(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
船体の船尾部においてプロペラ（１２）の中心線（Ｘ）に対して放射状に配置される少なくとも一つの前流固定翼（１４）と、前記前流固定翼（１４）の自由端部に結合する円筒状のダクト（１６）と、前記ダクト（１６）を船体に固定する支持構造物（１８）とを含み、前記ダクト（１６）の中心線（Ｙ）は、船尾部から船首部に見たとき、前記プロペラ（１２）の中心線（Ｘ）に対して右上方に偏心していることを特徴とする、ダクト付き前流固定翼体。
【請求項２】
前記プロペラ（１２）の中心線（Ｘ）に対する前記ダクト（１６）の中心線（Ｙ）の偏心度合いは、前記プロペラ（１２）の直径（Ｄｐ）を基準にして、上方向偏心量（Ｈｃ）が０＜Ｈｃ＜０．３＊Ｄｐであり、右方向偏心量（Ｂｃ）が０＜Ｂｃ＜０．２＊Ｄｐであることを特徴とする、請求項１に記載のダクト付き前流固定翼体。
【請求項３】
前記ダクト（１６）の内径（Ｄｄ）が前記プロペラ（１２）の直径（Ｄｐ）に対して０．５＊Ｄｐ≦Ｄｄ≦１．０＊Ｄｐの関係にあることを特徴とする、請求項２に記載のダクト付き前流固定翼体。
【請求項４】
前記ダクト（１６）は、前縁部の内面部に設けられた２０°〜３０°範囲の傾斜曲線部（１６ｂ）、後縁部の内面部に設けられた２°〜６°範囲の傾斜直線部（１６ｄ）、および前記傾斜曲線部（１６ｂ）と前記傾斜直線部（１６ｄ）との間で前記前流固定翼（１４）の自由端部を結合させる水平直線部（１６ｃ）を備え、前記傾斜曲線部（１６ｂ）と前記傾斜曲線部（１６ｄ）が有する傾斜角はそれぞれ前記水平直線部（１６ｃ）の延長線を基準にして設定されることを特徴とする、請求項１または２に記載のダクト付き前流固定翼体。
【請求項５】
前記傾斜曲線部（１６ｂ）、前記水平直線部（１６ｃ）および前記傾斜直線部（１６ｄ）の長さは、前記ダクト（１６）のコード長さを基準にしてそれぞれ０．４倍、０．２倍および０．４倍に設定されることを特徴とする、請求項４に記載のダクト付き前流固定翼体。
【請求項６】
前記ダクト（１６）の後縁部の端部と前記プロペラ（１２）のブレード中心線との間の船体長さ方向の間隙（Ｈ）は、前記プロペラ（１２）の直径（Ｄｐ）を基準にして０．１Ｄｐ≦Ｈ≦０．３Ｄｐの関係にあることを特徴とする、請求項１または２に記載のダクト付き前流固定翼体。
【請求項７】
前記支持構造物（１８）は、前記ダクト（１６）の外面部と船体の下部とを連結する上部支持構造物（１８ａ）、および前記ダクト（１６）の内面部とスターンボス部（１０）の下部とを連結する下部支持構造物（１８ｂ）から構成されることを特徴とする、請求項１または２に記載のダクト付き前流固定翼体。
【請求項８】
前記前流固定翼（１４）は、前記プロペラ（１２）の中心線（Ｘ）に対して左舷側に２つ、右舷側に１つをそれぞれ配置し、あるいは左舷側に２つ、右舷側に２つをそれぞれ配置し、前記左／右舷の前流固定翼のうち、少なくとも一対は前記プロペラ（１２）の中心線（Ｘ）に対して同一レベルで水平に配置し、残りは前記プロペラ（１２）の水平中心に対して上方に傾くように配置することを特徴とする、請求項１または２に記載のダクト付き前流固定翼体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ダクト付き前流固定翼体に係り、より詳しくは、前流固定翼とダクトとの最適結合のための配置によって船舶の推進効率を向上させることができるようにする、ダクト付き前流固定翼体に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、船舶の船尾部において、プロペラの前方には放射状に配置される多数の前流固定翼(Pre-Swirl Stator)が設置される。前記前流固定翼は、プロペラの前方からプロペラへ流入する流体の流入角を変更してプロペラの推進効率を向上させるもので、回転方向の運動エネルギーの損失を回収する装置である。
