Navío provisto de por lo menos una línea de árboles equipada con un propulsor de bomba-hélice.

Navío, en particular de pasajeros, provisto de por lo menos una línea de árboles

(3) equipada con un propulsor que consiste en una bomba-hélice (4) que comprende un rotor (42), uno o varios estatores (40) así como una tobera (41), caracterizado por que su casco (2) presenta, sustancialmente frente a dicha bomba-hélice (4), una forma cóncava (C), y por que la curva (I) que delimita esta forma cóncava, según un plano de corte longitudinal y vertical (II) que pasa por el eje de rotación del rotor (42), presenta dos puntos de inflexión (PI1, Pl2), uno (Pl1) situado aguas arriba y otro (Pl2) aguas abajo de dicha bomba-hélice (4), así como una tangente (T) paralela al eje (X-X') de la línea de árboles (3), estando dicha tangente situada aguas arriba de dicha bomba-hélice (4).

Tipo: Patente Europea. Resumen de patente/invención. Número de Solicitud: E13168815.

Solicitante: STX FRANCE S.A.

Nacionalidad solicitante: Francia.

Dirección: AVENUE ANTOINE BOURDELLE 44600 SAINT NAZAIRE FRANCIA.

Inventor/es: CORDIER,STÉPHANE.

Fecha de Publicación: .

Clasificación Internacional de Patentes:

  • SECCION B — TECNICAS INDUSTRIALES DIVERSAS; TRANSPORTES > BUQUES U OTRAS EMBARCACIONES FLOTANTES; SUS EQUIPOS > PROPULSION O GOBIERNO MARINO (propulsión de vehículos... > Instalaciones a bordo de buques de elementos propulsores... > B63H5/16 (caracterizadas por el montaje en bóveda; con elementos fijos de guiado de los filetes de agua; Medios para evitar el atascamiento de la hélice, p. ej. protecciones, jaulas o pantallas (pinturas antisalinas C09D 5/16))
  • SECCION B — TECNICAS INDUSTRIALES DIVERSAS; TRANSPORTES > BUQUES U OTRAS EMBARCACIONES FLOTANTES; SUS EQUIPOS > BUQUES U OTRAS EMBARCACIONES FLOTANTES; EQUIPAMIENTO... > Características hidrodinámicas o hidrostáticas... > B63B1/08 (Forma de la parte trasera)

PDF original: ES-2529658_T3.pdf

 

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Fragmento de la descripción:

Navio provisto de por lo menos una línea de árboles equipada con un propulsor de bomba-hélice.

La presente Invención se refiere a un navio, en particular de pasajeros, que está provisto de por lo menos una línea de árboles equipada con un propulsor que consiste en una hélice en tobera dotada de un estator, siendo el conjunto denominado a continuación "bomba-hélice" y descrito de forma más precisa a continuación.

Este tipo de navio es conocido a partir del documento WO 2012/052155, que está considerado el estado de la técnica más cercano al objeto de la reivindicación 1.

La utilización de una bomba-hélice como propulsor en una instalación de propulsión de un navio presenta múltiples ventajas.

Efectivamente, la instalación es mecánicamente simple con respecto a otros sistemas de propulsión utilizados, en particular para los paquebotes tales como los "pods", y permite proporcionar un empuje con un alto rendimiento, con un mínimo de perturbaciones acústicas y vibratorias.

Una bomba-hélice comprende en general un estator (constituido por varios alerones orientadores de flujo), un rotor (en este caso una hélice) y una tobera que rodea el conjunto.

Las formas de la tobera, de los álabes del rotor y del estator están diseñadas de una manera conocida para obtener el mejor rendimiento, con el fin de alcanzar una determinada velocidad con la potencia mecánica más baja posible.

La bomba-hélice está conectada al navio mediante una línea de árboles que arrastra el rotor en rotación. Este arrastre se puede realizar mediante cualquier procedimiento conocido (por transmisión en ángulo, motor eléctrico emergido, etc.).

En funcionamiento, el estator, generalmente situado aguas arriba del rotor, comunica al flujo una componente rotativa alrededor del eje de la tobera en un sentido de rotación opuesto al sentido de rotación del rotor. La generación de esta rotación crea por reacción, un par hidrodinámico sobre el estator.

