置可拆卸地水平固定连接有舵球部，扭转叶部的前端上下部沿舵球部的中轴线分别向左舷和右舷侧扭转，通过舵叶的三段式可拆式设计，便于舵叶及舵球各组件的组装和后期维护更换，同时也可实现通过更换扭转叶部来对舵体的扭转度进行调节；通过舵体的扭转设置和舵球，对尾流进行整流，进一步提升了节能效果。技术研发人员：熊良银,樊翔,王智洲,陈鹏,张磊,俞晨成,梅灿灿受保护的技术使用者：中船斯达瑞节能科技（上海）有限公司技术研发日：技术公布日：2024/6/18