專利名稱：流體中運(yùn)動(dòng)物體減阻裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種流體中運(yùn)動(dòng)物體的減阻裝置，特別是涉及艦艇、船舶 等水面上運(yùn)動(dòng)物體的減阻裝置。
背景技術(shù)：
減少流體中運(yùn)動(dòng)物體的阻力有許多不同方法，例如邊界層控制減阻、聚合 物溶液減阻、微氣泡減阻；設(shè)計(jì)優(yōu)良的船型以減少形狀阻力和興波阻力；附體 減阻如在艦船艏部增加球鼻艏來(lái)減少興波阻力，在螺旋槳外圍增加導(dǎo)管以提高 槳的效率同時(shí)導(dǎo)管本身還可增加推力等等。
流體中運(yùn)動(dòng)物體在流體中運(yùn)動(dòng)時(shí)，前緣存在高壓區(qū)域，例如艦船首部存在 高壓區(qū)，特別是首部采用球鼻艏后高壓區(qū)域?qū)U(kuò)大，也即存在高壓的受力面積 將增大，從而導(dǎo)致形狀阻力增加。又如，潛望鏡桅桿截面形狀多為鈍體例如圓 形。潛望狀態(tài)時(shí)，粘性阻力與興波阻力的共同作用將使桅桿根部承受很大的力 矩，這一力矩有時(shí)具有破壞性。邊界層分離形成的卡門渦街導(dǎo)致桅桿振動(dòng)，以 及長(zhǎng)距離的尾流場(chǎng)是潛艇隱身的難題之一。 發(fā)明內(nèi)容
本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問(wèn)題是
提供一種能夠降低流體中運(yùn)動(dòng)物體或流場(chǎng)中的靜止物體前緣高壓區(qū)的壓 力，改變邊界層分離點(diǎn)的位置，以達(dá)到減阻、減振目的的裝置。
本實(shí)用新型所采用的技術(shù)方案是由前緣高壓區(qū)壁面處開設(shè)的多個(gè)孔口、 通道、葉片式增壓裝置組成，通道之間可以是并聯(lián)或匯合的形式；通道的前端 開口與前緣高壓區(qū)的多個(gè)孔口相通；通道另一端開口與運(yùn)動(dòng)物體外的流體相通；
葉片式增壓裝置出口與通道連接。
通道內(nèi)可以有一個(gè)或多個(gè)葉片式增壓裝置，葉片式增壓裝置也可以放置在 通道外，其出口與上述通道連接。這些通道兩端為開口，其前端開口為流體進(jìn) 口，與流體中運(yùn)動(dòng)物體的前緣高壓區(qū)相通，來(lái)流可以由此處進(jìn)入通道內(nèi)；通道 的另一端開口為流體出口，與運(yùn)動(dòng)物體的尾流場(chǎng)相通，或與運(yùn)動(dòng)物體物面邊界 層分離點(diǎn)附近流體相通，或與前緣高壓區(qū)以外的其它區(qū)域流體相通，例如與艦 船底部流體高壓區(qū)流體相通。
這些通道出口與運(yùn)動(dòng)物體特別是非流線型物體物面邊界層分離點(diǎn)附近流體 相通以改變分離點(diǎn)的位置達(dá)到減阻、減振效果，同時(shí)還可改變運(yùn)動(dòng)物體的尾流 場(chǎng)，例如改變潛望鏡桅桿的尾跡形狀從而達(dá)到隱身目的。通道的截面形狀可以 是圓形，矩形或任意形狀。葉片式增壓裝置，可以是微型軸流泵，其出口與上述通道連接以改變來(lái)自前緣高壓區(qū)流體的壓力，從而使這部分流體能順利流出 通道的出口到達(dá)運(yùn)動(dòng)物體外部。整個(gè)裝置除通道進(jìn)口和出口與運(yùn)動(dòng)物體外部流 體相通外，其余部分均在流體中運(yùn)動(dòng)物體內(nèi)部。通道以及增壓裝置固定在流體 中運(yùn)動(dòng)物體內(nèi)部，其固結(jié)方式應(yīng)與運(yùn)動(dòng)物體內(nèi)部壁面、筋骨結(jié)構(gòu)以及其它裝置 的整體要求相適應(yīng)。
本實(shí)用新型具有降低流體作用于運(yùn)動(dòng)物體上阻力的作用，對(duì)于非流線型物 體還能降低振動(dòng)以及減小尾流區(qū)域，既適用于在流體中運(yùn)動(dòng)的物體，也適用于 流場(chǎng)中的靜止物體。


圖l為本實(shí)用新型實(shí)施方式一的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2為本實(shí)用新型實(shí)施方式二的結(jié)構(gòu)示意圖。 圖3為本實(shí)用新型實(shí)施方式三的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖中l(wèi)一船體，2—前緣高壓區(qū)，3—通道，4一來(lái)流方向，5—尾流場(chǎng)， 6—葉片式增壓器，8—球鼻艏，9一底部流體高壓區(qū)，IO—首部腔室，ll一霧化 器，12—后部腔室出口， 13—前緣高壓區(qū)壁面上多個(gè)孔口， 14一后部腔室， 15—非流線型運(yùn)動(dòng)物體橫截面形狀，16—通道出口， 17—物面邊界層分離點(diǎn)。
具體實(shí)施方式

實(shí)施方式一
如圖1所示，通道3的前端開口與首部腔室10相通，首部腔室10的進(jìn)口 為艦船前緣高壓區(qū)2(例如球鼻艏壁面附近處)的多個(gè)孔口 13，來(lái)流可以由此處 進(jìn)入首部腔室10再經(jīng)腔室出口進(jìn)入通道3內(nèi)；通道3另一端開口與后部腔室14 連接，后部腔室14內(nèi)裝有霧化器11將液體霧化，后部腔室出口 12位于艦船底 部流體高壓區(qū)9附近。來(lái)自艦船前緣高壓區(qū)2的流體經(jīng)首部腔室10、通道3、 再經(jīng)后部腔室14霧化后噴出船體1外。通道3外裝有葉片式增壓裝置，其出口 與通道3連接。