Esta disposición tiene la finalidad de compensar el efecto rotacional inducido por el rotor en el fluido y mejorar el rendimiento de la instalación. En una concepción optimizada, el par sobre el estator es igual y opuesto al par sobre el rotor, lo cual tiene como resultado anular la cantidad de movimiento angular en la estela del conjunto del propulsor.

Por otra parte, se utilizan unos criterios de alejamiento del propulsor con respecto a la carena del navio con el fin de reducir las interacciones entre la carena y el casco.

El objeto de la presente invención tiene por objetivo mejorar aún más el rendimiento propulsivo de una bomba-hélice que equipa un navio; tiene por objeto más particularmente proponer una forma hidrodinámica de carena que permita optimizar el rendimiento propulsivo global de un navio propulsado por una o varias bombas-hélices.

Así, la presente invención propone un navio, en particular de pasajeros, provisto de por lo menos una línea de árboles equipada con un propulsor que consiste en una bomba-hélice que comprende un rotor, uno o varios estatores así como una tobera, caracterizado por que su casco presenta, sustancialmente con respecto a dicha bomba-hélice, una forma cóncava, y por que la curva que delimita esta forma cóncava, según un plano de corte longitudinal y vertical que pasa por el centro de rotación del rotor, presenta dos puntos de inflexión, uno situado aguas arriba y otro aguas abajo de dicha bomba-hélice, así como una tangente paralela al eje de la línea de árboles, estando dicha tangente situada aguas arriba de dicha bomba-hélice.

Según otras características ventajosas y no limitativas de este navio:

- dicha tangente aguas arriba de dicha bomba-hélice está situada, a una distancia axial L del borde de ataque de la tobera, siendo esta distancia inferior a D/4, siendo D el diámetro de dicho rotor;

- dicho casco está alejado de dicha tobera en un intervalo constante, según una dirección perpendicular al eje de dicha línea de árboles;

- el plano medio longitudinal del navio constituye un plano de simetría de dicho casco, pasando este plano por el plano delgado del navio;

- la superficie de dicho plano delgado presenta, en un plano horizontal, y/o en unos planos intermedios situados entre el plano vertical y dicho plano horizontal y pasando por el eje de la línea de árboles, sustancialmente frente a la bomba-hélice, una forma cóncava y la curva que delimita esta forma cóncava,

según este plano horizontal y/o Intermedio que pasa por el eje de rotación del rotor, presenta dos puntos de inflexión, uno situado aguas arriba y otro aguas abajo de dicha bomba-hélice, así como una tangente paralela al eje de la línea de árboles, estando dicha tangente situada aguas arriba de dicha bomba-hélice;

- la distancia H1 entre el eje de la línea de árboles y dicho casco, medida perpendlcularmente al eje de la línea de árboles y a dicha distancia L de dicho borde de ataque de la tobera es superior a la distancia H2 entre el eje de la línea de árboles y dicho casco, medida perpendicularmente al eje de la línea de árboles y justo aguas abajo de la tobera;

- en un plano de corte transversal y vertical a dicha tobera, dicho casco está alejado de dicha tobera en dicho Intervalo constante, en un sector angular de por lo menos 45°.

Otras características y ventajas de la presente Invención aparecerán con la lectura detallada de la descripción siguiente.

Esta descripción se hace haciendo referencia a los dibujos adjuntos, en los que:

- la figura 1 es una vista en corte longitudinal de la carena de un navio con una instalación de propulsión de bomba-hélice, pasando este plano de corte l-l por el eje de rotación de la hélice de la bomba;

- la figura 2 es una vista según el plano ll-ll de la figura 1, que muestra más particularmente la estructura de la bomba-hélice;

- por último, la figura 3 es una vista esquemática en corte transversal de una carena provista de dos bombas- hélices.

El navio 1 representado muy parcialmente en las figuras adjuntas comprende un casco o carena referenclado/a como 2.

Comprende un plano delgado PM situado en el plano de simetría del navio, Integrado a la parte trasera de la carena.

A uno y otro lado de este plano delgado, paralelamente al eje longitudinal del navio se extiende una línea de árboles 3 que puede estar unida al casco mediante uno o varios brazos 30 y en cuyo extremo está montado el rotor de la bomba-hélice 4 (evidentemente, debido al corte presentado en la presente memoria, solamente es visible una línea

3. Ahora bien, lo que se expone a continuación es válido para cada una de ellas).

Se debe observar, en particular en la figura 1, de que esta bomba-hélice está colocada ligeramente aguas arriba del borde de fuga del plano delgado PM.

