本技術(shù)涉及船舶，尤其涉及氣體分流泄氣裝置及氣層減阻船舶。

背景技術(shù)：

1、船舶氣層減阻技術(shù)是指通過將氣體引入船舶底部，使氣體覆蓋船底外板，改變船體周圍流體介質(zhì)，來達到減小船舶摩擦阻力的目的。在該技術(shù)應(yīng)用中，隨著氣體的不斷噴出和船舶向前航行，下游向后擴散的氣體會對船艉流場產(chǎn)生明顯影響，甚至?xí)M入螺旋槳工作區(qū)域，降低螺旋槳推進效率，對船舶能效產(chǎn)生負面影響。

2、故而，亟需一種適配于船舶噴氣減阻技術(shù)的裝置，起到對氣流分流引導(dǎo)的作用，減弱下游氣體對船舶螺旋槳所造成的影響。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、本實用新型的目的在于提供氣體分流泄氣裝置及氣層減阻船舶，用于在局部形成中間高、兩側(cè)低的壓力差，以改變局部流場，對氣流進行分流引導(dǎo)。

2、為達此目的，本實用新型采用以下技術(shù)方案：

3、氣體分流泄氣裝置，所述氣體分流泄氣裝置由內(nèi)側(cè)面、外側(cè)面和兩個端部面圍成，兩個所述端部面在第一方向上相對設(shè)置，所述內(nèi)側(cè)面與所述外側(cè)面相對設(shè)置；所述外側(cè)面為向外凸起的光順曲面，所述內(nèi)側(cè)面為平面；所述內(nèi)側(cè)面與所述外側(cè)面之間通過首尾相連的過渡直邊、一個所述端部面、過渡弧形邊和另一個所述端部面過渡，所述過渡直邊沿所述第一方向延伸，在所述第一方向上，所述過渡弧形邊先遠離再靠近所述過渡直邊；沿所述第一方向從一個所述端部面到另一個所述端部面，所述氣體分流泄氣裝置在垂直于所述第一方向平面內(nèi)的投影先擴大再縮小且投影形狀不變；所述氣體分流泄氣裝置關(guān)于第一剖面對稱設(shè)置，所述第一剖面為所述氣體分流泄氣裝置的中心縱剖面且垂直于所述第一方向。

4、作為氣體分流泄氣裝置的優(yōu)選技術(shù)方案，所述氣體分流泄氣裝置在垂直于所述第一方向的平面內(nèi)的投影為半水滴形。

5、作為氣體分流泄氣裝置的優(yōu)選技術(shù)方案，在垂直于所述第一方向的平面內(nèi)，所述外側(cè)面在垂直于所述第一方向平面內(nèi)的投影曲線上距離所述內(nèi)側(cè)面的投影直線最遠點定義為最高點，所述最高點與所述過渡弧形邊的投影點的間距小于所述最高點與所述過渡直邊的投影點的間距。

6、作為氣體分流泄氣裝置的優(yōu)選技術(shù)方案，所述氣體分流泄氣裝置由三維光順曲面延展預(yù)定厚度構(gòu)成。

7、作為氣體分流泄氣裝置的優(yōu)選技術(shù)方案，所述氣體分流泄氣裝置一體成型。

8、作為氣體分流泄氣裝置的優(yōu)選技術(shù)方案，所述內(nèi)側(cè)面設(shè)有連接區(qū)，所述氣體分流泄氣裝置在所述連接區(qū)處與外部設(shè)備相連接。

9、氣層減阻船舶，包括船舶主體以及安裝于所述船舶主體的底板的螺旋槳、上述的氣體分流泄氣裝置和兩個氣穴裙板，兩個所述氣穴裙板關(guān)于第二剖面對稱設(shè)置，所述螺旋槳和所述氣體分流泄氣裝置關(guān)于所述第二剖面對稱設(shè)置，所述第二剖面為所述船舶主體的中心縱剖面，所述氣穴裙板、所述氣體分流泄氣裝置和所述螺旋槳在所述中心縱剖面上的投影，沿從所述船舶主體船頭到所述船舶主體船尾的方向依次間隔。

