説明

気泡潤滑肥大船

【課題】 船底に沿って流した気泡から推進力を回収できる気泡潤滑肥大船を提供する。
【解決手段】 方形係数が0.6乃至1.0の肥大船であって、平底を有する船体平行部と、船尾へ向けて上方へ傾斜した平底を有する船尾部と、船首部船底に気泡を吐出する気泡吐出装置と、船体平行部の平底の両側と船尾部の傾斜した平底の両側とに配設されたキール板とを備える。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、気泡潤滑肥大船に関するものである。
【背景技術】
【0002】
タンカー等の大量の荷物を低速で運ぶ肥大船では、造波抵抗が小さいため、摩擦抵抗が全抵抗の約80%を占める。特許文献1等で提案されているように、船体平行部が幅広の平坦な船底を有する肥大船において、微細気泡であるマイクロバブルを船体平行部の広大な船底に沿って流すことにより、大幅に摩擦抵抗を低減させることができる。
【特許文献1】特開2007−246041号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0003】
特許文献1等で提案された従来の気泡潤滑肥大船においては、船底に沿って流した気泡をそのまま後流に乗せて廃棄している。
本発明は、船底に沿って流した気泡から推進力を回収できる気泡潤滑肥大船を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0004】
上記課題を解決するために、本発明においては、気泡潤滑船方形係数が0.6乃至1.0の肥大船であって、平底を有する船体平行部と、船尾へ向けて上方へ傾斜した平底を有する船尾部と、船首部船底に気泡を吐出する気泡吐出装置と、船体平行部の平底の両側と船尾部の傾斜した平底の両側とに配設されたキール板とを備えることを特徴とする気泡潤滑肥大船を提供する。
図1に示すように、気泡吐出装置が船首部船底に吐出した気泡は、船体平行部の平底と船尾部の平底とに接しつつ、前記平底に沿って船尾まで流れる。船尾部傾斜平底に接しつつ当該傾斜平底に沿って船尾へ流れる気泡に働く浮力をBとし、船尾部傾斜平底の傾斜角をαとし、気泡と前記傾斜平底との間の動摩擦係数をμとする。気泡に働く浮力Bは、法線方向分力Bcosαと接線方向分力Bsinαとに分解できる。法線方向分力BcosαはBcosαsinαの前進力を船尾傾斜平底に印加する。船尾部傾斜平底に接しつつ当該傾斜平底に沿って船尾へ流れる気泡に前記傾斜平底からμBcosαの動摩擦力が印加され、気泡はμBcosαの反力を前記傾斜平底に接線力として印加し、ひいてはμBcosαcosαの後進力を前記傾斜平底に印加する。結局気泡に働く浮力は、Bcosα(sinα−μcosα)の前進力を船尾傾斜平底に印加する。船尾部傾斜平底の表面状態を適正状態としてμを微少化し、更に船尾部傾斜平底の傾斜角αを適正に設定すればsinα−μcosα>0とすることができ、船尾部傾斜平底に接しつつ当該平底に沿って船尾へ流れる気泡に働く浮力から船の推進力を取り出すことができる。
船首部船底に吐出された気泡から船の推進力を取り出すために、船首船底部に吐出した気泡を船側に流出させることなく船尾傾斜平底まで導き、更に船側に流出させることなく前記傾斜平底に沿って船尾まで導く必要がある。当該必要性を満たすために、本発明に係る気泡潤滑肥大船においては、船体平行部の平底の両側と船尾部傾斜平底の両側とにキール板を配設した。
気泡吐出装置は、コンプレッサを用いて加圧空気を吐出するものでも良く、エダクターや翼やベンチュリー管を用いて船底に負圧を発生させ空気を吸引するものでも良い。
【発明の効果】
【0005】
本発明により、船底に沿って流した気泡から推進力を回収できる気泡潤滑肥大船が提供される。
【発明を実施するための最良の形態】
【0006】
下記供試模型船を用いて試験を行い、船底に沿って流した気泡から推進力を回収できることを確認した。
供試模型船体:L×B×D×d=1000mm×200mm×100mm×67mm
平底を有する船体平行部を船尾まで延長し、ステーション2近傍部より後方の船底を16°の傾斜角で切り上げて船尾傾斜平底1とした。
ステーション2.5近傍の船底に、後方へ向けて約45°の傾斜で略全幅に亙って空気吹出口2を設けた。
空気吹出口2から吐出した気泡が船側へ流出するのを防止するために、ステーション8.0近傍部より後方の船底の両側と幅方向中央とに深さ約7mmのキール板3を設けた。
供試模型船を図2に示す。
【0007】
(試験1)
図3に示すように、供試船に約30mmの船首トリムを付け(船尾傾斜平底1の傾斜角は約18°)、130cm/sの流量で空気吹出口2から連続的に空気を吹き出したところ、15cm/sの定常速度で船首方向へ前進した。
(試験2)
図3に示す試験では、斜め後方へ吹き出した空気の反力で供試船が前進した可能性を否定できない。そこで、図4に示すように、供試船に約60mmの船尾トリムを付け(空気吹出口2より前方の船体中央部平底の傾斜角は約3°)、130cm/sの流量で空気吹出口2から連続的に空気を吹き出したところ、15cm/sの定常速度で船尾方向へ後進した。試験2の結果は、傾斜平底に沿って流れる気泡に働く浮力が船体に推進力を付与することを明示している。
試験1、2により、船尾傾斜平底1に沿って船尾へ流れる気泡に働く浮力から推進力を回収できることが実証された。
船側への気泡の流出を船底の両側に設けたキール板が有効に阻止することを視認により確認した。
【産業上の利用可能性】
【0008】
本発明は、肥大船に広く使用可能である。
【図面の簡単な説明】
【0009】
【図1】船尾傾斜平底に沿って船尾へ流れる気泡に働く浮力を示す船体の側面図である。
【図2】推進力確認試験に用いた供試船の構造図である。(a)は上面図、(b)は縦断面図、(c)はステーション2.5での横断面図である。
【図3】試験1の状況と結果とを示す供試船の側面図である。
【図4】試験2の状況と結果とを示す供試船の側面図である。
【符号の説明】
【0010】
1 船尾部傾斜平底
2 空気吹出口
3 キール板

【特許請求の範囲】
【請求項1】
方形係数が0.6乃至1.0の肥大船であって、平底を有する船体平行部と、船尾へ向けて上方へ傾斜した平底を有する船尾部と、船首部船底に気泡を吐出する気泡吐出装置と、船体平行部の平底の両側と船尾部の傾斜した平底の両側とに配設されたキール板とを備えることを特徴とする気泡潤滑肥大船。

【図1】
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【図2】
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【図3】
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【図4】
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【公開番号】特開2009−149273(P2009−149273A)
【公開日】平成21年7月9日(2009.7.9)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2007−331234(P2007−331234)
【出願日】平成19年12月23日(2007.12.23)
【出願人】(501237084)株式会社大内海洋コンサルタント (11)
【出願人】(502298192)流体テクノ有限会社 (11)