專利名稱：船體表網(wǎng)眼層的減阻節(jié)能與增速方法
技術領域：
本發(fā)明涉及船舶航行減阻的方法，具體講是關于在船體表所需的區(qū)域 復蓋網(wǎng)眼板層，使船體該區(qū)域與航道水相對運動中互不接觸，即利用網(wǎng)眼中形成的空泡墊 或水墊減阻的方法。
背景技術：
2009年4月始本人立項搞船舶節(jié)能減排課題，開發(fā)“船體空泡邊界層技 術”，本方法是該案的第三個發(fā)明。第一個始于2009年3月沈日《上海譯報》轉載美國《科 學》雜志評述哈爾濱工業(yè)大學的研究成果，說《中國開發(fā)超浮力材料》的不足之處在于“無 法大規(guī)模應用”；隨后本人于2009年9月申專了《船體空泡層的減阻節(jié)能與增速方法》的發(fā) 明。2010年5月27日《上海譯根》刊登了《伊朗新式魚雷威脅美國航母》一文說，這種“空 泡魚雷” 5秒鐘的潛速7000m，后又知它是非空泡魚雷潛速的4倍；于是為再提高減阻節(jié)能 效果，開發(fā)了一種無舵船空泡技術，申專了《船體空泡層的轉船與減阻節(jié)能方法》。所述第一個發(fā)明《船體空泡層的減阻節(jié)能與增速方法》，在技術設計中規(guī)定了 “空 泡的不可進入?yún)^(qū)是船尾部任何形式推進器的功效區(qū)”，所以該發(fā)明的實施例，把空泡的設 置區(qū)放在船體前半部兩側，即擔負了全船切向摩擦阻力的約70、和壓阻摩擦阻力的約
的任務。當然后來又開發(fā)了“無舵船空泡技術”，但第一個發(fā)明留下的船底部平面和 船體后半部兩側或不宜設置空泡層的問題，于是準備介決。今介決的方法是，用一種網(wǎng)眼板 復蓋在船底平面，這樣被水封在網(wǎng)眼中的空泡層，便成了船底空泡墊減阻層，用一種網(wǎng)眼板 復蓋在船體后半部兩側，網(wǎng)眼中的水層便成了該區(qū)域的水墊減阻層；特別是，當一種水墊型 網(wǎng)眼板復蓋在船體前半部兩側、并在水墊的外界面生成空泡邊界層時，那么這便是一種大 規(guī)模的“船體減阻”工藝，即船體雙重減阻方法。所以順便要說的是，本第三種發(fā)明的減阻 形態(tài)有“空泡墊”也有“水墊”，但因有前述的技術構成，本案的三個發(fā)明都統(tǒng)稱為“船體空泡 邊界層技術”了。本發(fā)明的積極效果是，其一，完善了 “船體空泡邊界層技術”，實現(xiàn)了船體空泡減阻 的無旨區(qū)工藝，實現(xiàn)了船體運動阻力最大區(qū)域的、即船體前半部兩側水墊外界面空泡邊界 層技術的、這種船體空泡雙重減阻工藝。其二，本案第三個發(fā)明后，三個發(fā)明的綜合技術效 果可達到，極大提高了船舶的總能效比、極大提高了時航速值及航運率、極大節(jié)能減排和極 大降低航運成本。其三，由于第三個發(fā)明，使“船體空泡邊界層技術”的經(jīng)濟技術比更高，也 使工程的投入產(chǎn)出更高。其四，由于本三個發(fā)明，使“船體空泡邊界層技術”經(jīng)濟性使用的 范圍復蓋到所有的船舶，特別是江河中的中小船只。本第三個發(fā)明后，給出的綜合總能效的提高率13 19%或更高發(fā)明內容本發(fā)明介決的技術問題是，在船體兩側設置網(wǎng)眼層的水墊，在船底平面 設置網(wǎng)眼層的空泡墊；又可在船體前半部兩側設置網(wǎng)眼層水墊外界面空泡邊界層。