本實用新型涉及船舶線型和螺旋槳技術領域，尤其涉及一種適用于單尾船型的對轉(zhuǎn)螺旋槳。

背景技術：

環(huán)境和能源形勢問題日益成為全球關注的焦點。船舶作為商品物流運輸?shù)闹饕d體，在航運過程中消耗大量不可再生能源并排放大量污染氣體和溫室氣體，針對這一情況，國際海事組織(IMO)推出了船舶設計能效指標(EEDI)，已于2013年強制執(zhí)行，因此，船舶水動力節(jié)能技術的發(fā)展迫在眉睫。而提高推進效率是船舶節(jié)能技術重點發(fā)展方向之一。

隨著追求更高的船舶推進效率，以及盡可能的節(jié)能環(huán)保，特種推進器越來越受到重視，而對轉(zhuǎn)槳就是特種推進器的一種，如圖4，為常規(guī)對轉(zhuǎn)槳，對轉(zhuǎn)槳由同一軸上前后兩個旋轉(zhuǎn)方向相反的螺旋槳組成，其作用是使推力負荷分擔在兩個螺旋槳上和回收前槳尾流的旋轉(zhuǎn)損失，有效率高、轉(zhuǎn)矩平衡等顯著優(yōu)點。但其根據(jù)的是螺旋槳設計方法，通過優(yōu)化直徑、盤面比、螺距分布等傳統(tǒng)的手段，難以進一步提升對轉(zhuǎn)槳在船后的推進效率。

從螺旋槳理論角度出發(fā)，如果能提高螺旋槳葉梢環(huán)量，增加槳葉梢部載荷，可以有效提高螺旋槳水動力效率。根據(jù)機翼理論可知，傳統(tǒng)的螺旋槳在旋轉(zhuǎn)過程中，槳葉葉面為高壓壓力面，葉背為低壓吸力面，在槳葉梢部，水流會從壓力面橫向繞流到吸力面，使得槳葉梢部環(huán)量下降致零，損失能量，同時該繞流會在槳葉梢部形成梢渦，產(chǎn)生下洗速度，增加槳葉的誘導阻力。針對這一問題，國內(nèi)外的學者提出在槳葉梢部加裝端板或?qū)~彎曲等方法來減少槳葉葉梢繞流，但在船尾的強非均勻流場中，梢部加裝端板或?qū)~彎曲的方法均難以較好的匹配流場在周向的強非均勻性，使得梢部的阻力增加較大，導致螺旋槳的效率增加并不明顯，尤其是梢部加裝端板的型式往往不僅未提高推進效率，反而使得效率有所下降。因此，該技術在目前實船上的應用極為少見。

近年來，隨著對船舶節(jié)能的追求越來越苛刻，船舶線型的優(yōu)化也越趨于極限，從整體上來看，目前新開發(fā)的優(yōu)秀船體線型在船尾相對更為削瘦，這樣，船尾標稱伴流場的高伴流區(qū)更集中在螺旋槳內(nèi)半徑，使得船尾螺旋槳外半徑的流場相對均勻。

技術實現(xiàn)要素：

為了解決上述問題，本實用新型提出了一種適用于單尾船型的對轉(zhuǎn)螺旋槳，其特征在于，包括對轉(zhuǎn)槳前槳和對轉(zhuǎn)槳后槳，所述對轉(zhuǎn)槳前槳的槳葉葉稍的旋向與對轉(zhuǎn)槳后槳的槳葉葉稍的旋向相反。

進一步地，所述對轉(zhuǎn)槳后槳的槳葉葉稍向船尾或船首方向彎曲。

進一步地，所述對轉(zhuǎn)槳后槳的葉數(shù)與對轉(zhuǎn)槳前槳的葉數(shù)相同或相差1。

進一步地，所述對轉(zhuǎn)槳后槳的槳葉葉梢在從0.8-0.95倍槳徑之間開始向船首或船尾方向彎曲，彎曲角度為10°-90°。

進一步地，所述對轉(zhuǎn)槳后槳與對轉(zhuǎn)槳前槳的直徑比為0.9-1.2。

本實用新型對轉(zhuǎn)螺旋槳的后槳葉梢大幅度向船首或船尾方向彎曲，減少了流動在后槳葉梢的繞流，使得梢渦強度明顯降低，減少了能量損失，同時也使得誘導阻力有所降低，提高了后槳的推進效率。與傳統(tǒng)螺旋槳和對轉(zhuǎn)螺旋槳相比，本實用新型的對轉(zhuǎn)螺旋槳效率分別可提高5％～15％和2％～5％。

