一種可收放氣層發(fā)生裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及一種用于船舶氣層減阻系統(tǒng)的可收放氣層發(fā)生裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]船舶氣層減阻是一種通過向船底噴氣形成覆蓋船底的氣層以減小船體濕表面積來降低航行船體摩擦阻力的技術(shù)。實現(xiàn)該減阻技術(shù)的關(guān)鍵是在船底形成并保持均勻連續(xù)的氣層O
[0003]前蘇聯(lián)是世界上最早將氣層減阻技術(shù)應(yīng)用在實船上的國家，其設(shè)計的船舶氣層減阻系統(tǒng)的氣層發(fā)生裝置由船底直通孔以及直通孔處的橫向傾斜板構(gòu)成。其中橫向傾斜板形成斷階，誘導(dǎo)水流發(fā)生分離，形成分離區(qū)，是在船底形成連續(xù)氣層的關(guān)鍵。該設(shè)計的缺點一是:當(dāng)船在惡劣海況下航行或在具有顯著初始縱傾情況下航行時，氣層減阻系統(tǒng)的減阻效果會大幅度降低，噴氣消耗的功率超過減阻節(jié)省的功率，無法獲得節(jié)能效果，因此需要停止噴氣。不噴氣時，與原常規(guī)船型相比，在船底加裝橫向傾斜板會引起較大的附加阻力(5-10%) ο 二是:研宄表明從噴氣孔中噴出的氣體的均勻性對減阻效果影響很大，如果噴氣不均勻，則難以充分發(fā)揮減阻效果。而采用直通孔噴氣，難以保證從各噴氣孔中噴出的氣體的流量的均勻性。
【實用新型內(nèi)容】
[0004]本實用新型的目的在于克服上述不足，提供一種可收放氣層發(fā)生裝置，將直通孔噴氣改成噴氣腔噴氣，在噴氣腔內(nèi)設(shè)置多孔過濾板，提高噴氣的均勻性；而且將噴氣腔設(shè)計成扇形的，一半位于船體內(nèi)部，一半突出在船底，形成斷階，增加船底氣體覆蓋面積，增強系統(tǒng)的減阻效果；另外將扇形噴氣腔設(shè)計成可收放的，避免不噴氣時斷階引起的附加阻力，增強系統(tǒng)的綜合節(jié)能效果。
[0005]本實用新型目的是通過下列技術(shù)方案實現(xiàn)的:
[0006]一種可收放氣層發(fā)生裝置，具體包括:供氣裝置、供氣管路、扇形噴氣腔、水密箱、豎直支桿、樞軸、旋轉(zhuǎn)驅(qū)動器，其連接關(guān)系是:水密箱位于船底內(nèi)部，覆蓋扇形噴氣腔；扇形噴氣腔的尖端與船底的樞軸連接，豎直支桿一端連接在水密箱頂部，一端通過樞軸與扇形噴氣腔尖端連接，旋轉(zhuǎn)驅(qū)動器設(shè)置于水密箱外部上方，旋轉(zhuǎn)驅(qū)動器的電纜穿過水密箱連接在樞軸上；供氣裝置的供氣管路穿過水密箱與扇形噴氣腔的進(jìn)氣口連接；
[0007]所述扇形噴氣腔是一種頂角為5° -10°的扇形中空結(jié)構(gòu)，設(shè)置有進(jìn)氣口、過濾板、噴氣孔，其中進(jìn)氣口為單個圓孔，位于扇形噴氣腔上壁面中心處與供氣管路連接；過濾板設(shè)置有一系列過濾孔，配置在扇形噴氣腔中心線上，將扇形噴氣腔平分成上下兩部分；噴氣孔位于扇形噴氣腔弧形面下1/4處，沿著船體寬度方向排成一排，處于相同水位；船底沿船長設(shè)置兩個扇形噴氣腔，一個位于船頭，一個位于船艉處，噴氣孔朝船艉方向設(shè)置；
[0008]所述水密箱位于船體內(nèi)部，安裝在船底。水密箱頂部開設(shè)一個開口，用于穿過供氣管路和旋轉(zhuǎn)驅(qū)動器電纜；