En las figuras, AM corresponde a la parte aguas arriba mientras que AV corresponde a la parte aguas abajo, lo cual traduce el sentido de paso del fluido a través de la instalación.

Con respecto a la bomba-hélice 4, se han designado 40 sus estatores, 42 su hélice o rotor y 41 su tobera.

Se deberá observar que esta última está conformada de manera que sea convergente de aguas arriba hacia aguas abajo.

Según la invención, el casco 2 presenta, sustancialmente frente a la bomba-hélice 4, una forma cóncava C, y la curva I que delimita esta forma cóncava, en el plano de corte longitudinal l-l vertical que pasa por el eje de rotación del rotor 42 de la bomba-hélice, presenta dos puntos de inflexión referenciados respectivamente PI1 y PI2, estando uno, PI1 situado aguas arriba de la bomba-hélice 4, mientras que el otro, PI2 está situado aguas abajo.

Esta línea... [Seguir leyendo]

 


Reivindicaciones:

1. Navio, en particular de pasajeros, provisto de por lo menos una línea de árboles (3) equipada con un propulsor que consiste en una bomba-hélice (4) que comprende un rotor (42), uno o varios estatores (40) así como una tobera (41), caracterizado por que su casco (2) presenta, sustanclalmente frente a dicha bomba-hélice (4), una forma cóncava (C), y por que la curva (I) que delimita esta forma cóncava, según un plano de corte longitudinal y vertical (I- I) que pasa por el eje de rotación del rotor (42), presenta dos puntos de inflexión (PI1, PI2), uno (PI1) situado aguas arriba y otro (PI2) aguas abajo de dicha bomba-hélice (4), así como una tangente (T) paralela al eje (X-X1) de la línea de árboles (3), estando dicha tangente situada aguas arriba de dicha bomba-hélice (4).

2. Navio según la reivindicación 1, caracterizado por que dicha tangente aguas arriba de dicha bomba-hélice (4) está situada a una distancia axial (L) del borde de ataque (410) de la tobera (4), siendo esta distancia inferior a D/4, siendo D el diámetro de dicho rotor (42).

3. Navio según la reivindicación 1 o 2, caracterizado por que dicho casco (2) está alejado de dicha tobera (41) en un intervalo constante (G), según una dirección perpendicular al eje (X-X') de dicha línea de árboles (3).

4. Navio según una de las reivindicaciones 1 a 3, que comprende dos líneas de árboles paralelas (3), caracterizado por que el plano medio longitudinal (P) de dicho casco (2) constituye un plano de simetría para dichas bombas- hélices (4), pasando este plano por el plano delgado (PM) del navio.

5. Navio según la reivindicación 4, caracterizado por que la superficie de dicho plano delgado (PM) presenta, en un plano horizontal (HO), y/o en unos planos intermedios (IN) situados entre el plano vertical (I, I) y dicho plano horizontal (HO) y que pasan por el eje (X-X') de la línea de árboles, sustancialmente enfrente de la bomba-hélice (4), una forma cóncava (C), y por que la curva (I) que delimita esta forma cóncava, según este plano horizontal (HO) y/o intermedio (IN) que pasa por el eje de rotación del rotor (42) presenta dos puntos de inflexión (PI1, PI2), uno (PI1) situado aguas arriba y el otro (PI2) aguas abajo de dicha bomba-hélice (4), así como una tangente (T) paralela al eje (X-X1) de la línea de árboles (3), estando dicha tangente situada aguas arriba de dicha bomba-hélice (4).

6. Navio según una de las reivindicaciones 1 a 4, caracterizado por que la distancia (H1) entre el eje (X-X1) de la línea de árboles (3) y dicho casco (2), medida perpendicularmente al eje (X-X') de la línea de árboles (3) y a dicha distancia (L) de dicho borde de ataque (410) de la tobera (41) es superior a la distancia (H2) entre el eje (X-X) de la línea de árboles (3) y dicho casco (2), medida perpendicularmente al eje (X-X1) de la línea de árboles (3) y al borde de escape de la tobera (41).

7. Navio según una de las reivindicaciones 3 a 6, caracterizado por que, en un plano de corte (ll-ll) transversal y vertical a dicha tobera (31), dicho casco (2) está alejado de dicha tobera (31) en dicho intervalo constante (G), en un sector angular de por lo menos 45°.