附圖說明

圖1為本實用新型一種適用于單尾船型的對轉(zhuǎn)螺旋槳的結構示意圖；

圖2為本實用新型的側(cè)視圖；

圖3位本實用新型的安裝示意圖；

圖4為常規(guī)對轉(zhuǎn)槳示意圖；

圖5為實施例2中本實用新型的結構示意圖；

圖6為實施例3中本實用新型的結構示意圖。

圖中：1-船體、2-對轉(zhuǎn)槳前槳、3-對轉(zhuǎn)槳后槳、4-常規(guī)對轉(zhuǎn)槳。

具體實施方式

下面結合附圖對本實用新型一種適用于單尾船型的對轉(zhuǎn)螺旋槳的具體實施方式進行詳細說明，該實施例僅用于說明本實用新型而不用于限制本實用新型的范圍，本領域技術人員對本實用新型的各種等價形式的修改均落于本申請所附權利要求所限定的范圍。

如圖1和圖2所示，本實用新型的對轉(zhuǎn)螺旋槳由對轉(zhuǎn)槳前槳2和對轉(zhuǎn)槳后槳3組成，如圖3，本實用新型安裝在船體1尾部。

實施例1，如圖1和圖2，對轉(zhuǎn)槳后槳3通過特殊設計的梢部縱傾分布型式，使得槳葉葉梢在從0.8倍槳徑之間開始向船首方向彎曲，彎曲角度為90°，對轉(zhuǎn)槳后槳3與對轉(zhuǎn)槳前槳2的直徑比為1.2，前后槳的旋向相反，后槳的葉數(shù)與前槳葉數(shù)相同。

實施例2，如圖5，對轉(zhuǎn)槳后槳3的槳葉梢在從0.9倍槳徑之間開始向船尾方向彎曲，彎曲角度為50°，對轉(zhuǎn)槳后槳3與對轉(zhuǎn)槳前槳2的直徑比為1.0，前后槳的旋向相反，后槳的葉數(shù)比前槳葉數(shù)多1。

實施例3，如圖6，對轉(zhuǎn)槳后槳3的槳葉梢在從0.95倍槳徑之間開始向船首方向彎曲，彎曲角度為10°，對轉(zhuǎn)槳后槳3與對轉(zhuǎn)槳前槳2的直徑比為0.9，前后槳的旋向相反，后槳的葉數(shù)比前槳葉數(shù)少1。

本實用新型對轉(zhuǎn)螺旋槳的工作過程和技術原理是：其一，在船舶行進過程中，與常規(guī)對轉(zhuǎn)槳4相比，如圖4，本實用新型對轉(zhuǎn)螺旋槳的對轉(zhuǎn)槳后槳3葉梢大幅度向船首或船尾方向彎曲，減少了流動在后槳葉梢的繞流，使得梢渦強度明顯降低，減少了能量損失，同時也使得誘導阻力有所降低，提高了后槳的推進效率；

其二，與單純的梢部加裝端板或?qū)~彎曲的螺旋槳(均為只有單槳)相比，采用對轉(zhuǎn)槳型式，由對轉(zhuǎn)槳前槳2起到整流的作用，使得船艉的強非均勻流動流經(jīng)前槳后，其在周向上的非均勻性得到明顯改善，這使得對轉(zhuǎn)槳后槳3由葉梢彎曲在非均勻流場中產(chǎn)生的干擾阻力大幅下降，從而提高了后槳的推進效率；

其三，目前新開發(fā)的優(yōu)秀船體線型在船尾相對更為削瘦，這樣，船尾標稱伴流場的高伴流區(qū)更集中在螺旋槳內(nèi)半徑，使得船尾螺旋槳外半徑的流場相對均勻，在一定程度上降低了本實用新型對轉(zhuǎn)螺旋槳的后槳葉梢彎曲所引起的非均勻流場中的干擾阻力，充分發(fā)揮其推進性能。

與傳統(tǒng)螺旋槳和對轉(zhuǎn)螺旋槳相比，本實用新型的對轉(zhuǎn)螺旋槳效率分別可提高5％～15％和2％～5％。

以上結合附圖詳細描述了本實用新型的優(yōu)選實施方式，但是，本實用新型并不限于上述實施方式中的具體細節(jié)，在本實用新型的技術構思范圍內(nèi)，可以對本實用新型的技術方案進行多種簡單變型，這些簡單變型均屬于本實用新型的保護范圍。