本發(fā)明涉及船舶工程領(lǐng)域節(jié)能裝置，特別涉及一種環(huán)形鰭葉槳帽渦輪及船體。
背景技術(shù)：
1、螺旋槳安裝在船體尾部，通過(guò)槳軸與主機(jī)連接。主機(jī)消耗燃料并為螺旋槳提供功率，供螺旋槳旋轉(zhuǎn)，螺旋槳可以將旋轉(zhuǎn)的力轉(zhuǎn)化為直線(xiàn)推進(jìn)的力，從而驅(qū)動(dòng)船舶克服阻力前進(jìn)。
2、螺旋槳在船后旋轉(zhuǎn)并推船前進(jìn)，由于其速度矢量疊加，絕對(duì)速度較大，在葉根處會(huì)泄出大量渦流，渦流向船后發(fā)展，并通過(guò)槳帽形成轂渦，如果不加以抑制，則容易形成轂渦空化，消耗主機(jī)功率并形成噪聲危害，影響船舶經(jīng)濟(jì)性與舒適性。
3、消除螺旋槳轂渦的方式有多種，加裝槳帽渦輪(也稱(chēng)轂帽鰭、消渦鰭)是其中常見(jiàn)的一種。通過(guò)在螺旋槳槳帽上布置與槳葉數(shù)量相當(dāng)?shù)啮捜~，并通過(guò)流體力學(xué)計(jì)算，為鰭葉設(shè)定一定的螺距角，調(diào)整鰭葉位置，使其與螺旋槳槳葉始終保持固定的相對(duì)角度，可以有效打散螺旋槳產(chǎn)生的渦流，并使其加速耗散，減少其對(duì)主機(jī)功率的消耗，從而達(dá)到節(jié)能的目的。
4、雖然槳帽渦輪可以通過(guò)打散渦流的方式降低能量損耗，但是由于鰭葉展向弦長(zhǎng)較大且具有一定的螺距角，其本身也會(huì)因?yàn)樾D(zhuǎn)產(chǎn)生一定的轉(zhuǎn)矩，導(dǎo)致能量消耗；而且常規(guī)的槳帽渦輪鰭葉梢部泄流，鰭葉的壓力面與吸力面流場(chǎng)在梢部交換，也會(huì)產(chǎn)生一定強(qiáng)度的渦流，同樣會(huì)導(dǎo)致能量損耗；另外，常規(guī)槳帽渦輪鰭葉數(shù)量一般與螺旋槳葉數(shù)一致，在安裝時(shí)需要特別注意鰭葉與槳葉的相對(duì)位置，滿(mǎn)足設(shè)計(jì)角度的要求，存在裝偏、裝錯(cuò)的風(fēng)險(xiǎn)。
5、綜上，常規(guī)槳帽渦輪存在多方面固有問(wèn)題，有較大的可優(yōu)化空間，亟需一種降低能量損耗切減少能量損耗的槳帽渦輪。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
1、為了解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明的目的在于提供一種環(huán)形鰭葉槳帽渦輪及船體。
2、作為本發(fā)明的第一方面，本發(fā)明提供了一種環(huán)形鰭葉槳帽渦輪，包括，光帽，其中一端與船體的螺旋槳固定連接；
3、環(huán)形鰭葉，為多個(gè)，均勻分布在光帽外周；環(huán)形鰭葉翼型旋向與螺旋槳旋向一致；環(huán)形鰭葉與光帽形成環(huán)形封閉區(qū)域，阻止梢部泄流。
4、根據(jù)本發(fā)明，進(jìn)一步地，每一片所述環(huán)形鰭葉包括前鰭、后鰭、兩端分別與對(duì)應(yīng)的前鰭或后鰭連接的環(huán)形鰭梢；前鰭和后鰭的另一端均與光帽外周面固定連接；環(huán)形鰭梢的凹槽朝向光帽外周面方向。
5、根據(jù)本發(fā)明，進(jìn)一步地，所述前鰭與后鰭的平均螺距角與螺旋槳的槳葉0.7r處的螺距角一致，前鰭與后鰭布置在同一螺距面內(nèi)。
6、根據(jù)本發(fā)明，進(jìn)一步地，所述環(huán)形鰭葉與螺旋槳的槳葉始終保持固定的相對(duì)角度。
7、根據(jù)本發(fā)明，進(jìn)一步地，環(huán)形鰭葉槳帽渦輪的直徑為對(duì)應(yīng)螺旋槳直徑的28％，環(huán)形鰭葉的前鰭、后鰭、和環(huán)形鰭梢中最大弦長(zhǎng)不超過(guò)螺旋槳根部。
8、根據(jù)本發(fā)明，進(jìn)一步地，所述環(huán)形鰭葉的數(shù)量設(shè)置為3-8片。