[0009]所述豎直支桿一端連接在水密箱頂部，一端通過樞軸與扇形噴氣腔尖端連接，起固定支撐作用。
[0010]由于采取上述技術(shù)方案使本實用新型具有如下優(yōu)點及效果:
[0011]1、扇形噴氣腔內(nèi)部設(shè)置多孔過濾板，噴氣孔處于相同水位，能夠保證氣體從噴氣孔中均勻地噴出。扇形噴氣腔同時起斷階作用，能進(jìn)一步增加船底氣體覆蓋面積。水池模型試驗結(jié)果表明，采用噴氣腔噴氣獲得的減阻率比采用直通孔噴氣獲得的減阻率高8%左右，因此采用扇形噴氣腔向船底噴氣，可以增強現(xiàn)有船舶氣層減阻系統(tǒng)的減阻效果。
[0012]2、扇形噴氣腔設(shè)計成可收放的，可以借助于旋轉(zhuǎn)驅(qū)動器收回船體內(nèi)部以及伸出船底，與現(xiàn)有船舶氣層減阻系統(tǒng)相比，能夠避免不噴氣時斷階引起的附加阻力，從而增強系統(tǒng)的綜合節(jié)能效果。
[0013]3、水密箱覆蓋扇形噴氣腔，形成不透水結(jié)構(gòu)，可以防止海水浸入船體內(nèi)部。
【附圖說明】
[0014]圖1為本實用新型的船體安裝側(cè)視圖。
[0015]圖2為扇形噴氣腔工作狀態(tài)圖。
[0016]圖3為扇形噴氣腔收回狀態(tài)圖。
【具體實施方式】
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[0017]下面結(jié)合附圖對本發(fā)明作進(jìn)一步描述。
[0018]一種可收放氣層發(fā)生裝置，如圖1、2、3所示具體包括:供氣裝置3、供氣管路4、扇形噴氣腔5、水密箱6、豎直支桿7、樞軸8、旋轉(zhuǎn)驅(qū)動器9，其連接關(guān)系是:水密箱6位于船底2內(nèi)部，覆蓋扇形噴氣腔5 ;扇形噴氣腔5的尖端與船底2的樞軸8連接，豎直支桿7 —端連接在水密箱6頂部，一端通過樞軸8與扇形噴氣腔5尖端連接，旋轉(zhuǎn)驅(qū)動器9設(shè)置于水密箱6外部上方，旋轉(zhuǎn)驅(qū)動器9的電纜13穿過水密箱6連接在樞軸8上；供氣裝置3的供氣管路4穿過水密箱6與扇形噴氣腔5的進(jìn)氣口 10連接；
[0019]所述扇形噴氣腔5如圖1、2、3所示，是一種頂角為5° -10°的扇形中空結(jié)構(gòu)，設(shè)置有進(jìn)氣口 10、過濾板11、噴氣孔12，其中，進(jìn)氣口 10為單個圓孔，位于扇形噴氣腔5上壁面中心處與供氣管路4連接；過濾板11設(shè)置有一系列過濾孔，配置在扇形噴氣腔5中心線上，將扇形噴氣腔5平分成上下兩部分；噴氣孔12位于扇形噴氣腔5弧形面下1/4處，沿著船體I寬度方向排成一排，處于相同水位；船底2沿船長設(shè)置兩個扇形噴氣腔5，一個位于船頭，一個位于船艉處，噴氣孔12朝船艉方向設(shè)置；
[0020]所述水密箱6如圖1、2、3所示，位于船體I內(nèi)部，安裝在船底2。水密箱6頂部開設(shè)一個開口 14，用于穿過供氣管路4和旋轉(zhuǎn)驅(qū)動器9電纜13 ;
[0021]所述豎直支桿7 —端連接在水密箱6頂部，一端通過樞軸8與扇形噴氣腔5尖端連接，起固定支撐作用。
[0022]其工作過程如圖2、3所示:
