JPH0637196B2 - Soundproof type propeller - Google Patents
Soundproof type propellerInfo
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- JPH0637196B2 JPH0637196B2 JP8005087A JP8005087A JPH0637196B2 JP H0637196 B2 JPH0637196 B2 JP H0637196B2 JP 8005087 A JP8005087 A JP 8005087A JP 8005087 A JP8005087 A JP 8005087A JP H0637196 B2 JPH0637196 B2 JP H0637196B2
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- Structures Of Non-Positive Displacement Pumps (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、船舶推進用の固定ピッチプロペラや可変ピッ
チプロペラ、あるいは船舶旋回用サイドスラスタにおけ
る固定ピッチプロペラや可変ピッチプロペラに適用され
る、鳴音防止型プロペラに関する。The present invention is applied to a fixed-pitch propeller or a variable-pitch propeller for ship propulsion, or a fixed-pitch propeller or a variable-pitch propeller in a side thruster for turning a ship. Soundproof propeller.
プロペラ鳴音は、プロペラ翼の固有振動数と、プロペラ
翼が回転することによって発生するプロペラ翼後縁部か
らのカルマン渦との共鳴である。プロペラ翼の固有振動
数の変更は、その強度および振動などの点から多くの制
限を受けて、その実施は不可能に近い。Propeller sound is a resonance between the natural frequency of the propeller blade and the Karman vortex from the trailing edge of the propeller blade generated by the rotation of the propeller blade. Changing the natural frequency of a propeller blade is subject to many restrictions in terms of strength and vibration, and its implementation is almost impossible.
そこで、カルマン渦発生周波数を変更できるように、従
来からプロペラ翼後縁端部をシャープエッジとする薄肉
方式(第9図参照)や、プロペラ翼後縁端部を厚くする
厚肉方式(第10図参照)、あるいはこれらの2方式を
組合せたものが採用され、またカルマン渦を乱流により
発生しがたいものとする方式、すなわち、プロペラ翼後
縁輪郭の一部を鋸歯状とする方式(第11,12図およ
び特公昭55−275号公報参照)が採用されている。Therefore, in order to change the Karman vortex generation frequency, conventionally, a thin wall method in which the trailing edge of the propeller blade has a sharp edge (see FIG. 9) and a thick wall method in which the trailing edge of the propeller blade is thick (10th (See the figure), or a combination of these two methods is adopted, and a method that makes it difficult to generate Karman vortices due to turbulence, that is, a method in which part of the trailing edge contour of the propeller blade is serrated ( See FIGS. 11 and 12 and Japanese Patent Publication No. 55-275).
ところで、プロペラ翼は、性能上断面形状が均一でない
ため、多数の固有振動数を持っている。したがって、前
述の薄肉方式,厚肉方式あるいはこれらの組合せ方式で
プロペラ翼後縁より発生するカルマン渦の発生周波数を
制御するには限界があり、プロペラ翼の固有振動数との
共鳴の完全回避は、特殊船においては、非常に困難であ
って、実船では数回の試運転により、修正加工を余儀無
くされている。By the way, the propeller blades have a large number of natural frequencies because the cross-sectional shape is not uniform in terms of performance. Therefore, there is a limit in controlling the generation frequency of the Karman vortex generated from the trailing edge of the propeller blade by the thin-walled method, the thick-walled method, or a combination thereof, and it is not possible to completely avoid resonance with the natural frequency of the propeller blade. However, it is very difficult for a special ship, and the actual ship is forced to make a modification by a few trial runs.
また、カルマン渦の発生を防止できるように羽根後縁の
輪郭形状を鋸歯状としたものは、反転時の異物接触に弱
く、且つ商品イメージを悪くしている。Further, a blade whose trailing edge has a saw-toothed contour so as to prevent the Karman vortex from being generated is vulnerable to foreign matter contact at the time of reversal and deteriorates the product image.
本発明は、上述の諸問題を解決しようとするもので、プ
ロペラ効率を阻害すること無くプロペラ羽根後縁部に乱
流を発生させて、カルマン渦の発生を防止できるように
した、鳴音防止型プロペラを提供することを目的とす
る。The present invention is intended to solve the above-mentioned problems, and it is possible to prevent the generation of Karman vortices by generating turbulence at the trailing edge of the propeller blades without impairing the propeller efficiency. The purpose is to provide a type propeller.
