專利名稱：低噪聲海底閥箱的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及的是ー種振動(dòng)輻射噪聲控制領(lǐng)域的海底閥箱。
背景技術(shù)：
海底閥箱通常位于船艏、船中和船尾的底部，是尺寸約I米見(jiàn)方的內(nèi)部裝有水的箱體。其主要給船舶主、輔柴油機(jī)提供冷卻用水，消防用水、壓截用水，及沖洗用水等。它是船舶的主要命脈之一，直接關(guān)系到船舶的正常營(yíng)運(yùn)、船員及乘客的正常生活以及船舶及人身的安全問(wèn)題。目前隨著水聲探測(cè)裝備水平提高，船舶的噪聲及可靠性要求也不斷地在提高，為保障船舶長(zhǎng)期、正常工作，低噪聲海底閥箱結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)非常必要。海底閥箱屬于陷落式的腔體結(jié)構(gòu)，當(dāng)海水流過(guò)腔體結(jié)構(gòu)時(shí)，在腔ロ處會(huì)產(chǎn)生漩渦、 流體的流激振蕩現(xiàn)象，流激振蕩問(wèn)題是ー種非定常的流體流動(dòng)，在此過(guò)程中既包含剪切層流的分離，又有旋渦運(yùn)動(dòng)的產(chǎn)生與演化，并且它們是同時(shí)發(fā)生的。同時(shí)還伴隨著波的傳播及聲壓カ振蕩，發(fā)生聲福射。由于閥箱結(jié)構(gòu)直接與外流暢相連，之間沒(méi)有阻抗結(jié)構(gòu)，聲波直接輻射到水中，使船舶噪聲提高。同時(shí)產(chǎn)生流-固耦合作用，導(dǎo)致腔體結(jié)構(gòu)破壞以及疲勞破壞。因此抑制海底閥箱的流激振蕩，對(duì)船舶有重要意義。目前，各類船舶采用的海底閥箱是在船底布置的海水吸入閥空間，用于主冷凝器的海水泵吸入，在總管上還有消防總用泵，艙底水消防泵。海底閥箱的位置是根據(jù)海水總管的位置而定，而海水總管的位置又是根據(jù)主機(jī)的布置而定。海水管應(yīng)盡量靠近主機(jī)的機(jī)帶海水泵，一般在船尾靠近外板的地方。在里面裝有鋅塊作保護(hù)陽(yáng)極，外面裝有柵格防止垃圾進(jìn)入海水系統(tǒng)。另外在閥箱底部布設(shè)有泥孔(泄流孔)，上部有透氣孔。該類海底閥箱在船舶橫搖時(shí)，箱內(nèi)海水自由液面晃蕩嚴(yán)重，流體導(dǎo)邊剪切層離體產(chǎn)生漩渦、流激振蕩現(xiàn)象，對(duì)船舶穩(wěn)定性及聲隱身性不利。固定式腔ロ無(wú)法隨船舶航向的改變而適時(shí)改變來(lái)流攻角，導(dǎo)致流體分離現(xiàn)象嚴(yán)重。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)単，既滿足經(jīng)濟(jì)性，又滿足實(shí)用性的低噪聲海底閥箱。本發(fā)明的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的本發(fā)明低噪聲海底閥箱，其特征是包括腔體、傾斜上蓋、隔離板、旋轉(zhuǎn)箱體腔ロ，腔體與傾斜上蓋相連，腔體下底為內(nèi)底板，內(nèi)底板連接旋轉(zhuǎn)箱體腔ロ，旋轉(zhuǎn)箱體腔ロ里安裝內(nèi)凹型柵格片，隔離板包括縱向隔離板和垂直腔ロ隔離板，縱向隔離板和垂直腔ロ隔離板固定在內(nèi)底板上，隔離板上設(shè)置成排的氣液分離孔，垂直腔ロ隔離板上氣液分離孔的橫截面垂直于水流方向，腔體上端設(shè)置通氣孔，腔體側(cè)端設(shè)置海水總管吸ロ，通氣ロ的高度高于海平面。本發(fā)明還可以包括I、還包括旋轉(zhuǎn)法蘭，內(nèi)底板通過(guò)旋轉(zhuǎn)法蘭連接旋轉(zhuǎn)箱體腔ロ，旋轉(zhuǎn)箱體腔ロ可通過(guò)旋轉(zhuǎn)法蘭進(jìn)行旋轉(zhuǎn)。2、所述的傾斜上蓋與腔體側(cè)面所成角度為45度。本發(fā)明的優(yōu)勢(shì)在干本發(fā)明結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、經(jīng)濟(jì)性好、實(shí)用性強(qiáng)、應(yīng)用功能完善。


