本发明专利技术的船用螺旋桨前置自适应降噪增效附体装置包括导环、可动导叶和液压系统；所述导环与推进器轴及螺旋桨同轴，安装在双臂轴支架臂上；所述可动导叶两端分别与双臂轴支架轴毂和所述导环转动连接；所述液压系统驱动所述可动导叶绕可动导叶中心线转动，调节所述可动导叶相对于来流的攻角，改变流场压力分布和速度分布。该附体装置可通过调节叶片的相对位置和攻角，根据需求增加推进效率提高最大航速或降低螺旋桨水下辐射噪声；可在一定程度上降低螺旋桨激振力以及船尾振动；附体本身可在一定程度上产生附加推力，进一步提高船舶快速性。进一步提高船舶快速性。进一步提高船舶快速性。
【技术实现步骤摘要】
船用螺旋桨前置自适应降噪增效附体装置
[0001]本专利技术涉及船舶工程
，具体涉及一种船用螺旋桨前置自适应降噪增效附体装置。
技术介绍
[0002]船舶尾部伴流对螺旋桨效率和噪声的影响较大，目前通过适伴流设计等改变螺旋桨几何特征来提高效率、降低噪声的方法已逐渐成熟，其效果难以进一步被提升，因此需要采用其他途径来控制伴流场对螺旋桨性能的影响。目前已在船舶上应用的节能导环可起到改变桨前伴流场的作用，但其主要以经济航速下减低能耗为目的进行设计，原理是通过产生桨前预旋流提高螺旋桨效率，但对降低水下辐射噪声往往没有明显效果，甚至会产生不利影响。因此，传统的节能导环等桨前装置一般针对一个航速下降低能耗设计，难以满足不同航速下提高推进效率和降低水下辐射噪声的要求。
技术实现思路
[0003]本专利技术的目的在于提供一种船用螺旋桨前置自适应降噪增效附体装置，提高推进效率，降低水下辐射噪声。
[0004]为了达到上述的目的，本专利技术提供一种船用螺旋桨前置自适应降噪增效附体装置，包括导环、可动导叶和液压系统；所述导环与推进器轴及螺旋桨同轴，安装在双臂轴支架臂上；所述可动导叶两端分别与双臂轴支架轴毂和所述导环转动连接；所述液压系统驱动所述可动导叶绕可动导叶中心线转动，调节所述可动导叶相对于来流的攻角，改变流场压力分布和速度分布。
[0005]上述船用螺旋桨前置自适应降噪增效附体装置，其中，所述导环周向剖面为升力翼型并与来流形成一定攻角。
[0006]上述船用螺旋桨前置自适应降噪增效附体装置，其中，所述导环周向剖面为水翼型。
[0007]上述船用螺旋桨前置自适应降噪增效附体装置，其中，所述可动导叶包括叶片和转动轴，所述转动轴置于所述叶片中心线处，所述转动轴两端分别与双臂轴支架轴毂外侧壁和导环内侧壁转动连接。
[0008]上述船用螺旋桨前置自适应降噪增效附体装置，其中，所述液压系统包括液压机和液压柱，所述液压机布置于船体内，所述液压机3a导出的液压柱穿过双臂轴支架臂内部，再经所述导环内部与所述可动导叶的转动轴相连，所述液压机改变液压柱内压力实现转动轴旋转，带动叶片转动。
[0009]上述船用螺旋桨前置自适应降噪增效附体装置，其中，所述叶片的横截面为升力翼型。
[0010]上述船用螺旋桨前置自适应降噪增效附体装置，其中，所述叶片的横截面为水翼型。
[0011]上述船用螺旋桨前置自适应降噪增效附体装置，其中，所述可动导叶的攻角根据不同工况下使用需求进行调节，调节控制分为增效模式、降噪模式和综合模式。
[0012]与现有技术相比，本专利技术的有益技术效果是：
[0013]本专利技术的船用螺旋桨前置自适应降噪增效附体装置，结合了导环的整流效果和可动导叶变攻角改变流场的效果，形成了一套结构形式简单的桨前附体装置，可针对不同航速特点和实际使用需求，通过调节可动导叶攻角提高螺旋桨效率或降低螺旋桨噪声；导环截面和叶面截面均采用高升阻比流线型水翼外形，抵消加装附体产生的附加阻力并产生附加推力。
附图说明
[0014]本专利技术的船用螺旋桨前置自适应降噪增效附体装置由以下的实施例及附图给出。
[0015]图1为本专利技术较佳实施例的船用螺旋桨前置自适应降噪增效附体装置示意图。
[0016]图2为本专利技术较佳实施例中可动导叶示意图。
[0017]图3为本专利技术较佳实施例中液压系统示意图。
具体实施方式
[0018]以下将结合图1～图3对本专利技术的船用螺旋桨前置自适应降噪增效附体装置作进一步的详细描述。
[0019]图1所示为本专利技术较佳实施例的船用螺旋桨前置自适应降噪增效附体装置示意图。
