Unidad entubada de estator de preturbulencia, que comprende:

un estator de preturbulencia que se puede disponer sobre un henchimiento de popa de un casco,

teniendo dicho estator al menos una pala que se extiende en una dirección radial con respecto al ejecentral de una hélice;

un tubo cilíndrico acoplado con un extremo exterior de la pala del estator de preturbulencia, y

un soporte para fijar el tubo al casco, caracterizada porque

el eje central del tubo está en posición excéntrica hacia arriba y hacia la derecha del eje central de lahélice con respecto a la dirección de popa a proa.

Unidad entubada de estator de preturbulencias

ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN

1. Campo de la invención

La presente invención se refiere en general a unidades entubadas de estator de preturbulencias y más particularmente a una unidad entubada de estator de preturbulencias en la que un estator de preturbulencias y un tubo están dispuestos de tal modo que se puede lograr un acoplamiento óptimo entre ellos, mejorando así el rendimiento de propulsión de la hélice de un barco.

2. Descripción de la técnica relacionada

Por regla general, el estator de preturbulencias está dispuesto sobre el henchimiento de popa de un barco delante de una hélice. Este estator tiene múltiples palas que están dispuestas alrededor del henchimiento de popa y se extienden en longitudes predeterminadas en direcciones radiales. El estator varía el ángulo de afluencia con el que el fluido delante de la hélice fluye hacia ésta, mejorando así la eficacia de propulsión de la hélice. Dicho de otro modo, el estator de preturbulencias es un dispositivo para recuperar pérdida de energía con respecto a la dirección de rotación. El documento JP 58 139 395 U constituye el estado anterior de la técnica más cercano y describe el preámbulo de la reivindicación 1.

No obstante, el estator convencional puede provocar daños en las palas atribuibles a cavitaciones o daños a la hélice debidos a cavitaciones vorticiales de extremo de pala, que se generan en los extremos exteriores de las palas. Además, un aumento en la contracorriente que actúa sobre la hélice debido al estator, reduce la velocidad de rotación de la hélice. Por consiguiente, teniendo en cuenta estos problemas, la hélice ha de ser rediseñada. Por ello existen muchas limitaciones para aplicar a barcos existentes un estator de preturbulencias (en lo sucesivo simplemente “estator”) .

Entretanto, alrededor del estator se ha dispuesto un tubo cilíndrico acoplado con los extremos exteriores de sus palas. El tubo acelera el fluido delante de la hélice cuando el funcionamiento de ésta genera una fuerza de succión, generando así un empuje adicional en el propio tubo, en la dirección de avance del barco. Así, el tubo acelera y rectifica el flujo de fluido delante de la hélice, mejorando el rendimiento de propulsión de la hélice y reduciendo las fluctuaciones de presión de casco inducidas por la hélice. Sin embargo, si el tubo cilíndrico es grande, existe la posibilidad de que se produzcan problemas de daños estructurales y es muy difícil asegurar la estabilidad estructural.

En técnicas convencionales se han propuesto diversas estructuras consistentes en una combinación del estator y el tubo. Sin embargo, no se ha desarrollado ninguna técnica que permita realizar un acoplamiento óptimo entre el estator y el tubo y de este modo aumentar al máximo la eficacia de propulsión y asegurar la estabilidad estructural del tubo.

RESUMEN DE LA INVENCIÓN

Por consiguiente, la presente invención se ha realizado teniendo en cuenta los problemas arriba mencionados, que se producen en el estado anterior de la técnica. Un objeto de la presente invención consiste en proporcionar una unidad de estator, en la que un estator de preturbulencias, que varía el ángulo de afluencia del fluido a la hélice para mejorar el rendimiento de propulsión, y un tubo, que acelera y rectifica el flujo de fluido atraído hacia la hélice para mejorar adicionalmente el rendimiento de propulsión, están configurados y dispuestos de tal modo que se realiza un acoplamiento óptimo entre ellos, aumentando así al máximo el rendimiento de propulsión de la hélice.