圖I為本發(fā)明的正視圖；圖2為本發(fā)明的側(cè)視圖；圖3為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)位置布置圖。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖舉例對(duì)本發(fā)明做更詳細(xì)地描述結(jié)合圖I 3，在船舶艏部、中部、艉部?jī)蓚?cè)都可能布置海底閥箱結(jié)構(gòu)，以船中部舷側(cè)典型海底閥箱結(jié)構(gòu)為例，結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明做更詳細(xì)地描述內(nèi)凹型柵格片9通過(guò)銷軸與旋轉(zhuǎn)箱體腔ロ 5連接，便于拆卸；隔離板3、4焊接在內(nèi)底板上；在隔離板上布置成排的氣液分離孔7 ;傾斜頂上蓋6傾斜角度為45°，保證通氣ロI高于海平面；旋轉(zhuǎn)箱體腔ロ 5與腔體通過(guò)旋轉(zhuǎn)法蘭8相連。水流通過(guò)可拆卸的內(nèi)凹型柵格片9，由腔ロ 5通過(guò)帶孔垂直腔ロ隔離板，小孔將水流離散分隔成若干排水柱，沿帶孔縱向隔板3水位上升，水中氣泡被氣液分離ロ阻擋、匯聚成大氣泡，沿傾斜頂上蓋6上升，直到高于海平面的通氣ロ I排出海底閥箱箱體，海水則流入連接機(jī)帶泵海水總管吸孔2，根據(jù)不同航向、海況適時(shí)的調(diào)整與控制系統(tǒng)相連的旋轉(zhuǎn)法蘭 8改變攻角。最終達(dá)到減小噪聲、附加阻力的目的。I、結(jié)構(gòu)參數(shù)選取根據(jù)帶孔隔離板布置位置、旋轉(zhuǎn)箱體腔ロ方向?qū)η恍汀?lái)流攻角、剪切層分離和旋渦運(yùn)動(dòng)的影響規(guī)律，選出最優(yōu)的低噪聲海底閥箱參數(shù)，設(shè)計(jì)出最合適的內(nèi)凹型柵格形狀。2、布置縱向隔離板改變腔型首先根據(jù)得到的低噪聲海底閥箱腔型結(jié)構(gòu)參數(shù)，選定隔離板布置位置。在海底閥箱內(nèi)垂直來(lái)流方向隔離板，將海底閥箱分割成若干小空間，減小自由液面晃蕩橫搖；將閥箱分割成小的箱體，使腔體結(jié)構(gòu)為深跨比大的深腔，控制或消除不利的流激振蕩。通過(guò)對(duì)其進(jìn)行仿真計(jì)算指導(dǎo)隔離板的位置結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，使其流場(chǎng)剪切層均勻，梯度小。隔離板上端與閥箱上壁留有一定高度空隙，保證海水的通道。隔離板下部1/3處布設(shè)成排的小孔，用來(lái)阻擋夾雜在海水中的小氣泡流入機(jī)泵帶。3、加裝內(nèi)凹型柵格片為了防止海草、海礪等污濁物從箱口內(nèi)進(jìn)入閥箱內(nèi)的柵格或孔板。通過(guò)設(shè)計(jì)合適的柵格內(nèi)凹型線，來(lái)加大腔ロ與海水的接觸面積。內(nèi)凹結(jié)構(gòu)充分利用船向前航行時(shí)動(dòng)壓頭増大的特性，増大海水流量。用軸銷器使內(nèi)凹型柵格與船底板連接，便于拆卸，清污。