專利名稱：低噪聲海底閥箱的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及的是ー種振動輻射噪聲控制領域的海底閥箱。
背景技術：
海底閥箱通常位于船艏、船中和船尾的底部，是尺寸約I米見方的內部裝有水的箱體。其主要給船舶主、輔柴油機提供冷卻用水，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，直接關系到船舶的正常營運、船員及乘客的正常生活以及船舶及人身的安全問題。目前隨著水聲探測裝備水平提高，船舶的噪聲及可靠性要求也不斷地在提高，為保障船舶長期、正常工作，低噪聲海底閥箱結構的設計非常必要。海底閥箱屬于陷落式的腔體結構，當海水流過腔體結構時，在腔ロ處會產(chǎn)生漩渦、流體的流激振蕩現(xiàn)象，流激振蕩問題是ー種非定常的流體流動，在此過程中既包含剪切層流的分離，又有旋渦運動的產(chǎn)生與演化，并且它們是同時發(fā)生的。同時還伴隨著波的傳播及聲壓カ振蕩，發(fā)生聲福射。由于閥箱結構直接與外流暢相連，之間沒有阻抗結構，聲波直接輻射到水中，使船舶噪聲提高。同時產(chǎn)生流-固耦合作用，導致腔體結構破壞以及疲勞破壞。因此抑制海底閥箱的流激振蕩，對船舶有重要意義。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)主機的布置而定。海水管應盡量靠近主機的機帶海水泵，一般在船尾靠近外板的地方。在里面裝有鋅塊作保護陽極，外面裝有柵格防止垃圾進入海水系統(tǒng)。另外在閥箱底部布設有泥孔(泄流孔)，上部有透氣孔。該類海底閥箱在船舶橫搖時，箱內海水自由液面晃蕩嚴重，流體導邊剪切層離體產(chǎn)生漩渦、流激振蕩現(xiàn)象，對船舶穩(wěn)定性及聲隱身性不利。固定式腔ロ無法隨船舶航向的改變而適時改變來流攻角，導致流體分離現(xiàn)象嚴重。
發(fā)明內容本實用新型的目的在于提供結構簡単，既滿足經(jīng)濟性，又滿足實用性的低噪聲海底閥箱。本實用新型的目的是這樣實現(xiàn)的本實用新型低噪聲海底閥箱，其特征是包括腔體、傾斜上蓋、隔離板、旋轉箱體腔ロ，腔體與傾斜上蓋相連，腔體下底為內底板，內底板連接旋轉箱體腔ロ，旋轉箱體腔ロ里安裝內凹型柵格片，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底板上，隔離板上設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，腔體上端設置通氣孔，腔體側端設置海水總管吸ロ，通氣ロ的高度高于海平面。本實用新型還可以包括I、還包括旋轉法蘭，內底板通過旋轉法蘭連接旋轉箱體腔ロ，旋轉箱體腔ロ可通過旋轉法蘭進行旋轉。2、所述的傾斜上蓋與腔體側面所成角度為45度。本實用新型的優(yōu)勢在干本實用新型結構簡單、經(jīng)濟性好、實用性強、應用功能完
茲

圖I為本實用新型的正視圖；圖2為本實用新型的側視圖；圖3為本實用新型的結構位置布置圖?！?b>具體實施方式
以下結合附圖舉例對本實用新型做更詳細地描述結合圖I 3，在船舶艏部、中部、艉部兩側都可能布置海底閥箱結構，以船中部舷側典型海底閥箱結構為例，結合附圖對本實用新型做更詳細地描述內凹型柵格片9通過銷軸與旋轉箱體腔ロ 5連接，便于拆卸；隔離板3、4焊接在內底板上；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；旋轉箱體腔ロ 5與腔體通過旋轉法蘭8相連。水流通過可拆卸的內凹型柵格片9，由腔ロ 5通過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，海水則流入連接機帶泵海水總管吸孔2，根據(jù)不同航向、海況適時的調整與控制系統(tǒng)相連的旋轉法蘭8改變攻角。最終達到減小噪聲、附加阻力的目的。I、結構參數(shù)選取根據(jù)帶孔隔離板布置位置、旋轉箱體腔ロ方向對腔型、來流攻角、剪切層分離和旋渦運動的影響規(guī)律，選出最優(yōu)的低噪聲海底閥箱參數(shù)，設計出最合適的內凹型柵格形狀。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構參數(shù)，選定隔離板布置位置。在海底閥箱內垂直來流方向隔離板，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，使腔體結構為深跨比大的深腔，控制或消除不利的流激振蕩。通過對其進行仿真計算指導隔離板的位置結構設計，使其流場剪切層均勻，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處布設成排的小孔，用來阻擋夾雜在海水中的小氣泡流入機泵帶。3、加裝內凹型柵格片為了防止海草、海礪等污濁物從箱口內進入閥箱內的柵格或孔板。通過設計合適的柵格內凹型線，來加大腔ロ與海水的接觸面積。內凹結構充分利用船向前航行時動壓頭増大的特性，増大海水流量。用軸銷器使內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[0026]海底閥箱的上蓋采用傾斜結構，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入通氣ロ，有利于氣液分離，減少氣泡流入機泵帶。5、旋轉箱體腔ロ結構為便于調節(jié)來流攻角的變化，在陷落腔與船底板接觸處布有可旋轉的法蘭盤。攻角為45°時腔ロ導邊和隨邊處的脈動カ有所減小，側壁處的脈動カ減弱，對于等高腔腔內的脈動壓力減小更明顯。因此適時的根據(jù)船舶航向與海水來流，通過與旋轉法蘭相連的控制裝置，旋轉箱體腔ロ位置，改變攻角減小流激振蕩噪聲。旋轉腔ロ方向，可以調節(jié)控制海水的流量?？刂蒲b置與旋轉法蘭相連，通過傳動裝置，在控制室即可改變腔ロ來流攻角，達到調節(jié)腔ロ處海水流量、較小流激振蕩噪聲的目的。·
權利要求1.低噪聲海底閥箱，其特征是包括腔體、傾斜上蓋、隔離板、旋轉箱體腔口，腔體與傾斜上蓋相連，腔體下底為內底板，內底板連接旋轉箱體腔口，旋轉箱體腔口里安裝內凹型柵格片，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底板上，隔離板上設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，腔體上端設置通氣孔，腔體側端設置海水總管吸口，通氣口的高度高于海平面。
2.根據(jù)權利要求I所述的低噪聲海底閥箱，其特征是還包括旋轉法蘭，內底板通過旋轉法蘭連接旋轉箱體腔口，旋轉箱體腔口可通過旋轉法蘭進行旋轉。
3.根據(jù)權利要求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面所成角度為45度。
專利摘要本實用新型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、旋轉箱體腔口，腔體與傾斜上蓋相連，腔體下底為內底板，內底板連接旋轉箱體腔口，旋轉箱體腔口里安裝內凹型柵格片，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底板上，隔離板上設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，腔體上端設置通氣孔，腔體側端設置海水總管吸口，通氣口的高度高于海平面。本實用新型結構簡單、經(jīng)濟性好、實用性強、應用功能完善。
文檔編號B63H21/38GK202754137SQ201220289148
公開日2013年2月27日 申請日期2012年6月19日 優(yōu)先權日2012年6月19日
發(fā)明者龐福振, 姚熊亮, 邱中輝, 呂帥, 鄭律, 李卓, 謝曉忠, 徐偉 申請人:哈爾濱工程大學