上述の目的を達成するため、本発明の鳴音防止型プロペ
ラは、プロペラ翼の背面後縁部に、同後縁部の後縁の近
傍で同後縁に沿うように配設された乱流形成用溝部をそ
なえ、同溝部に、プロペラ翼の圧力面から背面まで貫通
する流水穴が設けられたことを特徴としている。In order to achieve the above-mentioned object, the noise suppression type propeller of the present invention is a turbulent flow disposed on the back trailing edge of a propeller blade in the vicinity of the trailing edge of the trailing edge and along the trailing edge. It is characterized in that it has a forming groove portion, and that a water flow hole penetrating from the pressure surface to the back surface of the propeller blade is provided in the groove portion.
このような本発明の実施態様では、プロペラ翼背面側の
後縁部に、例えば流水方向に対して約45゜の角度を持
つ溝部が、翼後縁に沿い多数分散して形成され、各溝部
にはプロペラ翼の背面から圧力面へ貫通する流水穴が設
けられる。In such an embodiment of the present invention, a large number of groove portions having, for example, an angle of about 45 ° with respect to the flowing water direction are formed in the trailing edge portion on the back surface side of the propeller blade in a dispersed manner along the blade trailing edge. Is provided with a water flow hole penetrating from the back surface of the propeller blade to the pressure surface.
上述の本発明の鳴音防止型プロペラでは、翼後縁に沿う
溝部により乱流が生起し、圧力流水をプロペラ翼の圧力
面から上記溝部内の流水穴を通じて背面側に吹き出させ
ることにより、上記乱流が増長して、カルマン渦の発生
が防止される。In the above-described noise suppression type propeller of the present invention, turbulent flow occurs due to the groove portion along the blade trailing edge, and the pressure flowing water is blown from the pressure surface of the propeller blade to the back side through the flowing water hole in the groove portion, Turbulence is increased and Karman vortices are prevented from occurring.
なお、上記乱流は、上記溝部のみでも発生し、またプロ
ペラ翼の背面と圧力面とを貫通する流水穴から吹き出す
圧力流水のみによっても乱流を発生させることができ
る。The turbulent flow is generated only in the groove portion, and the turbulent flow can be generated only by the pressure flowing water blown out from the flowing water hole penetrating the back surface of the propeller blade and the pressure surface.
以下、図面により本発明の実施例について説明すると、
第1〜4図は本発明の第1実施例としての鳴音防止型プ
ロペラを示すもので、第1図はその背面側からみたプロ
ペラ翼の正面図、第2図は第1図のII部の拡大図、第3
図は第2図のIII−III矢視断面図、第4図は第2図のIV
−IV矢視断面図であり、第5〜7図は本発明の第2実施
例としての鳴音防止型プロペラの要部を示すもので、第
5図はそのプロペラ翼の後縁部を示す部分図、第6図は
第5図のVI−VI矢視断面図、第7図は第5図のVII−VII
矢視断面図である。Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
1 to 4 show a noise-prevention type propeller as a first embodiment of the present invention. FIG. 1 is a front view of a propeller blade viewed from the back side thereof, and FIG. 2 is a II part of FIG. Enlarged view of the third
The figure is a sectional view taken along the line III-III in FIG. 2, and FIG. 4 is the IV in FIG.
FIG. 5 is a cross-sectional view taken along the line IV, and FIGS. 5 to 7 show a main part of a noise-prevention type propeller as a second embodiment of the present invention, and FIG. 5 shows a trailing edge portion of the propeller blade. Partial view, FIG. 6 is a sectional view taken along line VI-VI in FIG. 5, and FIG. 7 is VII-VII in FIG.
FIG.
第1〜4図に示す本発明の第1実施例では、プロペラ翼
1の背面1a側の後縁部に、同後縁部の後縁の近傍で同
後縁に沿うように多数の溝部2が分散して配設されてい
る。In the first embodiment of the present invention shown in FIGS. 1 to 4, a large number of groove portions 2 are formed in the rear edge portion of the rear surface 1a of the propeller blade 1 in the vicinity of the rear edge of the rear edge portion along the rear edge. Are distributed.