【０００３】
ところが、従来の前流固定翼は、自体キャビテーションによるブレードの損傷、およびブレード先端部から発生するチップボルテックスキャビテーション(tip vortex cavitation)によるプロペラの損傷をもたらすおそれがあり、前流固定翼によるプロペラ面における伴流増加はプロペラの回転速度を低下させることにより、これを考慮したプロペラの再設計が伴わなければならないので、既存の運航船舶に対する前流固定翼装置としての適用には多くの制約がある。
【０００４】
また、前流固定翼のブレード先端部同士を連結する円筒状のダクトは、プロペラの作動の際に発生する吸い込み作用によってプロペラの前方流体を加速することにより、ダクト自体に発生する船舶進行方向への付加推力とプロペラの前方流体を加速整流して推進効率の向上とプロペラの起振力減少を図る装置である。ところが、円筒状ダクトでは、その大きさが大型化する場合、構造的損傷問題の発生可能性が高く、構造的安定性の確保に難しさが多い。
【０００５】
よって、従来よりも多様な形状の前流固定翼とダクトの構造を提案する技術があったが、前流固定翼とダクトとの最適結合によって推進効率を極大化させ且つダクトの構造的安定性をより積極的に確保することが可能な技術は未だ開発されていない実情である。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
そこで、本発明は、上述した諸般の事情を考慮してなされたもので、その目的は、プロペラへ流入する流体の流入角を変更して推進効率を向上させる前流固定翼と、プロペラの前方流体を加速整流して推進効率を向上させるダクトとの最適結合のための形状および配置状態を実現することにより、船舶の推進効率を極大化させることを可能にすることにある。
【０００７】
また、本発明の他の目的は、前流固定翼とダクト間の最適配置によって、プロペラから発生するキャビテーションによる損傷を減らすとともにキャビテーションによる船舶の振動を最小化し、船体に対するダクトの構造的支持剛性を一層効率よく確保することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成するために、本発明は、船体の船尾部においてプロペラの軸方向の中心線に対して放射状に配置される少なくとも一つの前流固定翼と、前記前流固定翼の外側自由端部に結合する円筒状のダクトと、前記ダクトを船体に対して固着する支持構造物とを備え、前記ダクトの中心線は、船尾部から船首部に見たとき、前記プロペラの中心線に対して右上方に偏心していることを特徴とする、ダクト付き前流固定翼体を提供する。
【０００９】
前記プロペラの中心線に対する前記ダクトの中心線の偏心度合いは、前記プロペラの直径Ｄｐを基準にして、上方向偏心量Ｈｃが０＜Ｈｃ＜０．３＊Ｄｐであり、右方向偏心量Ｂｃが０＜Ｂｃ＜０．２＊Ｄｐであり、前記ダクトの内径Ｄｄは、前記プロペラの直径に対して０．５＊Ｄｐ≦Ｄｄ≦１．０＊Ｄｐであることを特徴とする。
【００１０】
前記ダクトは、前縁部の内面部に設けられた２０°〜３０°範囲の傾斜曲線部、後縁部の内面部に設けられた２°〜６°範囲の傾斜直線部、および前記傾斜曲線部と前記傾斜直線部との間で前記前流固定翼の自由端部を結合させる水平直線部を備え、前記傾斜曲線部および前記傾斜曲線部の傾斜角はそれぞれ前記水平直線部の延長線を基準に設定されることを特徴とする。
【００１１】
前記傾斜曲線部、前記水平直線部および前記傾斜直線部の長さは前記ダクトのコード長を基準にしてそれぞれ０．４倍、０．２倍および０．４倍に設定され、前記ダクトの後縁部の端と前記プロペラのブレード中心線との間の船体長さ方向の間隙Ｈは、前記プロペラの直径を基準にして０．１Ｄｐ≦Ｈ≦０．３Ｄｐであることを特徴とする。
