一種新型船艏的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種新型船艏，所述船艏上具有設(shè)計(jì)水線和基線；所述船艏位于基線以下部分的縱向長度為a，其中a＞0.2米；所述船艏位于基線以下部分的最大垂向距離為b，其中b＞0；所述船艏包括上甲板，該上甲板長度小于設(shè)計(jì)水線長度；本發(fā)明增加了船艏處的排水體積，有利于排水體積在船長方向的均勻分布，使整條設(shè)計(jì)水線瘦削，有利于降低航行時(shí)的興波阻力。
【專利說明】一種新型船艏【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于船舶設(shè)計(jì)領(lǐng)域，具體為一種新型船艏。
【背景技術(shù)】
[0002]近年來，隨著全球變暖，惡劣氣候明顯增加，節(jié)能減排以及提倡綠色環(huán)保成為各國政府和人們緊密關(guān)切的問題，在船舶行業(yè)，對于節(jié)能減排的需求亦是如此，現(xiàn)有的高速船在航行過程中克服的阻力較大，對此增加了船舶的能源消耗。
[0003]公知 地，船舶艏部的形狀直接影響到船舶航行時(shí)的阻力；其中，設(shè)計(jì)水線首端形狀對興波阻力有較大影響，為保證船舶航行時(shí)獲得較低的阻力，設(shè)計(jì)水線首端應(yīng)當(dāng)瘦削。一般地，對于低速船，興波阻力占總阻力比重較小，考慮到載重量等其它因素，船舶首端不易尖肖Ij，故在傅汝德數(shù)Fr < 0.16時(shí)，設(shè)計(jì)水線首端形狀為凸形；當(dāng)0.16 < Fr < 0.20時(shí)，設(shè)計(jì)水線首端形狀為微凸形或直線型；當(dāng)0.20 < Fr < 0.22時(shí)，設(shè)計(jì)水線首端形狀為直線型或微凹形；隨著傅汝德數(shù)Fr的增加，引起興波長度增加，其高壓區(qū)不斷后移，要降低興波阻力則必須使首端設(shè)計(jì)水線拐點(diǎn)向后移動(dòng)，因此，對于0.22 < Fr < 0.32的中速船，設(shè)計(jì)水線首端形狀多采用緩和凹形。對于高速船，興波阻力已占總阻力的大部分，由于興波高壓區(qū)已擴(kuò)展到近船中，為減小興波阻力，希望整個(gè)設(shè)計(jì)水線前半部瘦削，因此當(dāng)Fr > 0.32時(shí)，設(shè)計(jì)水線首端形狀多采用直線甚至微凸形。
[0004]另外，現(xiàn)有技術(shù)中的船艇航行在過渡型狀態(tài)時(shí)，即0.40 < Fr < 1.00時(shí)，除興波現(xiàn)象外，還會(huì)出現(xiàn)明顯的飛濺現(xiàn)象。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明針對以上問題的提出，而研制一種新型船艏。
[0006]本發(fā)明的技術(shù)手段如下:
[0007]—種新型船艏，所述船艏上具有設(shè)計(jì)水線和基線；所述船艏位于基線以下部分的縱向長度為a，其中a > 0.2米；所述船艏位于基線以下部分的最大垂向距離為b，其中b >O ；
[0008]進(jìn)一步地，a < 0.5*L，其中a為所述船艏位于基線以下部分的縱向長度、L為設(shè)計(jì)水線的縱向長度；
[0009]進(jìn)一步地，b < 2*d，其中b為所述船艏位于基線以下部分的最大垂向距離、d為所述基線至所述設(shè)計(jì)水線的距離；
[0010]進(jìn)一步地，所述船艏包括上甲板，該上甲板長度小于設(shè)計(jì)水線長度；
[0011]進(jìn)一步地，所述上甲板最前端與所述設(shè)計(jì)水線最前端的縱向距離為c，0 < c
<0.4*L，L為設(shè)計(jì)水線的縱向長度；
[0012]進(jìn)一步地，所述設(shè)計(jì)水線前端具有兩個(gè)內(nèi)凹處，兩個(gè)所述內(nèi)凹處沿設(shè)計(jì)水線的軸線對稱，每一內(nèi)凹處兩側(cè)分別分布有兩個(gè)拐點(diǎn)；
[0013]進(jìn)一步地，連接每一內(nèi)凹處兩側(cè)分布的兩個(gè)拐點(diǎn)的直線與該內(nèi)凹處的最大距離為e，其中O < e < 0.25*B，B為設(shè)計(jì)水線的最大寬度。