そして、これらの溝部2には、その一つおきに、プロペ
ラ翼1の背面1aから圧力面1bへ貫通する流水穴3が
設けられている。Then, every other one of these groove portions 2 is provided with a water flow hole 3 penetrating from the back surface 1a of the propeller blade 1 to the pressure surface 1b.
溝部2や流水穴3を形成するプロペラ鳴音防止加工の範
囲は、プロペラ半径をRとすると、第1図に示すよう
に、半径方向で0.4Rから0.95Rまでの間のプロ
ペラ翼背面の後縁部であり、翼幅方向では、プロペラ翼
後端部より約50mmを越えない範囲とされる。第2図に
示すように、溝部2は長短一組の溝からなり、長溝2a
は、流水方向Aに対して45゜の角度の位置に設けら
れ、短溝2bは、長溝2aに対して直角位置に設けられ
る。そして、プロペラ翼1の背面1aから圧力面1bま
で貫通する流水穴3は、長溝2aに設けられる。When the propeller radius is R, the range of the propeller noise prevention processing for forming the groove portion 2 and the water flow hole 3 is, as shown in FIG. 1, a propeller blade back surface between 0.4R and 0.95R in the radial direction. It is the trailing edge portion, and in the spanwise direction, it is within a range not exceeding about 50 mm from the trailing end portion of the propeller blade. As shown in FIG. 2, the groove portion 2 is composed of a pair of long and short grooves, and the long groove 2a
Is provided at a position at an angle of 45 ° with respect to the flowing direction A, and the short groove 2b is provided at a position perpendicular to the long groove 2a. And the water flow hole 3 which penetrates from the back surface 1a of the propeller blade 1 to the pressure surface 1b is provided in the long groove 2a.
プロペラ翼後縁部における各部の寸法比は、基準長さを
lとすると、第2,3図のように設定され、また溝部2
の寸法は、ミリメートル単位で示すと、第4図に示すよ
うに設定される。なお、図中の符号Cは面取を示す。The dimensional ratio of each part at the trailing edge of the propeller blade is set as shown in FIGS.
The dimension of is set in millimeters as shown in FIG. In addition, the code | symbol C in a figure shows chamfering.
第5〜7図に示す本発明の第2実施例では、プロペラ翼
1の後縁1cと平行に複数の溝部2が形成され、各溝部
2の中央に、プロペラ翼1の背面1aから圧力面1bへ
貫通する流水穴3が設けられている。In the second embodiment of the present invention shown in FIGS. 5 to 7, a plurality of groove portions 2 are formed in parallel with the trailing edge 1c of the propeller blade 1, and in the center of each groove portion 2 from the back surface 1a of the propeller blade 1 to the pressure surface. There is a water flow hole 3 penetrating to 1b.
そして、プロペラ翼1の後縁部の断面形状は、前述の第
3図に対応させて示すと、第6図のようになっている。The cross-sectional shape of the trailing edge portion of the propeller blade 1 is as shown in FIG. 6 in correspondence with FIG. 3 described above.
また、溝部2の深さは、ミリメートル単位で示すと、第
7図に示すように設定され、適宜の半径R′をもつ円弧
状の溝底を有している。Further, the depth of the groove portion 2 is set as shown in FIG. 7 in units of millimeter, and has an arc-shaped groove bottom having an appropriate radius R ′.
第8図は舶用プロペラの一般的形状を示しており、図中
の翼断面Bは半径R1上の断面を示している。このよう
なプロペラ翼は、多数の固有振動数を持っていて、回転
によりプロペラ翼後縁から発生するカルマン渦と、任意
の固有振動数とが共鳴を起こし、プロペラ鳴音を生じ
て、音波探査等の障害となっている。FIG. 8 shows a general shape of a marine propeller, and a blade section B in the figure shows a section on a radius R 1 . Such a propeller blade has a large number of natural frequencies, and a Karman vortex generated from the trailing edge of the propeller blade due to rotation resonates with an arbitrary natural frequency to generate a propeller ringing sound, which results in sound wave probing. It is an obstacle.