【００１２】
前記支持構造物は、前記ダクトの外面部と船体の下部とを連結する上部支持構造物、および前記ダクトの内面部とスターンボス部の下部とを連結する下部支持構造物から構成されることを特徴とする。
【００１３】
前記前流固定翼は、前記プロペラの中心線に対して左舷側に２つ、右舷側に１つをそれぞれ配置し、あるいは左舷側に２つ、右舷側に２つをそれぞれ配置し、前記左／右舷の前流固定翼のうち、少なくとも一対は前記プロペラの中心線に対して水平に配置し、残りは前記プロペラの水平中心線に対して上方に傾くように配置することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１４】
本発明に係るダクト付き前流固定翼体によれば、船舶の航走の際に、プロペラの前方に設置され、プロペラに流入する流体の流入角を変更して推進効率を向上させる前流固定翼と、プロペラの前方からプロペラに入ってくる流体の流動を加速整流して推進効率を向上させるダクトとの最適結合のための偏心配置によって船舶の推進効率を極大化させることができる。
【００１５】
また、本発明は、前流固定翼とダクトとの間の最適配置構造を実現することにより、プロペラから発生するキャビテーションの発生ボリュームを縮小し、これにより船体へ伝達されるプロペラの変動圧力を減らして船舶の振動を最小化することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明に係るダクト付き前流固定翼体の設置状態を示す斜視図である。
【図２ａ】ダクト付き前流固定翼体の設置状態を示す側面図である。
【図２ｂ】ダクトを切断して前流固定翼、ダクトおよび船体間の結合状態を示す図である。
【図３】図１、図２ａおよび図２ｂに示した前流固定翼とダクト間の配置関係を説明するために船尾部側から船首部側へ眺めて示す正面図である。
【図４】図１、図２ａおよび図２ｂに示した前流固定翼とダクト間の配置関係を説明するために船尾部側から船首部側へ眺めて示す正面図である。
【図５】プロペラの中心線とダクトの中心線間の偏心度合いを示す図である。
【図６】プロペラの中心線から偏心しているダクトの配置関係から前流固定翼の各ブレードの長さを示す図である。
【図７】ダクトを示す断面図である。
【図８】前流固定翼のみを設置した場合と、前流固定翼およびダクトを同時に備えた場合との伴流分布を比較して示すグラフである。
【図９】前流固定翼のみを設置した場合と、前流固定翼およびダクトを同時に備えた場合とのキャビテーションの発生度合いを比較して示すグラフである。
【図１０】前流固定翼とダクトがない場合と、前流固定翼のみを設置した場合と、前流固定翼およびダクトを同時に備えた場合との推力増加量および変動圧力をそれぞれ比較して示すグラフである。
【図１１】プロペラの中心線に対してダクトの中心線を上方に偏心させた場合における伴流分布を比較して示すグラフである。
【図１２】プロペラの中心線に対してダクトの中心線を右上方に偏心させた場合における伴流分布を比較して示すグラフである。
【図１３】ダクトの断面形状による流速変化の分布を示す図である。
【図１４】ダクトの後縁部の端とプロペラの中心線との間の間隙による整流効果を比較して示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下に添付図面を参照しながら、本発明の実施例について詳細に説明する。
図示の如く、船体の船尾部に位置するスターンボス部１０にはプロペラ１２が機関からの駆動力によって回転可能に設置され、前記プロペラ１２の前方にはプロペラ１２の軸方向の中心線Ｘに対して前流固定翼１４が放射状に配置され、前記前流固定翼１４の周りには前流固定翼１４の外側自由端部が内周面に結合される円筒状のダクト１６が設置される。
