中船集團消息，上船院通過節(jié)能裝置的研發(fā)，探索產(chǎn)業(yè)化發(fā)展方向，近期成功開發(fā)了多型轂帽鰭。其中，應(yīng)用于3800車滾裝船的轂帽鰭節(jié)能效果得到了水池試驗的驗證：加裝該轂帽鰭后，螺旋槳敞水效率提高約2%。
轂帽鰭是一種應(yīng)用較廣泛的節(jié)能裝置，安裝在螺旋槳后方，可回收螺旋槳流場中耗散的能量，具有結(jié)構(gòu)簡單、使用便捷、造價較低等特點。上船院將通過自行設(shè)計、銷售，委托配套廠商生產(chǎn)的模式將其拓展為產(chǎn)業(yè)化發(fā)展的新產(chǎn)品。
目前，上船院已具備常規(guī)螺旋槳、槳前扇形節(jié)能導管、槳后轂帽鰭等的設(shè)計能力，今后將進一步加強基礎(chǔ)技術(shù)研究，通過船、槳、舵的整體設(shè)計，提高設(shè)計品質(zhì)，以技術(shù)優(yōu)勢帶動產(chǎn)業(yè)化發(fā)展。
目前，上船院已具備常規(guī)螺旋槳、槳前扇形節(jié)能導管、槳后轂帽鰭等的設(shè)計能力，今后將進一步加強基礎(chǔ)技術(shù)研究，通過船、槳、舵的整體設(shè)計，提高設(shè)計品質(zhì)，以技術(shù)優(yōu)勢帶動產(chǎn)業(yè)化發(fā)展。
拓展知識：
定義轂帽鰭:連接在螺旋槳轂帽上與螺旋槳槳葉數(shù)量相同并與螺旋槳一同旋轉(zhuǎn)的幾個鰭狀葉片。
1986年，日本三井造船開始研究在螺旋槳轂帽上安裝與螺旋槳槳葉數(shù)量相同的小鰭片，鰭片的半徑約為槳葉半徑的1/4，以期減弱在螺旋槳后轂帽處形成的渦流，消除轂渦引起的誘導阻力，從而達到提高螺旋槳效率的目的。轂帽鰭在1987年作為一種新型的節(jié)能裝置被正式提出，它被定義為連接在螺旋槳轂帽上與螺旋槳槳葉數(shù)量相同并與螺旋槳一同旋轉(zhuǎn)的幾個鰭狀葉片。
定義轂帽鰭:連接在螺旋槳轂帽上與螺旋槳槳葉數(shù)量相同并與螺旋槳一同旋轉(zhuǎn)的幾個鰭狀葉片。
1986年，日本三井造船開始研究在螺旋槳轂帽上安裝與螺旋槳槳葉數(shù)量相同的小鰭片，鰭片的半徑約為槳葉半徑的1/4，以期減弱在螺旋槳后轂帽處形成的渦流，消除轂渦引起的誘導阻力，從而達到提高螺旋槳效率的目的。轂帽鰭在1987年作為一種新型的節(jié)能裝置被正式提出，它被定義為連接在螺旋槳轂帽上與螺旋槳槳葉數(shù)量相同并與螺旋槳一同旋轉(zhuǎn)的幾個鰭狀葉片。
安裝轂帽鰭前后消渦情況比較圖
船在航行中轂帽表面的水流是沿著螺旋槳的旋轉(zhuǎn)方向流動的，因而在轂帽后端中心位置形成低壓，產(chǎn)生很強的渦和空泡，這種渦和空泡降低了螺旋槳的效率。對于大型船舶，尤其是螺距比大的船舶這種現(xiàn)象更為突出。針對這種空泡現(xiàn)象，在轂帽上裝有適當角度和形狀的轂帽鰭，使表面水流幾乎沿著鰭直線流出并向轂帽的后方離散，從而不能形成轂渦。由于消除了轂渦，槳轂后部的壓力降減少了，整個槳的阻力減少，使螺旋槳推力增加；另外，轂帽鰭小葉產(chǎn)生了扭力，從而降低了螺旋槳的扭矩并產(chǎn)生推力，提高了螺旋槳的推進效率。同時，轂帽鰭還能有效消除螺旋槳噪音、減小螺旋槳的振動幅度，提高船舶的舒適性。
轂帽鰭加工方便、成本低、長期效益和安全性好。它的直徑為螺旋槳直徑的25%以下，與轂帽沒有相對運動，因此可靠性很高，發(fā)生故障的可能性極小。為防止電解腐蝕，其材料宜與螺旋槳材料相同。其節(jié)能效果的大小與鰭的大小、安裝角度、傾斜角、鰭的葉數(shù)等有關(guān)系。
轂帽鰭模型試驗和實船試驗節(jié)能效果對比
鰭片的直徑：取值在0.18～0.33倍螺旋槳直徑之間，一般在0.25～0.3效果較好。鰭片的螺距角：與槳葉葉根螺距角相差-20°～+30°。鰭片軸向位置：不同螺旋槳差異較大，使轂帽鰭表面速度最大為佳，一般0.03倍螺旋槳直徑左右。
影響轂帽鰭節(jié)能效果的因素有很多，主要包括轂帽鰭自身參數(shù)，螺旋槳與轂帽鰭相對位置，以及螺旋槳的負荷形式等。在設(shè)計階段一般通過水池試驗來預(yù)報轂帽鰭的節(jié)能效果，但其與實船試驗結(jié)果相比，存在一定的誤差，如表1所示。因此，關(guān)于該裝置節(jié)能效果的預(yù)報需要依靠實船試驗與模型試驗對比，以得出經(jīng)驗性的結(jié)論。
轂帽鰭實船應(yīng)用及節(jié)能效果
從表中可以得出，實船試驗得到的轂帽鰭節(jié)能效果要明顯好于模型試驗得到的節(jié)能效果。
隨著國際油價的上漲以及企業(yè)節(jié)能減排意識的增強，近年來，越來越多的船舶開始在螺旋槳槳轂上安裝轂帽鰭，并取得了一定的節(jié)能效果。轂帽鰭在船上的應(yīng)用及產(chǎn)生的節(jié)能效果如下圖所示。