このような共鳴を回避する手段として、第9〜12図に
示すような各種の方式が実施されているが、確実に共鳴
を回避するには3〜4回の試航走が必要であり、後進時
の異物接触に対して強度的に弱い等の問題点もある。な
お、第9,10図における符号h0は計画オフセットを示
し、d0,d1はプロペラ翼後縁径を示している。Various methods as shown in FIGS. 9 to 12 have been implemented as means for avoiding such resonance. However, in order to avoid resonance reliably, 3 to 4 test runs are required. There is also a problem that the strength is weak against contact with foreign matter at the time. It should be noted that the symbol h 0 in FIGS. 9 and 10 indicates the planned offset, and d 0 and d 1 indicate the trailing edge diameter of the propeller blades.
本発明の鳴音防止型プロペラでは、第1〜4図に示す第
1実施例の場合も、また第5〜7図に示す第2実施例の
場合も、プロペラ翼背面後縁部において、性能を阻害せ
ず且つ乱流を発生させるような溝部2が設けられている
ので、カルマン渦の発生が防止される。In the noise reduction type propeller of the present invention, in the case of the first embodiment shown in FIGS. 1 to 4 and in the case of the second embodiment shown in FIGS. Since the groove 2 that does not hinder the turbulence and generates turbulence is provided, the Karman vortex is prevented from being generated.
さらにプロペラの回転により生じるプロペラ翼1の背面
1aと圧力面1bとの圧力差を利用して、圧力面1bより背面
1aに圧力流水を行なわせる流水穴3が溝部2に設けられ
ているので、上記乱流を一層増長させることができ、こ
れによりカルマン渦の発生防止をより確実にするもので
ある。Furthermore, the back surface of the propeller blade 1 caused by the rotation of the propeller
Utilizing the pressure difference between 1a and pressure surface 1b,
Since the water flow hole 3 for causing the pressure water to flow in 1a is provided in the groove portion 2, the turbulent flow can be further increased, thereby more reliably preventing the generation of Karman vortices.
なお、溝部2および流水穴3は個別にてもそれぞれカル
マン渦の発生を防止する効果を有している。The groove 2 and the water flow hole 3 have the effect of preventing the generation of Karman vortices even individually.
このようにして、プロペラ翼1におけるカルマン渦の発
生が防止されることにより、プロペラ鳴音の発生が十分
に抑制されるようになる。By thus preventing the generation of Karman vortices in the propeller blade 1, the generation of propeller noise is sufficiently suppressed.
第13図は、本発明により溝部2および流水穴3をそな
えた場合の周波数分析結果を示すグラフPと、溝部2お
よび流水穴3をそなえない場合の周波数分析結果を示す
グラフQとを比較して示すもので、本発明の場合は鳴音
の発生が十分に防止されている。FIG. 13 compares a graph P showing a frequency analysis result when the groove 2 and the water flow hole 3 are provided with the present invention and a graph Q showing a frequency analysis result when the groove 2 and the water flow hole 3 are not provided. In the case of the present invention, the generation of ringing noise is sufficiently prevented.
〔発明の効果) 以上詳述したように、本発明の鳴音防止型プロペラによ
れば、次のような効果ないし利点が得られる。[Effects of the Invention] As described in detail above, according to the noise suppression propeller of the present invention, the following effects and advantages are obtained.
(1)プロペラ翼背面後縁部の後縁近傍で、同後縁に沿っ
て溝部が設られることにより乱流が発生し、この乱流に
よってカルマン渦の発生が防止されて、プロペラ鳴音の
発生を回避することができる。(1) Near the trailing edge of the trailing edge of the back surface of the propeller blade, a turbulent flow occurs due to the provision of a groove along the trailing edge, and this turbulent flow prevents the generation of Karman vortices, and Occurrence can be avoided.
(2)上記溝部に、プロペラ翼の圧力面から背面まで貫通
する流水穴が設けられることにより、プロペラの回転に
伴って発生する圧力水流を背面に流して、乱流を増長さ
せることができ、このようにしてカルマン渦の発生が十
分に抑制されるようになる。(2) In the groove portion, by providing a water flow hole penetrating from the pressure surface of the propeller blade to the back surface, the pressure water flow generated along with the rotation of the propeller can be caused to flow to the back surface, and the turbulent flow can be increased. In this way, the generation of Karman vortices is sufficiently suppressed.
