ダクトプロペラ
ダクトプロペラ （ Kortノズルとも呼ばれる）は、非回転ノズルを備えた船舶用プロペラです。プロペラの効率を改善するために使用され、特に負荷の大きいプロペラまたは直径が制限されたプロペラで使用されます。最初にLuigi Stipa（1931）によって開発され、後にLudwig Kort（1934）によって開発されました。 Kortノズルは、船舶推進用のシュラウド付きプロペラアセンブリです。シュラウドの断面はフォイルの形をしており、シュラウドは、特定の条件下で、裸のプロペラよりも流体力学的利点を提供できます。
利点は、低速（10ノット）での効率の向上、コースの安定性の向上、デブリに対する脆弱性の減少です。欠点は、高速（> 10ノット）での効率の低下、航行時のコースの安定性、キャビテーションの増加です。ダクト付きプロペラも舵の代わりに使用されます。
歴史
1931年のLuigi Stipaおよびその後のLudwig Kort（1934）は、プロペラの負荷が大きい場合、プロペラをホイル状のシュラウドで囲むことにより、推進効率を向上できることを実証しました。 「Kortノズル」は加速ノズルと呼ばれ、一般にMARIN 19AプロファイルまたはMARIN 37プロファイルです。
長所と短所
Kortノズルまたはダクト付きプロペラは、低速でダクトなしプロペラよりも大幅に効率的であり、小さなパッケージで大きな推力を生成します。タグボートと漁船のトロール船は、低速で移動する船の高負荷プロペラが最も恩恵を受けるため、Kortノズルの最も一般的な用途です。ノズルには、浅い水域での操作中に、パドルホイール効果を減らすという追加の利点（右側のホイールが左に戻る傾向など）があり、底部の吸引を減らすことができます。
ただし、シュラウドを追加すると抵抗が大きくなり、Kortノズルは約10ノット（18.5 km / h）のプロペラを上回る利点を失います。
Kortノズルは固定でき、方向制御は水流に設定された方向舵から行われるか、旋回して、その流れが船のステアリングを制御します。
このタイプのシュラウドは、プロペラの先端をある程度保護するため、氷原での航行にも有益です。ただし、氷やその他の浮遊物がホイールとノズルの間に詰まり、ホイールをロックする可能性があります。 Kortノズルの汚れたホイールは、開いているホイールよりもクリアするのがはるかに困難です。
Bextonらによる研究論文。 （2012）ダクト付きプロペラは、大西洋北東部のアザラシの致命的な損傷の原因であると結論付けました。著者は、シールがノズルから引き込まれ、回転するプロペラブレードを通過し、皮膚および筋肉組織に曲線裂傷を引き起こすと仮定しました。このタイプの損傷は、「コルク抜き」損傷として知られるようになりました。著者はまた、ネズミイルカを含む他の動物も同様の傷害を示すと見られているとコメントしています。
タイプ
ダクトには2つのタイプがあります。加速と減速。ダクトを加速すると、プロペラの流入速度と効率が向上します。これは、重負荷のプロペラまたは直径が制限されたプロペラで使用されるタイプです。 Ludwig Kortはこのタイプについて広範囲にわたる研究を行ったため、「Kortノズル」と呼ばれることがよくあります。
2番目のタイプでは、流入速度が低下し、それによって圧力が増加し、キャビテーションが減少します。これは、特に固定ブレードまたは可変ステーターと組み合わせて、ポンプジェットと呼ばれます。
マリンは、ダクト付きプロペラに関する広範な研究を行ってきました。使用されているプロファイルの多くは、NACA 4415が非常に優れた特性を持っているNACA翼に基づいています。最も一般的に使用されているのは、MARINシリーズのノズル19Aと37です。これらは、丸みを帯びた後縁を持ち、製造を容易にし、航行船尾の効率を高めます。当初は、ワーゲニンゲンBシリーズのプロペラが使用されていましたが、後に、より広いブレードチップを備えたカプランタイプが使用されました。
物理
加速ノズルと減速ノズルの周りの循環 dT =スラスト
dL =リフト
pu：負圧
po：正圧
Kortノズルでは、流入速度が増加し、圧力が低下します。これにより、プロペラの推力とトルクが低下します。同時に、循環が発生し、結果として内向きの力が発生し、これには前方成分が含まれます。したがって、ダクトには正の推力があります。これは通常、プロペラの推力低減よりも大きくなります。プロペラとダクトの間の小さな隙間により、チップの渦が減少し、効率が向上します。
抵抗が速度の増加とともに増加すると、最終的にこれは追加された推力よりも大きくなります。したがって、通常この速度を超えて動作する船舶には、通常ダクトが取り付けられていません。 to航時には、タグボートは低速で重負荷のプロペラで航行し、しばしばダクトが取り付けられています。ボラードの引っ張りは、ダクトを使用すると最大30％増加します。
減速ダクトでは、Kortノズルの反対側の循環により、ダクトの負の推力が発生します。このタイプは、キャビテーションへの露出が増加した高速船や、軍艦などの騒音レベルを低減したい船に使用されます。