【００１８】
この場合、前記前流固定翼１４は、前記プロペラ１２の中心線Ｘに対して放射状に設置される少なくとも一つのブレードからなる。例えば、前記前流固定翼１４は、前記プロペラ１２の中心線Ｘに対して左舷側に２つ、右舷側に１つをそれぞれ配置し、あるいは左舷側に２つ、右舷側に２つをそれぞれ配置することができる。すなわち、図３および図４に示すように、前記左／右舷の前流固定翼１４のうち、少なくとも一対は前記プロペラ１２の中心線Ｘに対して同一レベルで水平に配置し、残りは前記プロペラ１２の中心線Ｘを通る水平線に対して上方に略４５°の角度で傾くように配置する。
【００１９】
前記ダクト１６は、船体に対して支持構造物１８を介して固定されるように設置されるが、前記支持構造部１８は、図２〜図４に示すように、前記ダクト１６の外面部と船体の下部とを連結する上部支持構造物１８ａ、および前記ダクト１６の内面部と前記スターンボス部１０の下部とを連結する下部支持構造物１８ｂから構成される。
【００２０】
図５は本発明に係る、前記プロペラ１２の中心線Ｘと前記ダクト１６の中心線Ｙとの間の偏心度合いを示す。右回転方式の通常のプロペラ１２において、前記プロペラ１２の中心線Ｘに対して前記ダクト１６の中心線Ｙは、船尾部から船首部への方向を基準とするとき、右上方に偏心している。この際、前記プロペラ１２の中心線Ｘに対する前記ダクト１６の中心線Ｙの偏心量は０＜Ｈｃ＜０．３＊Ｄｐであり、０＜Ｂｃ＜０．２＊Ｄｐである。この場合、Ｄｐは前記プロペラ１２の直径であり、Ｈｃは前記プロペラ１２の中心線Ｘから前記ダクト１６の中心線Ｙに至る上方向偏心量であり、Ｂｃは前記プロペラ１２の中心線Ｘから前記ダクト１６の中心線Ｙに至る右方向偏心量である。
【００２１】
また、前記ダクト１６の内径Ｄｄは、前記プロペラ１２の直径Ｄｐに対して０．５５＊Ｄｐ≦Ｄｄ≦１．０＊Ｄｐに設定される。これにより、前記プロペラ１２の中心線Ｘを基準にして前記ダクト１６の中心線Ｙに対する偏心度合いが決定され、前記ダクト１６の内径Ｄｄが前記プロペラ１２の直径Ｄｐに対して前記範囲（０．５＊Ｄｐ≦Ｄｄ≦１．０＊Ｄｐ）内に設定されると、前記前流固定翼１４の各ブレードの長さＤ１、Ｄ２、Ｄ３は、図６に示すように、前記スターンボス部１０の外周面から前記ダクト１６の内周面に至るまで従属的に決定される。また、前記各前流固定翼１４は、前記スターンボス部１０の外周面から前記プロペラ１２の軸方向の中心線Ｘを基準にして放射状に配置されると、それぞれのブレードは前記プロペラ１２の中心線Ｘに対して水平に配置されるとともに、前記プロペラ１２の中心線Ｘを通る水平線に対して上方に傾くように配置される。
【００２２】
図７は前記ダクト１６を示す断面図である。前記ダクト１６は、断面の前縁部と後縁部の端部にそれぞれ棒材１６ａを内蔵しており、前記棒材１６ａを基準にして内／外側部位で板材を接合してなされる中空物の形に製作される。これにより、前記ダクト１６は、前記棒材１６ａを介して板材をより容易に接合することができる。
【００２３】
この場合、前記ダクト１６は、内面部において前縁部から後縁部にわたって傾斜曲線部１６ｂ、水平直線部１６ｃおよび傾斜直線部１６ｄがそれぞれ順次一体に形成されるように湾曲される。前記水平直線部１６ｃは、前記前流固定翼１４の外側自由端部が接合される部位であって、前記プロペラ１２の軸方向の中心線Ｘに対して平行に形成されており、前記前流固定翼１４との結合を容易にする。この際、前記ダクト１６の外面部は、前記傾斜曲線部１６ｂの自由端部と前記傾斜直線部１６ｄの自由端部との間を直線の形で連結するように形成される。
【００２４】