[0020]如图1所示，舰船推进器轴4一端穿过双臂轴支架轴毂7后与螺旋桨轴毂连接，螺旋桨5安装在螺旋桨轴毂上，双臂轴支架轴毂7上安装有双臂轴支架臂6。
[0021]继续参见图1，本实施例的船用螺旋桨前置自适应降噪增效附体装置包括导环1、可动导叶2和液压系统3；
[0022]所述导环1与推进器轴4及螺旋桨5同轴，安装在双臂轴支架臂6上，具体地，双臂轴支架臂6穿过所述导环1，所述导环1与双臂轴支架臂6固连；
[0023]所述可动导叶2两端分别与双臂轴支架轴毂7和所述导环1转动连接；
[0024]所述液压系统3驱动所述可动导叶2绕可动导叶中心线转动，调节所述可动导叶2相对于来流的攻角，改变流场压力分布和速度分布。
[0025]本实施例的船用螺旋桨前置自适应降噪增效附体装置，导环1与推进器轴4同轴，可以起到导流和整流的效果，提高螺旋桨前伴流场的均匀性，产生向前的推力；可动导叶2安装在导环1和双臂支架轴毂7之间，可按实际需求转动可动导叶2改变相对于来流的攻角，进而改变螺旋桨5伴流场的速度分布及压力分布，产生预旋流提高螺旋桨效率，或提高螺旋桨伴流场均匀性降低水下辐射噪声。
[0026]本实施例中，所述导环1为回转体，所述导环1周向剖面为升力翼型(例如水翼型)并与来流形成一定攻角，升力在水平方向产生向前的分量，抵消附体本身产生的阻力，并提供附体推力。
[0027]图2所示为本专利技术较佳实施例中可动导叶示意图。
[0028]参见图2，所述可动导叶包括叶片2a和转动轴2b，所述转动轴2b穿过所述叶片2a，
并处于所述叶片2a中心线处，所述转动轴2b两端分别与双臂轴支架轴毂7外侧壁和导环1内侧壁转动连接。
[0029]所述叶片2a的横截面为升力翼型(例如水翼型)。
[0030]图3所示为本专利技术较佳实施例中液压系统示意图。
[0031]参见图1至图3，所述液压系统3包括液压机3a和液压柱3b，所述液压机3a布置于船体8内，所述液压机3a导出的液压柱3b穿过双臂轴支架臂6内部，再经所述导环1内部与所述可动导叶2的转动轴2b相连，所述液压机3a改变液压柱3b内压力实现转动轴2b旋转，带动叶片2a转动。
[0032]可动导叶2的转动角度(叶片2a的转动角度)可根据航速变化而调节。可动导叶2转动角度调节控制可根据需要分为增效模式、降噪模式和综合模式(即增效模式+降噪模式)等不同控制模式。在设计阶段根据数值仿真或模型试验等手段得到不同航速下的最优转动角，预置到可动导叶2的转角控制策略中，与主机车令联动控制，实现可动导叶2转角对航速的自适应调节。
[0033]可动导叶的攻角可根据不同工况下使用需求进行调节，从而改变水面舰船尾部伴流场，控制螺旋桨进流条件，在外形设计合理且可动导叶攻角调节恰当的情况下，可产生以下作用：
[0034](1)针对静音要求高的航速工况，通过导环和可动导叶攻角调节，改善桨前分离流动，提高螺旋桨伴流均匀性，降低螺旋桨水下辐射噪；
[0035](2)针对最大航速工况，通过调节可动导叶攻角，产生桨前预旋流动，提高螺旋桨推进效率，进而提升最大航速；
[0036](3)针对经济航速或巡航航速等常用工况，通过调节可动导叶攻角，产生桨前预旋流动，提高螺旋桨推进效率，本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.船用螺旋桨前置自适应降噪增效附体装置，其特征在于，包括导环、可动导叶和液压系统；所述导环与推进器轴及螺旋桨同轴，安装在双臂轴支架臂上；所述可动导叶两端分别与双臂轴支架轴毂和所述导环转动连接；所述液压系统驱动所述可动导叶绕可动导叶中心线转动，调节所述可动导叶相对于来流的攻角，改变流场压力分布和速度分布。2.如权利要求1所述的船用螺旋桨前置自适应降噪增效附体装置，其特征在于，所述导环周向剖面为升力翼型并与来流形成一定攻角。3.如权利要求2所述的船用螺旋桨前置自适应降噪增效附体装置，其特征在于，所述导环周向剖面为水翼型。4.如权利要求1所述的船用螺旋桨前置自适应降噪增效附体装置，其特征在于，所述可动导叶包括叶片和转动轴，所述转动轴置于所述叶片中心线处，所述转动轴两端分别与双臂轴支...
【专利技术属性】
技术研发人员：陈曦，王宏伟，朱江波，
申请(专利权)人：中国舰船研究设计中心，
类型：发明
国别省市：
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