發(fā)明所述方法是在船底的平面區(qū)域和船體的后半部兩側或別處，用可拆卸的結 構，安裝一種網(wǎng)眼板構成的網(wǎng)眼層；安裝在船底的網(wǎng)眼板，被水封在網(wǎng)眼中的空泡，便成了 空泡墊式減阻，而裝在船體后半部或別處的，網(wǎng)眼中的水層，便成了水墊式減阻；裝在船體 前半部兩側的水墊式網(wǎng)眼板層，其減阻效果則會更好，如同時在水墊外界面再生成空泡邊 界層，那么便是一種雙重的減阻工藝；對于船底網(wǎng)眼中的空泡，是會被航道水慢慢溶吸帶走的，為此網(wǎng)眼板下船體上設有小型充氣咀；網(wǎng)眼板的材質可以是不銹鋼或碳纖維的，但若 不銹鋼的，網(wǎng)眼板與船體之間，網(wǎng)眼板應墊有一定數(shù)量的絕緣墊，以防微電池效應腐蝕船體表。


圖1，是船底部平面用網(wǎng)眼板形狀示意圖，及與航道水流向關系，圖中箭 頭表示航道水方向。圖2，是非船底平面用網(wǎng)眼板形狀示意，及與航道水流向關系，圖中箭頭表示航道 水方向。
具體實施方式
下面結合附圖對本發(fā)明作進一步描述。所述復蓋船底平面的網(wǎng)眼板，是利用船體在水中時，網(wǎng)眼口被水封而形成空泡墊、 這種減阻的原理而設計的。材質為不銹鋼，整張尺寸寬χ長=800X 1200mm。如圖1示，(1) 網(wǎng)眼孔形狀和尺寸40X40mm，⑵網(wǎng)眼孔間肋寬度3mm，(3)網(wǎng)眼板外邊框寬度7mm，(4)網(wǎng) 眼板安裝孔Φ 11mm，(5)網(wǎng)眼板外框密封條槽寬3mm，(6)網(wǎng)眼板絕緣墊固定孔Φ 3mm，(7) 網(wǎng)眼板厚度6mm。船底平面網(wǎng)眼板的安裝。(4)是網(wǎng)眼板安裝搭子固定孔，每張網(wǎng)眼板有20只搭子， 搭子下端座Φ 17mm，其下端即用作焊在船體上，網(wǎng)眼板安裝孔ΦΙΙπιπι座厚δ 2mm，搭子安裝 部Φ 10mm，高6. 5mm并6. 5mm以上有Φ IOmm軸擋圈槽，槽端頭厚2mm。網(wǎng)眼板的絕緣墊如 圖釘狀，“釘”體Φ 3mm，長6mm，“釘”盤Φ 16mm，δ 2mm，所以安裝后的網(wǎng)眼板，其與船體表的 間距是2mm。每張網(wǎng)眼板對應的船體，是合理分布的6只微型充氣咀，各氣咀直徑Φ 2. 5mm, 而其工作壓力，各只船是不同的，即壓頭是該船在船滿載時的水線高度再加an高度的靜壓 力，如水線總高度是5m時，充氣咀出口空氣壓力，它的背壓P = O. 7MPa即可，并且是恒壓 的，控制方式是氣動定值器方式。船體平面網(wǎng)眼板層區(qū)域外緣的處理。如前述，每張船底網(wǎng)眼板外緣都有密封條槽， 其槽寬3mm，高出網(wǎng)眼板是1mm，密封條材質是硅橡膠，并密封條與船體表接縫處可再加封 硅酮膠；而對于船體平面邊緣的網(wǎng)眼板，應修整到與船底同樣的形狀，并加焊與單張網(wǎng)眼 板同樣的邊框，且密封方式與單張網(wǎng)眼板同。所述復蓋船體兩側的網(wǎng)眼板，是利用船體在水中時，網(wǎng)眼中的水形成了船體與航 道水相對運動中的水墊，即利用水墊的原理設計的。網(wǎng)眼板的材質是不銹鋼，整張尺寸 800X800讓。如圖2示，(1)網(wǎng)眼孔形狀和尺寸50X50mm，(2)網(wǎng)眼孔間內肋寬度3mm，(3) 網(wǎng)眼板外邊框寬度4mm，(4)網(wǎng)眼板安裝孔Φ 11mm。船體兩側網(wǎng)眼板的安裝。