また、前記傾斜曲線部１６ｂ、前記水平直線部１６ｃおよび前記傾斜直線部１６ｄの水平長さＬ１、Ｌ２、Ｌ３（水平直線部の延長線を基準とする）は、前記ダクト１６のコード長さを基準にしてそれぞれ０．４倍、０．２倍および０．４倍の長さに設定される。
この際、前記傾斜曲線部１６ｂの傾斜角αは、船体の船首部に向かう前記ダクト１６の前縁部の内面部において前記水平直線部１６ｃの延長線を基準とするとき、略２０°〜３０°の緩やかな角度に設定され、前記傾斜直線部１６ｄの傾斜角βは、船体の船尾部に向かう前記ダクト１６の後縁部の内面部において前記水平直線部１６ｃの延長線を基準とするとき、略２°〜６°の範囲に設定される。
【００２５】
これにより、前記ダクト１６の前縁部における前記傾斜曲線部１６ｂの傾斜角αは、前記ダクト１６内への流体の円滑な流入を誘導して流体の流入部で圧力降下による流速上昇をもたらし、前記ダクト１６の後縁部における前記傾斜直線部１６ｄの傾斜角βは、流体の流出部で上昇した流速を有する流体が前記プロペラ１２へ流入できるようにして前記ダクト１６の流れ加速整流作用による前記プロペラ１２における起振力の低減に寄与する。
【００２６】
前記ダクト１６の後縁部の端部と前記プロペラ１２のブレード中心線との間に設けられる船体長さ方向の間隙Ｈは、図１に示すように、前記ダクト１６と前記プロペラ１２のブレードとの干渉を回避することが可能な最小離隔距離を確保しながら、前記プロペラ１２の直径Ｄｐを基準にして最大０．３倍を超過しないように設定される。すなわち、前記間隙Ｈの最小離隔距離は、前記プロペラ１２の直径Ｄｐを基準にして０．１倍以上である。また、前記間隙Ｈの最大離隔距離は前記プロペラ１２の直径Ｄｐを基準にして０．３倍以下である。このような最大離隔距離の設定は、前記ダクト１６による流れ加速整流作用の効果が減少しないようにするためである。
【００２７】
以下、本発明に係るダクト付き前流固定翼体の作動および効果について説明する。
前述したように、船体の船尾部に位置したスターンボス部１０の外周面に放射状に多数の前流固定翼１４を設置し、前記プロペラ１２の中心線Ｘから右上方に偏心している位置にダクト１６の中心線Ｙを位置させるとともに、前記ダクト１６を前記前流固定翼１４の自由端部と結合するように設置し、前記ダクト１６は、船体とスターンボス部１０に対して支持構造物１８を介して堅固に設置すると、前記前流固定翼１４からプロペラ１２に流入する流体の流入角を変化させて流体の運動エネルギーの損失を減らし、前記ダクト１６から軸方向の運動エネルギーを増大させてプロペラ１２による推進効率の向上を極大化させることができる。
【００２８】
この際、前記プロペラ１２の中心線Ｘから前記ダクト１６の中心線Ｙを右上方に偏心させることは、前記プロペラ１２においてキャビテーションが主に発生する部位が、船尾部から船首部に向けてプロペラ１２の中心線Ｘを基準にして１１時〜３時方向の領域であることに起因し、この領域で流速を加速させてキャビテーションを減らすためである。
【００２９】
これは、船尾部のスターンボス部１０に前流固定翼１４のみを設置した場合と、前流固定翼１４と共にダクト１６を右上方に偏心するように設置した場合との伴流分布を比較して示す図８のグラフを参照すると、より明確に理解される。この場合、前記プロペラ１２の中心線Ｘに対する前記ダクト１６の中心線Ｙの上方向偏心量Ｈｃと右方向偏心量Ｂｃはそれぞれ前述したように設定される。
【００３０】
図８から分かるように、前流固定翼１４のみを設置した場合（赤色表示）、および前流固定翼１４と共にダクト１６を右上方に偏心するように設置した場合（青色表示）において、前記プロペラ１２の軸方向伴流の速度分布Ｖｘは、ブレード半径の５０％領域と７０％領域でそれぞれ、前流固定翼１４と共にダクト１６を右上方に偏心するように設置した場合が前流固定翼１４のみを設置した場合に比べて約１５％程度の流速が上昇する効果を得ることができる。