10、作為氣層減阻船舶的優(yōu)選技術(shù)方案，所述氣體分流泄氣裝置的厚度為a，所述氣穴裙板的厚度為b，b≤a≤1.5b。

11、作為氣層減阻船舶的優(yōu)選技術(shù)方案，在第二方向上，所述氣體分流泄氣裝置與所述氣穴裙板之間的距離為c，2b≤c≤5b，所述第二方向為所述船舶主體的長度方向。

12、作為氣層減阻船舶的優(yōu)選技術(shù)方案，在第三方向上，所述氣體分流泄氣裝置的寬度為d，兩個所述氣穴裙板的末端之間的距離為e，0.9e≤d≤1.1e，所述第三方向為所述船舶主體的寬度方向。

13、本實用新型的有益效果：

14、該氣體分流泄氣裝置采用三維曲面結(jié)構(gòu)，在厚度方向上中間較高，兩側(cè)較矮；在第一方向上中間突出、兩側(cè)平緩，整個三維曲面光順過渡。這使得氣體分流泄氣裝置從兩端的端部面到中心的第一剖面逐漸升高，從而在厚度方向上形成壓力差異。在第一方向上，氣體分流泄氣裝置從第一端到中心縱剖面逐漸增長，同樣第二端到兩端的端部面到中心的第一剖面逐漸增長，從而為氣體從兩側(cè)的泄出提供了空間。以上具體結(jié)構(gòu)使得氣體分流泄氣裝置能夠在局部形成中間高、兩側(cè)低的壓力差，并改變局部流場，以實現(xiàn)對氣流的分流引導(dǎo)。

15、該氣層減阻船舶通過在船舶主體的底部安裝氣體分流泄氣裝置的設(shè)計，通過在船底氣穴尾端設(shè)置中間壓力集中，兩側(cè)壓力釋放的特殊構(gòu)型組件，得以改變局部流場，在橫向和垂向形成壓力差，使得船底氣體在經(jīng)過氣體分流泄氣裝置時向船舶主體兩舷側(cè)分流，并通過氣體分流泄氣裝置與前方氣穴裙板之間的間隙泄出，從而達到了對船底氣層的下游氣體進行分流泄氣的目的，避免了下游氣體繼續(xù)向后流動進入螺旋槳區(qū)域的情況，消除了下游氣體對船舶主體推進效率的負面影響，提高了氣層減阻技術(shù)的應(yīng)用效果。而且，分流泄氣裝置安裝于船舶主體的底板尾部，并與氣穴裙板之間留有一定間隙。通過在氣體的流動路徑上設(shè)置該結(jié)構(gòu)，可以進一步抑制氣流直接流向螺旋槳，并引導(dǎo)氣流從船體兩舷側(cè)方向泄出，由此減小了氣層減阻系統(tǒng)對螺旋槳推進的影響，提高了氣層減阻船舶整體的航行性能。

技術(shù)特征：

1.氣體分流泄氣裝置，其特征在于，所述氣體分流泄氣裝置由內(nèi)側(cè)面、外側(cè)面(124)和兩個端部面(121)圍成，兩個所述端部面(121)在第一方向上相對設(shè)置，所述內(nèi)側(cè)面與所述外側(cè)面(124)相對設(shè)置；所述外側(cè)面(124)為向外凸起的光順曲面，所述內(nèi)側(cè)面為平面；所述內(nèi)側(cè)面與所述外側(cè)面(124)之間通過首尾相連的過渡直邊(125)、一個所述端部面(121)、過渡弧形邊(126)和另一個所述端部面(121)過渡，所述過渡直邊(125)沿所述第一方向延伸，在所述第一方向上，所述過渡弧形邊(126)先遠離再靠近所述過渡直邊(125)；沿所述第一方向從一個所述端部面(121)到另一個所述端部面(121)，所述氣體分流泄氣裝置在垂直于所述第一方向平面內(nèi)的投影先擴大再縮小且投影形狀不變；所述氣體分流泄氣裝置關(guān)于第一剖面(122)對稱設(shè)置，所述第一剖面(122)為所述氣體分流泄氣裝置的中心縱剖面且垂直于所述第一方向。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的氣體分流泄氣裝置，其特征在于，在垂直于所述第一方向的平面內(nèi)，所述外側(cè)面(124)在垂直于所述第一方向平面內(nèi)的投影曲線上距離所述內(nèi)側(cè)面的投影直線最遠點定義為最高點，所述最高點與所述過渡弧形邊(126)的投影點的間距小于所述最高點與所述過渡直邊(125)的投影點的間距。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的氣體分流泄氣裝置，其特征在于，所述氣體分流泄氣裝置由三維光順曲面延展預(yù)定厚度構(gòu)成。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的氣體分流泄氣裝置，其特征在于，所述氣體分流泄氣裝置一體成型。