[0014]本發(fā)明提供的一種新型船艏，與現(xiàn)有技術(shù)的船艏相比具有如下優(yōu)點(diǎn):
[0015]1、本發(fā)明所述船艏上具有設(shè)計(jì)水線和基線；所述船艏位于基線以下部分的縱向長度為a，其中a > 0.2米；所述船艏位于基線以下部分的最大垂向距離為b，其中b > O ;進(jìn)而增加了船艏處的排水體積，有利于排水體積在船長方向的均勻分布，使整條設(shè)計(jì)水線瘦削，有利于降低航行時(shí)的興波阻力。
[0016]2、本發(fā)明所述上甲板長度小于設(shè)計(jì)水線長度，使得船艏位于設(shè)計(jì)水線以上的部分由下而上呈向船后傾斜的形狀，有利于降低高速航行時(shí)的飛濺阻力，減弱或消除高速航行時(shí)的飛濺現(xiàn)象。
[0017]3、本發(fā)明通過計(jì)算機(jī)數(shù)值模擬結(jié)果顯示，所述船艏降阻率能夠達(dá)到3?10%，達(dá)到船舶節(jié)能減排的目的，降阻節(jié)能效果明顯，具有良好的商業(yè)和軍事用途。
[0018]4、本發(fā)明設(shè)計(jì)和建造工藝簡單、適于船舶設(shè)計(jì)領(lǐng)域廣泛推廣。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0019]圖1是本發(fā)明所述船艏的中縱剖面圖；
[0020]圖2是本發(fā)明所述設(shè)計(jì)水線的俯視圖。
[0021]圖中:1、船艏，2、設(shè)計(jì)水線，3、基線，4、上甲板，21、拐點(diǎn)，22、內(nèi)凹處。
【具體實(shí)施方式】
[0022]如圖1和圖2所示的一種新型船艏，所述船艏I上具有設(shè)計(jì)水線2和基線3 ;所述船艏I位于基線3以下部分的縱向長度為a，其中a > 0.2米；所述船艏I位于基線3以下部分的最大垂向距離為b，其中b > O ;進(jìn)一步地，a < 0.5*L，其中a為所述船艏I位于基線3以下部分的縱向長度、L為設(shè)計(jì)水線2的縱向長度；進(jìn)一步地，b < 2*d，其中b為所述船艏I位于基線3以下部分的最大垂向距離、d為所述基線3至所述設(shè)計(jì)水線2的距離；進(jìn)一步地，所述船艏I包括上甲板4，該上甲板4長度小于設(shè)計(jì)水線2長度；進(jìn)一步地，所述上甲板4最前端與所述設(shè)計(jì)水線2最前端的縱向距離為c，0 < c < 0.4*L，L為設(shè)計(jì)水線2的縱向長度；進(jìn)一步地，所述設(shè)計(jì)水線2前端具有兩個(gè)內(nèi)凹處22，兩個(gè)所述內(nèi)凹處22沿設(shè)計(jì)水線2的軸線對稱，每一內(nèi)凹處22兩側(cè)分別分布有兩個(gè)拐點(diǎn)21 ;進(jìn)一步地，連接每一內(nèi)凹處22兩側(cè)分布的兩個(gè)拐點(diǎn)21的直線與該內(nèi)凹處22的最大距離為e，其中O < e < 0.25*B，B為設(shè)計(jì)水線2的最大寬度。
[0023]本發(fā)明提供的一種新型船艏，與現(xiàn)有技術(shù)的船艏相比具有如下優(yōu)點(diǎn):
[0024]1、本發(fā)明所述船艏上具有設(shè)計(jì)水線和基線；所述船艏位于基線以下部分的縱向長度為a，其中a > 0.2米；所述船艏位于基線以下部分的最大垂向距離為b，其中b > O ;進(jìn)而增加了船艏處的排水體積，有利于排水體積在船長方向的均勻分布，使整條設(shè)計(jì)水線瘦削，有利于降低航行時(shí)的興波阻力；進(jìn)一步地，所述船艏位于基線以下部分的縱向長度a
<0.5*L，所述船艏位于基線以下部分的最大垂向距離13 < 2*d ;進(jìn)一步地，所述設(shè)計(jì)水線前端具有兩個(gè)內(nèi)凹處，兩個(gè)所述內(nèi)凹處沿設(shè)計(jì)水線的軸線對稱，每一內(nèi)凹處兩側(cè)分別分布有兩個(gè)拐點(diǎn)，連接每一內(nèi)凹處兩側(cè)分布的兩個(gè)拐點(diǎn)的直線與該內(nèi)凹處的最大距離為e，其中O
