船舶螺旋槳後面的「小螺旋槳」是幹嘛用的?作用超乎你想像啊!

最近在網上看到有網友在問:船舶螺旋槳後面的“小螺旋槳”是幹嘛用的?剛好我參與過這種類型的船舶,所以我就來給大家講講,這個“小螺旋槳”是幹嘛用的。

船舶螺旋槳後面的“小螺旋槳”是幹嘛用的?作用超乎你想象啊!

船舶螺旋槳後面的“小螺旋槳”

這個“小螺旋槳”其實是一個節能裝置,叫“螺旋槳轂帽鰭”(PBCF)也可以叫“槳轂消渦鰭”(HVAF),我們平時習慣直接叫它“消渦鰭"。它是由日本”大阪商船三井船舶株式會社“、”西日本流體技研“和”Mikada螺旋槳株式會社“聯合開發的。

螺旋槳轂帽鰭”(消渦鰭)就是在普通的螺旋槳轂帽上適當位置的某一角度安裝幾片小葉片構成,小葉片的數量和槳葉數相同。

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螺旋槳轂帽鰭(消渦鰭)

既然它作為一種節能裝置,那麼它的工作原理是什麼呢?要搞清其原理還要從螺旋槳的一個現象講起。

船航在行中,螺旋槳轂帽表面的水流會沿著螺旋槳的旋轉方向流動的,因此在轂帽後端中心位置形成低壓,產生”轂渦空泡“,這種”轂渦空泡“能誘發阻力降低螺旋槳的效率。對於大型船舶,尤其是螺距比大的船舶這種現象更為突出。

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沒有安裝螺旋槳轂帽鰭(消渦鰭),能清楚的看到梢渦及轂渦空泡

所以針對這一現象,工程師們在轂帽上適當位置安裝一定角度和形狀的小葉片(消渦鰭),讓其能夠矯直螺旋槳尾流使表面水流幾乎沿著鰭直線流出並向轂帽的後方離散,從而減弱轂渦。由於減弱了轂渦,槳轂後部的壓力也就減少了,而轂渦引起的誘導阻力也減小了,提高了螺旋槳的推進效率;另外,”消渦鰭“的小葉產生了扭力,從而降低了螺旋槳的扭矩併產生推力,使螺旋槳推力增加,同時,”消渦鰭“還能有效減小螺旋槳噪音和螺旋槳的振動幅度,提高船舶的舒適性。(據相關資料顯示,裝備”消渦鰭“的新舊船舶均可收穫2%-5%的節能效果)

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安裝螺旋槳轂帽鰭(消渦鰭)後,看不到轂渦空泡了

作為一款節能裝置,”消渦鰭“具有構造簡單、加工方便、安裝方便、造價低、穩定可靠等優點。並且其適用對象廣泛,無論是新船設計或舊船改造,轂帽鰭均能產生一定的節能效果。對中低速船,特別是船體尾部肥大、伴流不均的船舶,以及螺旋槳轂渦較大、螺距較大的船舶,節能效果更為明顯。

船舶螺旋槳後面的“小螺旋槳”是幹嘛用的?作用超乎你想象啊!

舊船改造正在安裝“消渦鰭”

近年來,伴隨著油價的快速上漲,國際航運形勢的持續低迷,以及節能綠色船舶概念的提出,轂帽鰭(消渦鰭)、伴流補償導管、前置導輪、舵球、扭曲舵等幾種結構比較簡單的節能裝置又被重新重視起來了。

船舶螺旋槳後面的“小螺旋槳”是幹嘛用的?作用超乎你想象啊!

集裝箱船

所以近年來新建造的綠色節能船舶,除了優化船體線型,採用高效率的低速柴油機外,基本上都會裝備“消渦鰭”加“前置預旋導輪”或者“伴流補償導管”的組合。

船舶螺旋槳後面的“小螺旋槳”是幹嘛用的?作用超乎你想象啊!

實船上的前置預旋導輪

就比如我國建造的世界最大的“40萬噸礦砂船”,就安裝了“消渦鰭”加“前置預旋導輪”的節能裝置。實驗證明其每年(航行時間200天)能節約840噸燃油,這個收益是非常巨大的啊!

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40萬噸礦砂船

下圖就是“40萬噸礦砂船”上安裝的節能裝置“消渦鰭”和“前置預旋導輪”。

船舶螺旋槳後面的“小螺旋槳”是幹嘛用的?作用超乎你想象啊!

“消渦鰭”和“前置預旋導輪”

作者:小船人的夢想 2018年9月9號


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