省エネ装置設計

 

省エネ装置装着による効果

 

Zone1船体抵抗低減/船尾流れの改善/プロペラ損失の回収

Zone2プロペラ効率の改善

Zone3プロペラ損失の回収/舵性能の改善

 

 

 

流体テクノ開発・設計 省エネ装置の種類

 

省エネステータ / Eco-Stator

Zone1に属するプレスワール系省エネ装置

コンポジット エコステータ

Zone1に属するプレスワール系省エネ装置 (ナカシマプロペラ株式会社と共同開発)

省エネ部分ダクトフィン

開発中

ラダーバルブおよびフィン

Zone3に属し、ラダーバルブ系省エネ装置 (日本郵船株式会社と共同開発)


省エネステータ

ラダーバルブおよびフィン

コンポジット エコステータ

省エネ部分ダクトフィン

 

 

これらを新造船・既存船に単独、または複合的に設置する事で、3~7%の燃料消費量低減が可能です。
船速の確保・燃料節約・振動の低減等の様々な省エネ効果を発揮します。
より大きな省エネ効果を実現すべく研究開発を行いながら実船実用化するとともに、高品質な省エネ装置を提供し続けていきます。

省エネステータ

スタンチューブに装着する省エネ装置

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省エネステータとは
省エネ効果 燃料消費量 3 – 4% 低減

Zone1に属するプレスワール系省エネ装置。
プロペラ前方のスターンチューブ上に4~5枚のステータ(飛行機の翼と類似の板状のもの)をプロペラ軸の下端より上側に放射状に取付け船尾の流れを制御し、できるだけ少ない主機出力でプロペラがより大きな推力を出し易くする装置です。
(H21年 佐世保市補助事業により開発、商標登録・ISO9001取得)

 

 

省エネステータの原理

プロペラ後方の回転流を減少する省エネ装置は100年以上前から開発されてきました。
省エネステータをプロペラ前方に配置することで、プロペラに流入する流れを整流し、プロペラ後方の回転流を減少させ省エネ効果を得ることができます。

 

 

船体を真上からみた図

 


省エネステータなし

省エネステータあり

省エネステータによるメリット

    • 同じ船速では3~4%燃料消費量をセーブした航行が可能
    • 同じ燃費で、より速い船速で航行が可能
    • プロペラへ入る流れを整流し、船体振動を低減
  • 馬力を十分吸収できないプロペラを装着した、既存船の推進性能改善
  • 内航・外航を選ばず、あらゆる船種に有効

詳しくはお問い合わせください。

 

 

設計プロセス

 

省エネステータは豊富な実船及び水槽試験のデータベースを基に設計されます。
取付位置や角度を設計するには、船尾端の流れを予測することが必要不可欠です。
そのため、CFD計算及び水槽試験を適宜実施し、最適な取付位置や角度を求め設計します。

省エネ効果の確認方法

 

 

新造船

  • 水槽試験による省エネステータ有無の性能比較
  • 省エネステータを装着した時の予測と海上試運転結果の性能比較
  • 省エネステータ無しの同型船と省エネステータ有りの
    試運転成績・就航実績(Ablog)を比較

 

既存船

  • 水槽試験による省エネステータ有無の性能比較
  • 省エネステータ装着時の入渠前後で海上試運転を行い性能を比較
  • 省エネステータ有無の就航実績(Ablog)を比較

 

省エネステータの詳細は、製品情報ページにて案内しております。
こちらから参照ください。

実船取り付けまでの工程

 

省エネステータが装着されるまで(ISO9001取得)

 

省エネステータの設計は1隻ごと、最適な設計を経てステータ製作・装着を行います。また、装着後の性能評価等のアフターサービスも行っております。

1.初期検討

装着の適否、お見積作成、納期連絡をします。

必要書類船体、主機、プロペラ主要目/船尾骨材図

2.省エネステータ効果検討書の提出

装着後の抵抗・自航要素及びパワーカーブを提出します。

必要書類船体、主機、プロペラ主要目/船尾骨材図/水槽試験報告書/プロペラ設計計算書/線図

3.プロペラメーカーによるプロペラ再設計(新造の場合)

弊社送付の省エネステータ効果検討書に記載された抵抗・自航要素をプロペラメーカーに連絡してプロペラを再設計してください。

4.省エネステータの構造設計

構造図作成後、造船所、船級協会へ承認図を提出します。

必要書類プロペラ設計計算書 最終版/船尾骨材図、船尾構造図/船尾ボスの断面形状図

5.省エネステータの製作及び納入

設計で作成した図面を基にステータを製作します。また、取り付け冶具も製作し、社内検査を経て納品します。

6.装着

取付工事は造船所所掌です。その際、当社からスーパーバイザーを派遣します。
工事は完成まで約3~4日程度かかります。

7.検査

船級協会の検査および非破壊検査を受検することを推奨しています。

8.完了

 

ラダーバルブおよびフィン

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ラダーバルブおよびフィン

ZONE3に属し、ラダーバルブ系省エネ装置
舵面上に独自に設計した丸い形状をしたバルブとフィンを取り付け、プロペラによる損失の回収と舵性能の改善を図る装置
(特許取得済み)

 

ラダーバルブおよびフィンの原理

プロペラを通過する流れの把握

ラダーバルブおよびフィンを舵面に装着することで、プロペラから発生する回転流を取り込み、プロペラ後方の流れを整流すると同時に、舵自体の性能を助けることでプロペラによる損失を推進力に変える。

 

ラダーバルブおよびフィンの効果

  • 同じ船速で3~4%の燃料消費量をセーブした航行が可能
  • 舵面につけるため、既存舵の性能向上が可能
  • ラダーバルブおよびフィン単独、または別の省エネ装置との組み合わせることも可能

 

 

他の省エネ装置との関係

省エネステータとのコンビネーションにより、プロペラ周りの流れの最適化が可能となります。
これにより、更に大きな効果を得られます。

その他の省エネ装置

コンポジット エコステータ

 

コンポジット エコステータの原理

当社が開発した省エネステータをGFRP(ガラス繊維強化プラスチック)と鋼鉄によって作られた省エネ装置

GFRPで製作するメリット

・一部鋼鉄と複合化することで耐食性に優れ、強度を確保しながら軽量化を実現
・鋼鉄では実現困難な形状でも形成可能なため、高性能な省エネ装置の設計が可能

 

コンポジット エコステータの省エネ効果

  • 痩せ型船型の取り付け前後において、同じ回転数で航海したとき、速力はほぼ同じで、約3%の燃料消費量削減したことを実航海データより確認

 

 

 

省エネ部分ダクトフィン

省エネ部分ダクトフィンの原理

ZONE1に属する肥大船用の省エネ装置

 

燃料消費削減効果

 

 

【省エネ部分ダクトフィン 水槽試験用模型】