<e < 0.25*B，B為設(shè)計(jì)水線的最大寬度，進(jìn)而限定船艏的形狀，保證設(shè)計(jì)水線在整個(gè)船艏興波高壓區(qū)較瘦削。
[0025]2、本發(fā)明所述上甲板長度小于設(shè)計(jì)水線長度，使得船艏位于設(shè)計(jì)水線以上的部分由下而上呈向船后傾斜的形狀，有利于降低高速航行時(shí)的飛濺阻力，減弱或消除高速航行時(shí)的飛濺現(xiàn)象。
[0026]3、本發(fā)明通過計(jì)算機(jī)數(shù)值模擬結(jié)果顯示，所述船艏降阻率能夠達(dá)到3?10%，達(dá)到船舶節(jié)能減排的目的，降阻節(jié)能效果明顯，具有良好的商業(yè)和軍事用途。
[0027]4、本發(fā)明設(shè)計(jì)和建造工藝簡單、適于船舶設(shè)計(jì)領(lǐng)域廣泛推廣。
[0028]本發(fā)明采用的是船舶專業(yè)術(shù)語，其中橫向?yàn)檠刂笥蚁系姆较?，縱向?yàn)檠刂孜驳姆较?，垂向?yàn)樨Q直方向，設(shè)計(jì)水線的最大寬度B為設(shè)計(jì)水線的最大橫向間距。
[0029]以上所述，僅為本發(fā)明較佳的【具體實(shí)施方式】，但本發(fā)明的保護(hù)范圍并不局限于此，任何熟悉本【技術(shù)領(lǐng)域】的技術(shù)人員在本發(fā)明揭露的技術(shù)范圍內(nèi)，根據(jù)本發(fā)明的技術(shù)方案及其發(fā)明構(gòu)思加以等同替換或改變，都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種新型船艏，其特征在于:所述船艏(I)上具有設(shè)計(jì)水線(2)和基線(3);所述船艏(I)位于基線(3)以下部分的縱向長度為a，其中a > 0.2米；所述船艏(I)位于基線(3)以下部分的最大垂向距離為b,其中b > O。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種新型船艏，其特征在于a< 0.5*L，其中a為所述船艏(I)位于基線(3)以下部分的縱向長度、L為設(shè)計(jì)水線(2)的縱向長度。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種新型船艏，其特征在于b< 2*d，其中b為所述船艏(I)位于基線(3)以下部分的最大垂向距離、d為所述基線(3)至所述設(shè)計(jì)水線(2)的距離。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種新型船艏，其特征在于所述船艏(I)包括上甲板(4)，該上甲板(4)長度小于設(shè)計(jì)水線(2)長度。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種新型船艏，其特征在于所述上甲板(4)最前端與所述設(shè)計(jì)水線⑵最前端的縱向距離為c，0 < c < 0.4*L，L為設(shè)計(jì)水線⑵的縱向長度。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種新型船艏，其特征在于所述設(shè)計(jì)水線(2)前端具有兩個(gè)內(nèi)凹處(22)，兩個(gè)所述內(nèi)凹處(22)沿設(shè)計(jì)水線(2)的軸線對稱，每一內(nèi)凹處(22)兩側(cè)分別分布有兩個(gè)拐點(diǎn)(21)。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種新型船艏，其特征在于連接每一內(nèi)凹處(22)兩側(cè)分布的兩個(gè)拐點(diǎn)(21)的直線與該內(nèi)凹處(22)的最大距離為e，其中O < e < 0.25*B，B為設(shè)計(jì)水線⑵的最大寬度。
【文檔編號(hào)】B63B1/06GK103921892SQ201410165970
【公開日】2014年7月16日 申請日期:2014年4月23日 優(yōu)先權(quán)日:2014年4月23日
【發(fā)明者】鄭文慧, 宗智 申請人:大連理工大學(xué)