船體兩側網(wǎng)眼板層與船體底平面網(wǎng)眼層的不同點是后者 沒有絕緣墊和邊框密封條，而被取代的是硅橡膠的有3mm槽座的網(wǎng)眼肋密封條和有4mm槽 座的邊框密封條，所以整體安裝與船體底平面網(wǎng)眼板基本相同。所述裝在船體前半部兩側的、網(wǎng)眼板網(wǎng)眼水墊外界面空泡邊界層的工藝方法，是 根據(jù)本案第一個發(fā)明，即《船體空泡層的減阻節(jié)能與增速方法》所描述的方式，其工質噴射 器的分布陣式，設置點應是理想點附近的一個網(wǎng)眼孔中心，并升高工質噴射器噴咀10mm，且 噴射方向朝船后即可。本案第三個發(fā)明與第一個和第二個發(fā)明的關系說明。與第一個發(fā)明《船體空泡層 的減阻節(jié)能與增速方法》工程與功能上的關系是，第一個發(fā)明為主工程，本第三個發(fā)明為付 工程，但它可獨立于有主體工程的或無主體工程的船舶上而能自行運作；而當本第三個發(fā)明，其水墊式網(wǎng)眼板復蓋在船體前半部兩側后，用第一個發(fā)明方法在其水墊外界面再生成 空泡邊界層時，那么便構成了一種大規(guī)模“船體減阻”工藝。而與第二個發(fā)明《船體空泡層 的轉船與減阻節(jié)能方法》的關系，那么它只是一種付工程，所以互不聯(lián)系。
權利要求
1.一種船體表網(wǎng)眼板的減阻節(jié)能與增速方法，其持征是，在船體底部表平面區(qū)域和船 體后半部或別處用一種可拆卸的結構，安裝一種網(wǎng)眼板構成的網(wǎng)眼層。
2.根據(jù)權利要求1所述方法，其持征是，裝在船底的網(wǎng)眼板，水封在網(wǎng)眼中的空泡，成 了空泡式減阻；裝在船體后半部或別處的，網(wǎng)眼中的水層，成了水墊式減阻。
3.根據(jù)權利要求1、2所述方法，其持征是，裝在船體前半部兩側的水墊式網(wǎng)眼板，其減 阻效果則會更好，如果同時在水墊外界面再生成空泡邊界層，則構成了一種雙重的減阻工 藝。
4.根據(jù)權利要求1、2所述方法，其持征是，船底空泡墊網(wǎng)眼板對應的船體上，都相應分 布著若干小型充氣咀。
5.根據(jù)權利要求1、2和3所述方法，其持征是，網(wǎng)眼板的材質可以是不銹鋼或碳纖維 的，但若不銹鋼的，網(wǎng)眼板與船體之間，應有適當數(shù)量的防電化腐蝕船表的絕緣墊片。
全文摘要
本《船體表網(wǎng)眼層的減阻節(jié)能與增速方法》的發(fā)明，旨在使此前本人發(fā)明的《船體空泡層的減阻節(jié)能與增速方法》的空泡邊界層的設置能大規(guī)模布置，使空泡的技術效果得以再提升。所述方法，是在船底的平面區(qū)和船體后半部或別處，用可拆卸的結構，安裝一種網(wǎng)眼板構成的網(wǎng)眼層；安裝在船底的網(wǎng)眼板，水封在網(wǎng)眼中的空泡，便成了空泡墊減阻，裝在船體前半部兩側的水墊式網(wǎng)眼板，其減阻效果則會更好，如果同時在水墊外界面再生成空泡邊界層，則是一種雙重的減阻工藝；對于船底網(wǎng)眼中的空泡，是會被航道水慢慢溶吸帶走，為此網(wǎng)眼板下的船體上設有小型充氣咀；網(wǎng)眼板的材質可以是不銹鋼或碳纖維的，但若是不銹鋼的，網(wǎng)眼板與船體之間，網(wǎng)眼板上墊有一定數(shù)量的絕緣墊。
文檔編號B63B1/38GK102120482SQ20111004429
公開日2011年7月13日 申請日期2011年2月24日 優(yōu)先權日2011年2月24日
發(fā)明者徐士華 申請人:徐士華