實(shí)施方式二
如圖2所示，通道3前端開口與與首部腔室10相通，首部腔室10的進(jìn)口 為艦船前緣高壓區(qū)2 (例如球鼻艏壁面附近處)的多個(gè)孔口 13,來(lái)流可以由此 處迸入首部腔室10再經(jīng)腔室出口進(jìn)入通道3內(nèi)；通道3另一端開口與后部腔室 14連接，后部腔室14內(nèi)裝有霧化器11將液體霧化，后部腔室出口 12位于艦船 底部流體高壓區(qū)9附近。來(lái)自艦船前緣高壓區(qū)2的流體經(jīng)首部腔室10、通道3、 再經(jīng)后部腔室14霧化后噴出船體1外。通道3內(nèi)裝有葉片式增壓裝置，其出口 與通道3連接。實(shí)施方式三
通道3之間為并聯(lián)形式；通道3前端為流體進(jìn)口，與非流線型運(yùn)動(dòng)物體前
緣高壓區(qū)2壁面處開設(shè)的多個(gè)孔口 13相通(例如潛望鏡桅桿前緣高壓區(qū)壁面處
開設(shè)的多個(gè)孔口相通)，來(lái)流可以由此處進(jìn)入通道3內(nèi)；通道3的另一端開口為
通道出口 16，與非流線型運(yùn)動(dòng)物體物面邊界層分離點(diǎn)17附近流體相通，來(lái)自運(yùn) 動(dòng)物體前緣高壓區(qū)2的流體經(jīng)通道出口 16流出非流線型運(yùn)動(dòng)物體外。通道3內(nèi) 裝有葉片式增壓裝置，有利于來(lái)自前緣高壓區(qū)2的流體能順利流出通道3以改 變物面邊界層分離點(diǎn)17的位置。
權(quán)利要求1、一種流體中運(yùn)動(dòng)物體減阻裝置，其特征在于由前緣高壓區(qū)壁面處開設(shè)的多個(gè)孔口(13)、通道(3)、葉片式增壓裝置(6)組成，通道(3)之間可以是并聯(lián)或匯合的形式；通道(3)的前端開口與前緣高壓區(qū)的多個(gè)孔口(13)相通；通道(3)另一端開口與運(yùn)動(dòng)物體外的流體相通；葉片式增壓裝置(6)出口與通道(3)連接。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的流體中運(yùn)動(dòng)物體減阻裝置，其特征在于所述的 葉片式增壓裝置(6)設(shè)在通道(3)內(nèi)。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的流體中運(yùn)動(dòng)物體減阻裝置，其特征在于所述的 葉片式增壓裝置(6)設(shè)在通道(3)夕卜。
4、 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的流體中運(yùn)動(dòng)物體減阻裝置，其特征在于所 述的通道(3)的前端開口與首部腔室(10)相通，首部腔室(10)的進(jìn)口與前 緣高壓區(qū)的多個(gè)孔口 (13)相通；通道(3)另一端開口與后部腔室(14)連接。
5、 根據(jù)權(quán)利要求4所述的流體中運(yùn)動(dòng)物體減阻裝置，其特征在于所述的 后部腔室(14)內(nèi)裝有霧化器(11)。
6、 根據(jù)權(quán)利要求5所述的流體中運(yùn)動(dòng)物體減阻裝置，其特征在于所述的 后部腔室出口 (12)位于底部流體高壓區(qū)(9)附近。
7、 根據(jù)權(quán)利要求5所述的流體中運(yùn)動(dòng)物體減阻裝置，其特征在于所述的 后部腔室出口 (12)與運(yùn)動(dòng)物體的尾流場(chǎng)相通。
8、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的流體中運(yùn)動(dòng)物體減阻裝置，其特征在于所述的 通道(3)另一端開口通道出口 (16)與與非流線型運(yùn)動(dòng)物體物面邊界層分離點(diǎn)(17)附近流體相通。
專利摘要流體中運(yùn)動(dòng)物體減阻裝置由前緣高壓區(qū)壁面處開設(shè)的多個(gè)孔口、通道、葉片式增壓裝置組成，通道之間可以是并聯(lián)或匯合的形式。通道的前端開口與前緣高壓區(qū)的多個(gè)孔口相通，通道另一端開口與運(yùn)動(dòng)物體外的流體相通。葉片式增壓裝置出口與通道連接，葉片式增壓裝置可以設(shè)置在通道內(nèi)或外。通道的另一端開口為流體出口，與運(yùn)動(dòng)物體的尾流場(chǎng)相通，或與運(yùn)動(dòng)物體物面邊界層分離點(diǎn)附近流體相通，或與前緣高壓區(qū)以外的其它區(qū)域流體相通，例如與艦船底部流體高壓區(qū)流體相通。具有降低流體作用于運(yùn)動(dòng)物體上阻力的作用，對(duì)于非流線型物體還能降低振動(dòng)以及減小尾流區(qū)域，適用于在流體中運(yùn)動(dòng)的物體和于流場(chǎng)中的靜止物體的減阻。
文檔編號(hào)B63B1/32GK201300962SQ20082019254
公開日2009年9月2日 申請(qǐng)日期2008年11月18日 優(yōu)先權(quán)日2008年11月18日
發(fā)明者王家楣 申請(qǐng)人:武漢理工大學(xué)