Otro objeto de la presente invención consiste en proporcionar una unidad de estator que presenta la disposición óptima entre el estator y el tubo, reduciendo así los daños atribuibles a cavitaciones generadas en la hélice, disminuyendo al mínimo las vibraciones del barco generadas por cavitaciones, y asegurando de forma fiable la resistencia estructural con la que el tubo está soportado en el casco del barco.

Para lograr el objeto arriba indicado, la presente invención proporciona una unidad de estator que incluye: un estator de preturbulencias sobre el henchimiento de popa de un casco, teniendo el estator al menos una pala que se extiende en dirección radial con respecto a un eje central de una hélice; un tubo cilíndrico acoplado con un extremo exterior de la pala del estator; y un soporte que fija el tubo al casco. Un eje central del tubo se extiende excéntricamente hacia arriba y hacia la derecha del eje central de la hélice con respecto a una dirección indicada de popa a proa.

Preferentemente, la excentricidad del eje central del tubo en relación con el eje central de la hélice se puede ajustar con respecto a un diámetro Dp de la hélice, de modo que la excentricidad hacia arriba (Hc) cumpla la condición 0 < Hc < 0, 3 Dp y la excentricidad hacia la derecha (Bc) cumpla la condición 0 < Bc < 0, 2 Dp. Además, el diámetro interior (Dd) del tubo puede cumplir la condición 0, 5 Dp : Dd : 1, 0 Dp con respecto al diámetro (Dp) de la hélice.

El tubo puede tener: una parte curvada inclinada en una superficie interior de un borde delantero del tubo, teniendo la inclinación de la parte curvada inclinada un ángulo entre 20º y 30º; una parte lineal inclinada en una superficie interior de un borde trasero del tubo, presentando la inclinación de la parte lineal inclinada un ángulo de entre 2º y 6º; y una parte lineal horizontal formada entre la parte curvada inclinada y la parte lineal inclinada, estando conectada la parte lineal

horizontal con el extremo exterior de la pala del estator. El ángulo de inclinación de la parte curvada inclinada y de la parte lineal inclinada se puede ajustar con respecto a una línea que se extiende desde la parte lineal horizontal en una dirección paralela a la parte lineal horizontal.

Además, las longitudes de la parte curvada inclinada, la parte lineal horizontal y la parte lineal inclinada pueden corresponder a 0, 4 veces, 0, 2 veces y 0, 4 veces, respectivamente, la longitud de la cuerda del tubo. La distancia entre el extremo del borde trasero del tubo y una línea central de palas de la hélice en la dirección longitudinal del casco se puede ajustar con respecto al diámetro Dp de la hélice de tal modo que se cumpla la condición 0, 1 Dp < H < 0, 3 Dp.

El soporte puede incluir: un elemento de soporte superior que conecta una superficie exterior del tubo con una parte inferior del casco; y un elemento de soporte superior que conecta una superficie interior del tubo con una parte inferior del henchimiento de popa.

La pala del estator puede consistir en múltiples palas dispuestas de tal modo que, sobre la base del eje central de la hélice, dos palas estén situadas a babor y una pala esté situada a estribor, o dos palas estén situadas a babor y dos a estribor. Al menos una pareja de las palas de babor/estribor del estator puede estar a nivel con el eje central de la hélice, y la pala o las palas restantes del estator pueden estar inclinadas hacia arriba con respecto el eje central de la hélice.

BREVE DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOS

Los arriba indicado y otros objetos, características y ventajas de la presente invención se entenderán más claramente a partir de la siguiente descripción detallada en relación con los dibujos adjuntos, en los que:

la FIGURA 1 es una vista en perspectiva que ilustra la instalación de una unidad de estator entubado de acuerdo con una realización de la presente invención;

las FIGURAS 2A y 2B son respectivamente una vista lateral que muestra la instalación de la unidad de estator entubado y una vista en sección parcial de un tubo que muestra el acoplamiento entre un estator, un tubo y un casco de acuerdo con la presente invención;

las FIGURAS 3 y 4 son vistas frontales que ilustran la disposición entre el estator y el tubo de las FIGURAS 1 y 2 en la dirección de popa a proa;

la FIGURA 5 es una vista que muestra una relación excéntrica del eje central del tubo con respecto al eje central de una hélice;

la FIGURA 6 es una vista que muestra las longitudes de las palas del estator correspondientes a la disposición del tubo, que es excéntrico con respecto al eje central de la hélice;