【００３１】
また、図９に示すように、前流固定翼１４のみを設置した場合と、前流固定翼１４とダクト１６を同時に設置した場合とのキャビテーションの発生度合いを比較すると、前記ダクト１６は、前記前流固定翼１４の端部を取り囲むように設置されており、流体の流れ加速整流作用を行ってキャビテーションの発生ボリュームを約６０％程度減少させる。この際、前記ダクト１６は、支持構造物１８を介して船体とスターンボス部１０に堅固に結合することにより、ダクト１６の構造的安定性はさらに向上できる。
【００３２】
その結果、前記プロペラ１２における起振力は約５０％程度低減でき、これにより、キャビテーションの発生から船体に伝達される振動が低減して船体の振動性能を改善することができる。これは、前流固定翼１４およびダクト１６がない場合と、前流固定翼１４のみを設置した場合と、前流固定翼１４およびダクト１６を同時に備えた場合との推力増加量および変動圧力をそれぞれ比較して示す図１０のグラフから明確に理解できる。すなわち、前記前流固定翼１４の回転方向のエネルギー損失回数、ダクトの付加推力発生および流入流の加速はプロペラの全体推力を増加させる。また、前記ダクト１６はプロペラ１２における変動圧力を減少させる機能を行う。
【００３３】
また、前記プロペラ１２の中心線Ｘに対して前記ダクト１６の中心線Ｙを上方に偏心させた場合と、上方と右方向の両方ともに偏心させた場合との前記プロペラ１２における軸方向伴流の速度分布Ｖｘをそれぞれ比較してみると、図１１および図１２に示すとおりである。
【００３４】
付け加えて言うと、船体の船尾部において回転方向が右回転である通常のプロペラ１２の場合、回転区間が−１０〜５０°の領域、すなわち船体の船尾部から船首部へ向けてプロペラ１２の中心線Ｘを基準にして１１時〜３時方向の領域でキャビテーションが主に発生するので、この区間でプロペラ１２に流入する流体の軸方向の速度成分を増加させるために、前記ダクト１６の中心線Ｙを前記プロペラ１２の中心線Ｘから右上方に偏心させて設定した。
【００３５】
その結果、前記プロペラ１２の回転区間のうち−１０〜５０°の領域で前記プロペラ１２への流入流体の軸方向速度成分が増加できるため、キャビテーションの発生度合いを減らすことができ、これにより、前記プロペラ１２から発生するキャビテーションによって船体に誘起される変動圧力を低減させることができる。
【００３６】
すなわち、本発明においてダクト１６の中心線Ｙをプロペラ１２の中心線Ｘに対して右上方に偏心させてプロペラ流入速度の分布を改善したことは、図１１でプロペラ１２の中心線Ｘに対してダクト１６の中心線Ｙを上方に偏心させた場合と、図１２でプロペラ１２の中心線Ｘに対してダクト１６の中心線Ｙを上方と右方向に偏心させた場合との前記プロペラ１２における軸方向伴流の速度分布Ｖｘをそれぞれ比較すれば分かることができる。
まず、図１１はダクト１６の中心線Ｙが偏心していない場合と上方に偏心している場合との軸方向伴流の速度分布Ｖｘを示す。図１１より、プロペラ１２の回転区間のうち０°付近で上方に偏心している場合が偏心していない場合に比べて軸方向の速度が増加し、これに対し、プロペラ１２の回転区間のうち５０°付近で上方に偏心している場合が偏心していない場合に比べて軸方向の速度が減少することが分かる。
【００３７】
また、図１２はダクト１６の中心線Ｙが上方にのみ偏心している場合と右上方に偏心している場合との軸方向伴流の速度分布Ｖｘを示す。図１２より、プロペラ１２の回転区間のうち５０°付近で右上方に偏心している場合が上方にのみ偏心している場合に比べて軸方向の速度が増加することが分かる。
【００３８】