5.根據(jù)權(quán)利要求1-4任一項所述的氣體分流泄氣裝置，其特征在于，所述內(nèi)側(cè)面設(shè)有連接區(qū)，所述氣體分流泄氣裝置在所述連接區(qū)處與外部設(shè)備相連接。

6.氣層減阻船舶，其特征在于，包括船舶主體(100)以及安裝于所述船舶主體(100)的底板的螺旋槳(130)、權(quán)利要求1-5任一項所述的氣體分流泄氣裝置和兩個氣穴裙板(110)，兩個所述氣穴裙板(110)關(guān)于第二剖面(140)對稱設(shè)置，所述螺旋槳(130)和所述氣體分流泄氣裝置關(guān)于所述第二剖面(140)對稱設(shè)置，所述第二剖面(140)為所述船舶主體(100)的中心縱剖面，所述氣穴裙板(110)、所述氣體分流泄氣裝置和所述螺旋槳(130)在所述中心縱剖面上的投影，沿從所述船舶主體(100)船頭到所述船舶主體(100)船尾的方向依次間隔。

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的氣層減阻船舶，其特征在于，所述氣體分流泄氣裝置的厚度為a，所述氣穴裙板(110)的厚度為b，b≤a≤1.5b。

8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的氣層減阻船舶，其特征在于，在第二方向上，所述氣體分流泄氣裝置與所述氣穴裙板(110)之間的距離為c，2b≤c≤5b，所述第二方向為所述船舶主體(100)的長度方向。

9.根據(jù)權(quán)利要求6所述的氣層減阻船舶，其特征在于，在第三方向上，所述氣體分流泄氣裝置的寬度為d，兩個所述氣穴裙板(110)的末端之間的距離為e，0.9e≤d≤1.1e，所述第三方向為所述船舶主體(100)的寬度方向。

技術(shù)總結(jié)
本技術(shù)涉及船舶技術(shù)領(lǐng)域，具體公開了氣體分流泄氣裝置及氣層減阻船舶。該裝置由內(nèi)側(cè)面、外側(cè)面和兩個端部面圍成，兩個端部面在第一方向上相對設(shè)置，內(nèi)側(cè)面與外側(cè)面相對設(shè)置；外側(cè)面為向外凸起的光順曲面，內(nèi)側(cè)面為平面；內(nèi)側(cè)面與外側(cè)面之間通過首尾相連的過渡直邊、一個端部面、過渡弧形邊和另一個端部面過渡，過渡直邊沿第一方向延伸，在第一方向上，過渡弧形邊先遠離再靠近過渡直邊；沿第一方向從一個端部面到另一個端部面，氣體分流泄氣裝置在垂直于第一方向平面內(nèi)的投影先擴大再縮小且投影形狀不變；氣體分流泄氣裝置關(guān)于中心縱剖面對稱設(shè)置。改進了該裝置結(jié)構(gòu)，在局部形成中間高、兩側(cè)低的壓力差，改變局部流場，對氣流進行分流引導(dǎo)。

技術(shù)研發(fā)人員：張曉嵩,陳少峰,高麗瑾,苗飛,陳雷強,黃國富
受保護的技術(shù)使用者：中船（上海）節(jié)能技術(shù)有限公司
技術(shù)研發(fā)日：20240111
技術(shù)公布日：2024/12/26