[0023]需要噴氣時，啟動旋轉(zhuǎn)驅(qū)動器9使扇形噴氣腔5繞樞軸8旋轉(zhuǎn)伸出船底2，扇形噴氣腔5中心線與船底2平齊，扇形噴氣腔5突出在船體外的部分形成斷階，誘導(dǎo)水流發(fā)生分離，在其后面形成分離區(qū)；通過噴氣孔12向分離區(qū)噴氣，在斷階后方形成連續(xù)的波狀氣層15 ;沿著船長方向配置兩個扇形噴氣腔5，形成兩個斷階，尾部斷階將從首部斷階形成的波狀氣層15封閉，減少氣層中氣體的逸出；尾部扇形噴氣腔后方形成短的氣層16，閉合在船底2上，確保尾部扇形噴氣腔周圍水流的平滑，避免增加形狀阻力。
[0024]不需要噴氣時，啟動旋轉(zhuǎn)驅(qū)動器9使扇形噴氣腔5繞樞軸8旋轉(zhuǎn)收回水密箱6內(nèi)，收回狀態(tài)為扇形噴氣腔5下壁面與船底2平齊。
【主權(quán)項】
1.一種可收放氣層發(fā)生裝置，具體包括:供氣裝置(3)、供氣管路(4)、扇形噴氣腔(5)、水密箱￠)、豎直支桿(7)、樞軸(8)、旋轉(zhuǎn)驅(qū)動器(9)，其連接關(guān)系是:水密箱(6)位于船底(2)內(nèi)部，覆蓋扇形噴氣腔(5);扇形噴氣腔(5)的尖端與船底(2)的樞軸(8)連接，豎直支桿(7) —端連接在水密箱(6)頂部，一端通過樞軸(8)與扇形噴氣腔(5)尖端連接，旋轉(zhuǎn)驅(qū)動器(9)設(shè)置于水密箱(6)外部上方，旋轉(zhuǎn)驅(qū)動器(9)的電纜(13)穿過水密箱(6)連接在樞軸(8)上；供氣裝置(3)的供氣管路(4)穿過水密箱(6)與扇形噴氣腔(5)的進(jìn)氣口(10)連接；所述扇形噴氣腔(5)是一種頂角為5° -10°的扇形中空結(jié)構(gòu)，設(shè)置有進(jìn)氣口(10)、過濾板(11)、噴氣孔(12)，其中，進(jìn)氣口(10)為單個圓孔，位于扇形噴氣腔(5)上壁面中心處與供氣管路(4)連接；過濾板(11)設(shè)置有一系列過濾孔，配置在扇形噴氣腔(5)中心線上，將扇形噴氣腔(5)平分成上下兩部分；噴氣孔(12)位于扇形噴氣腔(5)弧形面下1/4處，沿著船體(I)寬度方向排成一排，處于相同水位；船底(2)沿船長設(shè)置兩個扇形噴氣腔(5)，一個位于船頭，一個位于船艉處，噴氣孔(12)朝船艉方向設(shè)置。
【專利摘要】本實用新型用于船舶氣層減阻系統(tǒng)，目的在于提供一種噴氣均勻，減阻效果好，綜合節(jié)能效果強的可收放氣層發(fā)生裝置。技術(shù)方案要點是：包括供氣裝置、供氣管路、扇形噴氣腔、水密箱、豎直支桿、樞軸、旋轉(zhuǎn)驅(qū)動器，其連接關(guān)系是：水密箱位于船底內(nèi)部，覆蓋扇形噴氣腔；扇形噴氣腔的尖端與船底的樞軸連接，豎直支桿一端連接在水密箱頂部，一端通過樞軸與扇形噴氣腔尖端連接，旋轉(zhuǎn)驅(qū)動器設(shè)置于水密箱外部上方，旋轉(zhuǎn)驅(qū)動器的電纜穿過水密箱連接在樞軸上；供氣裝置的供氣管路穿過水密箱與扇形噴氣腔的進(jìn)氣口連接。本實用新型的比直通孔噴氣減阻率高8％左右，可收放的扇形噴氣腔增強系統(tǒng)的綜合節(jié)能效果，水密箱覆蓋扇形噴氣腔，可以防止海水浸入船體內(nèi)部。
【IPC分類】B63B1-38
【公開號】CN204606127
【申請?zhí)枴緾N201520281832
【發(fā)明人】強兆新, 程保國, 郝金鳳, 李忠剛, 蘇佳
【申請人】中船重工船舶設(shè)計研究中心有限公司
【公開日】2015年9月2日
【申請日】2015年5月5日