螺旋桨装置及包含其的船舶的制作方法

本发明涉及船舶制造，特别涉及一种螺旋桨装置及包含其的船舶。

背景技术：

1、船舶的螺旋桨是船舶的重要推进装置，它将发动机的转速转化为推力带动船只在水中前进。螺旋桨通常安装在船舶的船尾端部，以便将水流快速地抛出，并且减少摩擦力。

2、由于不同的船舶具有不同的线性设计，当螺旋桨安装在特定船舶的船尾端部时，受船体的遮挡等影响，螺旋桨前方的水流通常是不均匀的，工作在不均匀流场中的螺旋桨会产生能量损失，导致螺旋桨的推进效率相对降低，进一步增加了船舶的能耗、排放，不符合现在节能环保的发展趋势。

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螺旋桨在不匀均流场中会产生能量损失，导致其推进效率较低的缺陷，提供一种螺旋桨装置及包含其的船舶。

2、本发明是通过下述技术方案来解决上述技术问题：

3、一种螺旋桨装置，包括有螺旋桨本体，所述螺旋桨本体用于安装在船舶的船尾端部，其特点在于，所述螺旋桨装置还包括有节能组件，所述节能组件用于连接在所述船舶的船尾上，并在所述船舶的长度方向上临近所述螺旋桨本体设置；所述节能组件包括有：

4、导管，所述导管沿所述船舶的长度方向延伸，且所述导管的轴向截面形状为翼型形状，所述导管在其径向方向上开设有开口，所述导管对应所述开口的边缘用于连接所述船舶；

5、多个定子叶片，多个所述定子叶片环绕设置在所述船舶的船尾上，多个所述定子叶片在所述船舶的长度方向上的投影，均位于所述导管的投影范围之外。

6、在本技术中，螺旋桨本体安装在船舶的船尾端部，将水流快速地抛出，推动船舶在水中前进，并在船舶的船尾上临近螺旋桨本体设置节能组件，降低螺旋桨本体在工作状态受不均匀流场作用下的能量损失，提高螺旋桨本体的推进效率；该节能组件具体利用沿船舶的长度方向延伸的翼型导管，连接在船舶的船尾表面上，减小船体尾部水流的分离，提高螺旋桨本体前方流场的均匀性，结合定子叶片对水流的偏转，产生有利于螺旋桨本体的水流流向，进而使得螺旋桨本体获得更大的推力，提升推进效率，同时，定子叶片导管之间错位布置，在节省成本的同时，还可以避免定子叶片在杂质、海藻较多的特殊场景下对导管造成影响，使得二者均可以发挥各自的作用，扩大了其使用场景，并有效的提高螺旋桨本体的推进效率。

7、进一步的，所述导管相对于所述螺旋桨本体设置的方位与所述螺旋桨本体的叶片旋向相互关联；

8、其中，在所述螺旋桨本体的叶片旋向为顺时针右旋时，所述导管在所述船舶的长度方向上的投影位于所述螺旋桨本体的中心轴的左侧，在所述螺旋桨本体的叶片旋向为逆时针左旋时，所述导管在所述船舶的长度方向上的投影位于所述螺旋桨本体的中心轴右侧。

9、在本技术中，通过该种设置，使得导管在船舶的长度方向上的投影相对于螺旋桨本体的中心轴的位置，与螺旋桨本体的旋向对应设置；例如，当螺旋桨本体顺时针向右旋转时，可以利用翼型导管改变螺旋桨本体左侧的水流方向，使得螺旋桨本体前方的水流均可以实现与螺旋桨本体的旋向相反，该种状态下可以更好的减小船体尾部水流的分离，提高螺旋桨本体前方流场的均匀性；反之，当螺旋桨本体逆时针向左旋转时，同时可以利用翼型导管改变螺旋桨本体右侧的水流方向，进而实现提高螺旋桨本体前方流场的均匀性。

10、进一步的，多个所述定子叶片相对于所述螺旋桨本体设置的方位与所述螺旋桨本体的叶片旋向相互关联；

11、其中，在所述螺旋桨本体的叶片旋向为顺时针右旋时，所述定子叶片在所述船舶的长度方向上的投影位于所述螺旋桨本体的中心轴右侧，在所述螺旋桨本体的叶片旋向为逆时针左旋时，所述定子叶片在所述船舶的长度方向上的投影位于所述螺旋桨本体的中心轴左侧。

12、在本技术中，通过该种设置，使得定子叶片和导管均与螺旋桨本体的叶片旋向相互关联，从而利用定子叶片作用于未设置导管部位的水流，使其产生有利于螺旋桨本体的水流流向，同时该种设置方式，也更方便使得定子叶片与导管能够交错设置，从而更好的满足二者均可以发挥各自的作用，有效提高螺旋桨本体的推进效率。

13、进一步的，所述导管包括有弯曲段和至少一个平面延伸段，所述弯曲段的径向截面为半圆形状，所述平面延伸段与弯曲段相切连接，所述平面延伸段远离所述弯曲段的端部之间形成所述开口；

14、或者，所述平面延伸段远离所述弯曲段的端部与所述弯曲段未连接所述平面延伸段的端部之间形成所述开口。

15、在本方案中，通过该种设置，使得导管包括有半圆形截面的弯曲段和平面延伸段，并利用弯曲段与平面延伸段的端部形成导管的开口，使得导管可以连接在船舶的船尾外壁上，同时相比于其他结构设置，可以有效增加螺旋桨本体前方水流通过导管的流量，进而更好的发挥导管对水流的作用。