(3)上記の溝部および流水穴3によるそれぞれの乱流発
生機能は、個別にみてもその機能を維持しうるものであ
るが、本発明では、それらの協働により、プロペラ鳴音
の発生が十分に防止されるようになる。(3) The turbulent flow generation function of each of the groove portion and the water flow hole 3 can maintain the function even when viewed individually, but in the present invention, due to their cooperation, the propeller noise is generated. It will be fully prevented.
第1〜4図は本発明の第1実施例としての鳴音防止型プ
ロペラを示すもので、第1図はその背面側からみたプロ
ペラ翼の正面図、第2図は第1図のII部の拡大図、第3
図は第2図のIII−III矢視断面図、第4図は第2図のIV
−IV矢視断面図であり、第5〜7図は本発明の第2の実
施例としての鳴音防止型プロペラの要部を示すもので、
第5図はそのプロペラ翼の後縁部を示す部分図、第6図
は第5図のVI−VI矢視断面図、第7図は第5図のVII−V
II矢視断面図であり、第8図は船用プロペラの一般的形
状を示す説明図であり、第9〜12図はいずれも従来の
プロペラ鳴音防止手段をそなえた舶用プロペラを示す説
明図であり、第13図は本発明の鳴音防止型プロペラの
場合と従来のプロペラの場合とについて鳴音特性を比較
して示すグラフである。 1……プロペラ翼、1a……プロペラ翼の背面、1b……プ
ロペラ翼の圧力面、1c……プロペラ翼後縁、2……溝
部、2a……長溝、2b……短溝、3……流水穴。1 to 4 show a noise-prevention type propeller as a first embodiment of the present invention. FIG. 1 is a front view of a propeller blade viewed from the back side thereof, and FIG. 2 is a II part of FIG. Enlarged view of the third
The figure is a sectional view taken along the line III-III in FIG. 2, and FIG. 4 is the IV in FIG.
FIG. 5 is a cross-sectional view taken along the line IV-IV, and FIGS.
FIG. 5 is a partial view showing the trailing edge portion of the propeller blade, FIG. 6 is a sectional view taken along the line VI-VI in FIG. 5, and FIG. 7 is VII-V in FIG.
FIG. 8 is a sectional view taken along the arrow II, FIG. 8 is an explanatory view showing a general shape of a ship propeller, and FIGS. 9 to 12 are all explanatory views showing a ship propeller equipped with a conventional propeller noise suppression means. FIG. 13 is a graph showing a comparison of the ringing characteristics between the case of the anti-noise propeller of the present invention and the case of the conventional propeller. 1 ... propeller blade, 1a ... propeller blade back surface, 1b ... propeller blade pressure surface, 1c ... propeller blade trailing edge, 2 ... groove
Part , 2a ... long groove, 2b ... short groove, 3 ... running water hole.
Claims (1)
縁の近傍で同後縁に沿うように配設された乱流形成用溝
部をそなえ、同溝部に、プロペラ翼の圧力面から背面ま
で貫通する流水穴が設けられたことを特徴とする、鳴音
防止型プロペラ。1. A turbulent flow forming groove portion is provided at a rear trailing edge portion of a propeller blade in the vicinity of the trailing edge portion of the trailing edge portion and along the trailing edge portion, and the groove portion of the propeller blade is provided in the groove portion. A noise reduction propeller, which is provided with a water flow hole penetrating from the pressure side to the back side.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8005087A JPH0637196B2 (en) | 1987-04-01 | 1987-04-01 | Soundproof type propeller |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8005087A JPH0637196B2 (en) | 1987-04-01 | 1987-04-01 | Soundproof type propeller |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63247195A JPS63247195A (en) | 1988-10-13 |
| JPH0637196B2 true JPH0637196B2 (en) | 1994-05-18 |
Family
ID=13707414
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8005087A Expired - Lifetime JPH0637196B2 (en) | 1987-04-01 | 1987-04-01 | Soundproof type propeller |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0637196B2 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2011109744A3 (en) * | 2010-03-05 | 2012-01-19 | Twin Disc, Inc. | Stepped surface propeller |
-
1987
- 1987-04-01 JP JP8005087A patent/JPH0637196B2/en not_active Expired - Lifetime
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2011109744A3 (en) * | 2010-03-05 | 2012-01-19 | Twin Disc, Inc. | Stepped surface propeller |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS63247195A (en) | 1988-10-13 |
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