9、根據(jù)本發(fā)明，進(jìn)一步地，所述光帽的其中一端一體成型有環(huán)形連接部，環(huán)形連接部端面形成有固定孔，固定件貫穿固定孔與螺旋槳固定連接。
10、根據(jù)本發(fā)明，進(jìn)一步地，所述環(huán)形連接部直徑與光帽直徑對(duì)應(yīng)，在環(huán)形連接部的外周面形成減輕孔。
11、根據(jù)本發(fā)明，進(jìn)一步地，所述光帽的遠(yuǎn)離螺旋槳的一側(cè)端面形成有吊裝孔。
12、作為本發(fā)明的第二方面，一種船體，包括設(shè)置在船體尾部的螺旋槳，環(huán)形鰭葉槳帽渦輪固定安裝在螺旋槳端面，與螺旋槳共同旋轉(zhuǎn)，打散螺旋槳產(chǎn)生的渦流。
13、相較于現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明的有益效果為：
14、1.本發(fā)明的環(huán)形鰭梢阻止了梢部泄流，前鰭葉與后鰭葉的流場(chǎng)均在環(huán)形鰭梢附近提前分離，被鰭梢橫向打散后不會(huì)再融合而形成渦流，增強(qiáng)了節(jié)能效果；2.本發(fā)明的前鰭葉與后鰭葉的展向弦長(zhǎng)均較小，由鰭葉引起的轉(zhuǎn)矩很小，不會(huì)影響節(jié)能效果，同時(shí)，前鰭葉與后鰭葉會(huì)對(duì)螺旋槳產(chǎn)生的渦流進(jìn)行兩次打散，其消渦節(jié)能效果更加明顯；
15、3.本發(fā)明的鰭葉數(shù)量不再局限于等同槳葉數(shù)量，由于槳葉的單個(gè)鰭葉增加的轉(zhuǎn)矩不大，鰭葉數(shù)量可以超過(guò)槳葉數(shù)量，且不會(huì)帶來(lái)較大的轉(zhuǎn)矩增加和能量消耗，鰭葉周向位置不再限制，可以避免安裝失誤的風(fēng)險(xiǎn)，節(jié)約安裝成本。
1.一種環(huán)形鰭葉槳帽渦輪，其特征在于，包括，
2.如權(quán)利要求1所述的環(huán)形鰭葉槳帽渦輪，其特征在于，每一片所述環(huán)形鰭葉包括前鰭、后鰭、兩端分別與對(duì)應(yīng)的前鰭或后鰭連接的環(huán)形鰭梢；前鰭和后鰭的另一端均與光帽外周面固定連接；環(huán)形鰭梢的凹槽朝向光帽外周面方向。
3.如權(quán)利要求2所述的環(huán)形鰭葉槳帽渦輪，其特征在于，所述前鰭與后鰭的平均螺距角與螺旋槳的槳葉0.7r處的螺距角一致，前鰭與后鰭布置在同一螺距面內(nèi)。
4.如權(quán)利要求1所述的環(huán)形鰭葉槳帽渦輪，其特征在于，所述環(huán)形鰭葉與螺旋槳的槳葉始終保持固定的相對(duì)角度。
5.如權(quán)利要求2所述的環(huán)形鰭葉槳帽渦輪，其特征在于，環(huán)形鰭葉槳帽渦輪的直徑為對(duì)應(yīng)螺旋槳直徑的28％，環(huán)形鰭葉的前鰭、后鰭、和環(huán)形鰭梢中最大弦長(zhǎng)不超過(guò)螺旋槳根部。
6.如權(quán)利要求1-5任一所述的環(huán)形鰭葉槳帽渦輪，其特征在于，所述環(huán)形鰭葉的數(shù)量設(shè)置為3-8片。
7.如權(quán)利要求1所述的環(huán)形鰭葉槳帽渦輪，其特征在于，所述光帽的其中一端一體成型有環(huán)形連接部，環(huán)形連接部端面形成有固定孔，固定件貫穿固定孔與螺旋槳固定連接。
8.如權(quán)利要求7所述的環(huán)形鰭葉槳帽渦輪，其特征在于，所述環(huán)形連接部直徑與光帽直徑對(duì)應(yīng)，在環(huán)形連接部的外周面形成減輕孔。
9.如權(quán)利要求1所述的環(huán)形鰭葉槳帽渦輪，其特征在于，所述光帽的遠(yuǎn)離螺旋槳的一側(cè)端面形成有吊裝孔。
10.一種船體，包括設(shè)置在船體尾部的螺旋槳，其特征在于，如權(quán)利要求1-9任一所述的環(huán)形鰭葉槳帽渦輪固定安裝在螺旋槳端面，與螺旋槳共同旋轉(zhuǎn)，打散螺旋槳產(chǎn)生的渦流。