したがって、本発明のようにダクト１６の中心線Ｙをプロペラ１２の中心線Ｘに対して上方および右方にそれぞれ偏心させる場合には、偏心させていない場合と上方にのみ偏心させた場合に比べてそれぞれ軸方向の速度が増加することが分かる。このようなプロペラ１２の流入流に対する軸方向速度成分の増加はキャビテーションの発生度合いを減らすとともに船体の変動圧力を低減させる。特にプロペラ１２の流入流に対する軸方向速度成分の増加を伴う領域が、プロペラ１２の回転区間のうち、キャビテーションが主に発生する領域に集中することにより、その効果は極大化される。
【００３９】
そして、図７に示すように、前記ダクト１６の断面において、前縁部の傾斜曲線部１６ｂが有する傾斜角αは、前記ダクト１６内への流体の円滑な流入を誘導して流速の増加を図り、後縁部の傾斜直線部１６ｄが有する傾斜角βは、前記ダクト１６を経た流体が前記プロペラ１２へ流入できるようにして前記ダクト１６の流れ加速整流作用を行って前記プロペラ１２における起振力を低減させる。これは図１３に示した流速変化から分かる。すなわち、断面の形状から比較した流速の変化を考察すると、本発明のダクト１６（図１３の右断面）は、内面側の後縁部に位置した傾斜直線部１６ｄが有する傾斜角βを介して前記ダクト１６内における流速を上昇させることができるが、このような機能は、ダクトの内面側の後縁部が直線の形で形成された従来のダクト（図１３の左断面）に比べて略５％程度の流速増加効果を達成することができ、このような流速の増加は、ダクト１６の流れ加速整流作用によるプロペラ１２におけるキャビテーションの発生を抑制させて起振力を低減させる。参考として、図１３において等高線で表示された部位はダクト１６の内部において船体の軸方向への流速の等速領域を示すもので、特に赤色部位の領域は最高領域に該当する流速部位を意味し、青色部位は相対的に最低領域に該当する流速部位を意味する。
【００４０】
また、前記ダクト１６の後縁部の端部と前記プロペラ１２の中心線との間の間隙Ｈによる整流効果は、図１４に示すように、前記間隙Ｈがプロペラ１２の直径Ｄｐに比べて０．３倍未満のとき、最大効果を得ることができる。すなわち、前記間隙Ｈがプロペラ１２の直径Ｄｐに比べて０．３倍以上であれば、０．２倍の場合に比べて速度分布Ｖｘが急激に減少し、これは推進効率および変動圧力低減効果の低下を立証する。これにより、本発明において、前記ダクト１６の後縁部の端部と前記プロペラ１２の中心線との間の間隙Ｈは、プロペラ１２とダクト１６との干渉を回避することが可能な最小距離と、流速低下をもたらさない最大距離との間の範囲内で設定された。
【００４１】
以上、本発明の好適な実施例について添付図面を参照して説明したが、本発明は、上述した特定の実施例によって限定されず、 本発明の技術的思想と特許請求の範囲の均等範囲内において、当該発明の属する技術分野における通常の知識を有する者によって多様な修正と変形が可能である。
【符号の説明】
【００４２】
１０    スターンボス部
１２    プロペラ
１４    前流固定翼
１６    ダクト
１８    支持構造物
Ｘ    プロペラの中心線
Ｙ    ダクトの中心線
Ｈｃ    上方向偏心量
Ｂｃ    右方向偏心量
【図１０】
0005539025.tif 000002
【図１】
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【図２ａ】
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【図２ｂ】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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