16、进一步的，所述导管的中心轴与所述螺旋桨本体的中心轴，在所述船舶的竖直方向上的夹角在30度之内。

17、在本方案中，通过该种设置，使得导管的设置可以根据实际船体的线型进行调整，从而使导管的中心轴与螺旋桨本体的中心轴在船舶的竖直方向上可以具有最优的夹角设置，进一步提高导管对水流的分离作用，提高螺旋桨本体前方流场的均匀性。

18、进一步的，所述螺旋桨本体的直径尺寸为d；

19、所述导管沿所述船舶的长度方向延伸的长度尺寸为l1，其中，0.1d≤l1≤0.5d；

20、和/或，在所述船舶的长度方向上，所述导管靠近所述螺旋桨本体的端部与所述船舶的船尾端部之间的距离尺寸为l2，其中，0.2d≤l2≤0.8d；

21、和/或，所述导管的直径尺寸为d1，其中，0.2d≤d1≤0.7d；

22、和/或，所述导管的中心轴与所述螺旋桨本体的中心轴，在所述船舶的竖直方向上的间距尺寸为h1，其中，0.1d≤h1≤0.7d；

23、和/或，所述导管的中心轴与所述螺旋桨本体的中心轴，在所述船舶的宽度方向上的间距尺寸为b1，其中，0.1d≤b1≤0.7d。

24、在本方案中，在特定船舶上其对应的螺旋桨本体的直径尺寸相对固定，通过将导管沿船舶的长度方向延伸的长度尺寸，相对于螺旋桨本体的直径尺寸设置在特定范围内，以使得螺旋桨本体前方的流体可以根据实际需要调整在导管内部流动的长度，结合导管的翼型结构，以进一步提高导管对水流的分离作用；通过将导管靠近螺旋桨本体的端部与船舶的穿尾端部之间的距离，相对于螺旋桨本体的直径尺寸设置在特定范围内，以使得螺旋桨本体前方的流体自导管流出后，根据实际的需要调整作用于螺旋桨本体的距离，从而进一步使得水流更好的作用于螺旋桨本体上，提高螺旋桨本体的推进效率；通过将导管的直径尺寸，相对于螺旋桨本体的直径尺寸设置在特定范围内，可以根据实际的需要对流经导管的水流流量进行调节，进而更好的发挥导管对水流的作用；通过将导管的中心轴与螺旋桨本体的中心轴，在船舶的竖直方向和宽度方向上的尺寸，相对于螺旋桨本体的直径尺寸设置在特定范围内，从而可以根据实际的需要调整导管相对于螺旋桨本体的位置，从而进一步使得水流更好的作用于螺旋桨本体上。

25、进一步的，所述定子叶片的根部固定设置在所述船尾的表面上，且所述定子叶片相对于对应船尾的表面垂直设置。

26、在本方案中，通过该种设置，使得定子叶片在船尾的表面上可以垂直向外延伸，使得多个定子叶片在船尾的表面上可以规律性的环绕设置，进而更好的实现利用这些定子叶片改变螺旋桨本体前方水流的偏转方向，使得水流更有效的作用于螺旋桨本体的叶片。

27、进一步的，所述定子叶片的径向截面形状为翼型形状。

28、在本方案中，通过将定子叶片的径向截面形状设置在翼型形状，以使得定子叶片更好的实现对船舶一侧的水流进行水流流向调节，使其更好的与导管进行配合从而发挥各自的作用，共同提高螺旋桨本体的推进效率。

29、进一步的，所述定子叶片与所述船舶的船尾端部之间的最短距离尺寸为l3，所述螺旋桨本体的直径尺寸为d，其中，0.2d≤l3≤0.8d。

30、在本方案中，通过将定子叶片与船舶的船尾端部之间的最短距离尺寸，相对于螺旋桨本体的直径尺寸设置在特定范围内，以使得经过定子叶片作用的水流，可以根据实际需要进行调节作用于螺旋桨本体的距离，以最优的使得螺旋桨本体获得更大的推力，提升推进效率。

31、一种船舶，其特征在于，所述船舶包括有如上所述的螺旋桨装置。

32、在本方案中，通过在船舶上采用如上所述的螺旋桨装置，以较大程度的避免螺旋桨本体在不均匀流场中产生能量损失，从而提高螺旋桨本体的推进效率。

33、本发明的积极进步效果在于：

34、螺旋桨本体安装在船舶的船尾端部，将水流快速地抛出，推动船舶在水中前进，并在船舶的船尾上临近螺旋桨本体设置节能组件，降低螺旋桨本体在工作状态受不均匀流场作用下的能量损失，提高螺旋桨本体的推进效率；

35、节能组件具体利用沿船舶的长度方向延伸的翼型导管，连接在船舶的船尾表面上，减小船体尾部水流的分离，提高螺旋桨本体前方流场的均匀性，结合定子叶片对水流的偏转，产生有利于螺旋桨本体的水流流向，进而使得螺旋桨本体获得更大的推力，提升推进效率；

36、定子叶片导管之间错位布置，在节省成本的同时，还可以避免定子叶片在杂质、海藻较多的特殊场景下对导管造成影响，使得二者均可以发挥各自的作用，扩大了其使用场景，并有效的提高螺旋桨本体的推进效率。