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1. Unidad entubada de estator de preturbulencia, que comprende:

un estator de preturbulencia que se puede disponer sobre un henchimiento de popa de un casco, teniendo dicho estator al menos una pala que se extiende en una dirección radial con respecto al eje central de una hélice;

un tubo cilíndrico acoplado con un extremo exterior de la pala del estator de preturbulencia, y

un soporte para fijar el tubo al casco, caracterizada porque

el eje central del tubo está en posición excéntrica hacia arriba y hacia la derecha del eje central de la hélice con respecto a la dirección de popa a proa.

2. Unidad entubada de estator según la reivindicación 1, en la que la excentricidad del eje central del tubo en relación con el eje central de la hélice se ajusta con respecto al diámetro Dp de la hélice de tal modo que la excentricidad hacia arriba cumple la condición 0 < Hc < 0, 3 Dp y la excentricidad hacia la derecha (Bc) cumple la condición 0 < Bc < 0, 2 Dp.

3. Unidad entubada de estator según la reivindicación 2, en la que el diámetro interior (Dd) del tubo cumple la condición 0, 5 Dp : Dd : 1, 0 Dp con respecto al diámetro (Dp) de la hélice.

4. Unidad entubada de estator según la reivindicación 1 o 2, en la que el tubo tiene:

una parte curvada inclinada en una superficie interior de un borde delantero del tubo, estando inclinada dicha parte curvada inclinada con un ángulo de inclinación entre 20º y 30º;

una parte lineal inclinada en una superficie interior de un borde trasero del tubo, estando inclinada dicha parte lineal inclinada con un ángulo de inclinación entre 2º y 6º; y

una parte lineal horizontal formada entre la parte curvada inclinada y la parte lineal inclinada, estando conectada la parte lineal horizontal con el extremo exterior de la pala del estator;

estando ajustado el ángulo de inclinación de la parte curvada inclinada y de la parte lineal inclinada con respecto a una línea que se extiende desde la parte lineal horizontal en una dirección paralela a la parte lineal horizontal.

5. Unidad entubada de estator según la reivindicación 4, en la que las longitudes de la parte curvada inclinada, de la parte lineal horizontal y de la parte lineal inclinada respectivamente, corresponden a 0, 4 veces, 0, 2 veces y 0, 4 veces, la longitud de la cuerda del tubo.

6. Unidad entubada de estator según la reivindicación 1 o 2, en la que la distancia entre el extremo del borde trasero del tubo y una línea central de palas de la hélice en la dirección longitudinal del casco se ajusta con respecto al diámetro Dp de la hélice de tal modo que se cumple la condición 0, 1 Dp < H < 0, 3 Dp.

7. Unidad entubada de estator según la reivindicación 1 o 2, en la que el soporte incluye:

un elemento de soporte superior que conecta una superficie exterior del tubo con una parte inferior del casco; y

un elemento de soporte superior que conecta una superficie interior del tubo con una parte inferior del henchimiento de popa.

8. Unidad entubada de estator según la reivindicación 1 o 2, en la que la pala del estator consiste en múltiples palas dispuestas de tal modo que, sobre la base del eje central de la hélice, dos palas están situadas a babor y una pala está situada a estribor, o dos palas están situadas a babor y dos palas están situadas a estribor, estando al menos una pareja de las palas de babor/estribor del estator a nivel con el eje central de la hélice, y estando la pala o las palas restantes del estator inclinadas hacia arriba con respecto el eje central de la hélice.

Grados ESTATOR DE CONTRA-HÉLICE ENTUBADO ESTATOR DE CONTRA-HÉLICE

Grados