腔ロ處柵格的存在，使得箱ロ處壁面增多，柵格片的存在抑制了剪切層的振蕩，從而降低輻射噪聲。4、采用閥箱傾斜上蓋海底閥箱的上蓋采用傾斜結(jié)構(gòu)，角度定為45°，入水ロ方向低，出水ロ方向高，在最高處與通氣ロ相連。通氣ロ要高于海水自由平面，使海水中氣泡順利排出閥箱空間。使水中氣泡沿傾斜上蓋直接進(jìn)入通氣ロ，有利于氣液分離，減少氣泡流入機(jī)泵帶。5、旋轉(zhuǎn)箱體腔ロ結(jié)構(gòu)為便于調(diào)節(jié)來(lái)流攻角的變化，在陷落腔與船底板接觸處布有可旋轉(zhuǎn)的法蘭盤。攻角為45°時(shí)腔ロ導(dǎo)邊和隨邊處的脈動(dòng)カ有所減小，側(cè)壁處的脈動(dòng)カ減弱，對(duì)于等高腔腔內(nèi) 的脈動(dòng)壓力減小更明顯。因此適時(shí)的根據(jù)船舶航向與海水來(lái)流，通過(guò)與旋轉(zhuǎn)法蘭相連的控制裝置，旋轉(zhuǎn)箱體腔ロ位置，改變攻角減小流激振蕩噪聲。旋轉(zhuǎn)腔ロ方向，可以調(diào)節(jié)控制海水的流量?？刂蒲b置與旋轉(zhuǎn)法蘭相連，通過(guò)傳動(dòng)裝置，在控制室即可改變腔ロ來(lái)流攻角，達(dá)到調(diào)節(jié)腔ロ處海水流量、較小流激振蕩噪聲的目的。
權(quán)利要求
1.低噪聲海底閥箱，其特征是包括腔體、傾斜上蓋、隔離板、旋轉(zhuǎn)箱體腔ロ，腔體與傾斜上蓋相連，腔體下底為內(nèi)底板，內(nèi)底板連接旋轉(zhuǎn)箱體腔ロ，旋轉(zhuǎn)箱體腔ロ里安裝內(nèi)凹型柵格片，隔離板包括縱向隔離板和垂直腔ロ隔離板，縱向隔離板和垂直腔ロ隔離板固定在內(nèi)底板上，隔離板上設(shè)置成排的氣液分離孔，垂直腔ロ隔離板上氣液分離孔的橫截面垂直于水流方向，腔體上端設(shè)置通氣孔，腔體側(cè)端設(shè)置海水總管吸ロ，通氣ロ的高度高于海平面。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的低噪聲海底閥箱，其特征是還包括旋轉(zhuǎn)法蘭，內(nèi)底板通過(guò)旋轉(zhuǎn)法蘭連接旋轉(zhuǎn)箱體腔ロ，旋轉(zhuǎn)箱體腔ロ可通過(guò)旋轉(zhuǎn)法蘭進(jìn)行旋轉(zhuǎn)。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的低噪聲海底閥箱，其特征是所述的傾斜上蓋與腔體側(cè)面所成角度為45度。
全文摘要
本發(fā)明的目的在于提供低噪聲海底閥箱，包括腔體、傾斜上蓋、隔離板、旋轉(zhuǎn)箱體腔口，腔體與傾斜上蓋相連，腔體下底為內(nèi)底板，內(nèi)底板連接旋轉(zhuǎn)箱體腔口，旋轉(zhuǎn)箱體腔口里安裝內(nèi)凹型柵格片，隔離板包括縱向隔離板和垂直腔口隔離板，縱向隔離板和垂直腔口隔離板固定在內(nèi)底板上，隔離板上設(shè)置成排的氣液分離孔，垂直腔口隔離板上氣液分離孔的橫截面垂直于水流方向，腔體上端設(shè)置通氣孔，腔體側(cè)端設(shè)置海水總管吸口，通氣口的高度高于海平面。本發(fā)明結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、經(jīng)濟(jì)性好、實(shí)用性強(qiáng)、應(yīng)用功能完善。
文檔編號(hào)B63H21/38GK102765469SQ201210202908
公開(kāi)日2012年11月7日 申請(qǐng)日期2012年6月19日 優(yōu)先權(quán)日2012年6月19日
發(fā)明者呂帥, 姚熊亮, 龐福振, 徐偉, 李卓, 謝曉忠, 邱中輝, 鄭律 申請(qǐng)人:哈爾濱工程大學(xué)