一種可收放氣層發(fā)生裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種用于船舶氣層減阻系統(tǒng)的可收放氣層發(fā)生裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]船舶氣層減阻是一種通過(guò)向船底噴氣形成覆蓋船底的氣層以減小船體濕表面積來(lái)降低航行船體摩擦阻力的技術(shù)。實(shí)現(xiàn)該減阻技術(shù)的關(guān)鍵是在船底形成并保持均勻連續(xù)的氣層O
[0003]前蘇聯(lián)是世界上最早將氣層減阻技術(shù)應(yīng)用在實(shí)船上的國(guó)家，其設(shè)計(jì)的船舶氣層減阻系統(tǒng)的氣層發(fā)生裝置由船底直通孔以及直通孔處的橫向傾斜板構(gòu)成。其中橫向傾斜板形成斷階，誘導(dǎo)水流發(fā)生分離，形成分離區(qū)，是在船底形成連續(xù)氣層的關(guān)鍵。該設(shè)計(jì)的缺點(diǎn)一是:當(dāng)船在惡劣海況下航行或在具有顯著初始縱傾情況下航行時(shí)，氣層減阻系統(tǒng)的減阻效果會(huì)大幅度降低，噴氣消耗的功率超過(guò)減阻節(jié)省的功率，無(wú)法獲得節(jié)能效果，因此需要停止噴氣。不噴氣時(shí)，與原常規(guī)船型相比，在船底加裝橫向傾斜板會(huì)引起較大的附加阻力(5-10%) ο 二是:研宄表明從噴氣孔中噴出的氣體的均勻性對(duì)減阻效果影響很大，如果噴氣不均勻，則難以充分發(fā)揮減阻效果。而采用直通孔噴氣，難以保證從各噴氣孔中噴出的氣體的流量的均勻性。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0004]本實(shí)用新型的目的在于克服上述不足，提供一種可收放氣層發(fā)生裝置，將直通孔噴氣改成噴氣腔噴氣，在噴氣腔內(nèi)設(shè)置多孔過(guò)濾板，提高噴氣的均勻性；而且將噴氣腔設(shè)計(jì)成扇形的，一半位于船體內(nèi)部，一半突出在船底，形成斷階，增加船底氣體覆蓋面積，增強(qiáng)系統(tǒng)的減阻效果；另外將扇形噴氣腔設(shè)計(jì)成可收放的，避免不噴氣時(shí)斷階引起的附加阻力，增強(qiáng)系統(tǒng)的綜合節(jié)能效果。
[0005]本實(shí)用新型目的是通過(guò)下列技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的:
[0006]一種可收放氣層發(fā)生裝置，具體包括:供氣裝置、供氣管路、扇形噴氣腔、水密箱、豎直支桿、樞軸、旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)器，其連接關(guān)系是:水密箱位于船底內(nèi)部，覆蓋扇形噴氣腔；扇形噴氣腔的尖端與船底的樞軸連接，豎直支桿一端連接在水密箱頂部，一端通過(guò)樞軸與扇形噴氣腔尖端連接，旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)器設(shè)置于水密箱外部上方，旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)器的電纜穿過(guò)水密箱連接在樞軸上；供氣裝置的供氣管路穿過(guò)水密箱與扇形噴氣腔的進(jìn)氣口連接；
[0007]所述扇形噴氣腔是一種頂角為5° -10°的扇形中空結(jié)構(gòu)，設(shè)置有進(jìn)氣口、過(guò)濾板、噴氣孔，其中進(jìn)氣口為單個(gè)圓孔，位于扇形噴氣腔上壁面中心處與供氣管路連接；過(guò)濾板設(shè)置有一系列過(guò)濾孔，配置在扇形噴氣腔中心線(xiàn)上，將扇形噴氣腔平分成上下兩部分；噴氣孔位于扇形噴氣腔弧形面下1/4處，沿著船體寬度方向排成一排，處于相同水位；船底沿船長(zhǎng)設(shè)置兩個(gè)扇形噴氣腔，一個(gè)位于船頭，一個(gè)位于船艉處，噴氣孔朝船艉方向設(shè)置；
[0008]所述水密箱位于船體內(nèi)部，安裝在船底。水密箱頂部開(kāi)設(shè)一個(gè)開(kāi)口，用于穿過(guò)供氣管路和旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)器電纜；
[0009]所述豎直支桿一端連接在水密箱頂部，一端通過(guò)樞軸與扇形噴氣腔尖端連接，起固定支撐作用。
[0010]由于采取上述技術(shù)方案使本實(shí)用新型具有如下優(yōu)點(diǎn)及效果:
[0011]1、扇形噴氣腔內(nèi)部設(shè)置多孔過(guò)濾板，噴氣孔處于相同水位，能夠保證氣體從噴氣孔中均勻地噴出。扇形噴氣腔同時(shí)起斷階作用，能進(jìn)一步增加船底氣體覆蓋面積。水池模型試驗(yàn)結(jié)果表明，采用噴氣腔噴氣獲得的減阻率比采用直通孔噴氣獲得的減阻率高8%左右，因此采用扇形噴氣腔向船底噴氣，可以增強(qiáng)現(xiàn)有船舶氣層減阻系統(tǒng)的減阻效果。
[0012]2、扇形噴氣腔設(shè)計(jì)成可收放的，可以借助于旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)器收回船體內(nèi)部以及伸出船底，與現(xiàn)有船舶氣層減阻系統(tǒng)相比，能夠避免不噴氣時(shí)斷階引起的附加阻力，從而增強(qiáng)系統(tǒng)的綜合節(jié)能效果。
[0013]3、水密箱覆蓋扇形噴氣腔，形成不透水結(jié)構(gòu)，可以防止海水浸入船體內(nèi)部。
【附圖說(shuō)明】
[0014]圖1為本實(shí)用新型的船體安裝側(cè)視圖。
[0015]圖2為扇形噴氣腔工作狀態(tài)圖。
[0016]圖3為扇形噴氣腔收回狀態(tài)圖。
【具體實(shí)施方式】
:
[0017]下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步描述。
[0018]一種可收放氣層發(fā)生裝置，如圖1、2、3所示具體包括:供氣裝置3、供氣管路4、扇形噴氣腔5、水密箱6、豎直支桿7、樞軸8、旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)器9，其連接關(guān)系是:水密箱6位于船底2內(nèi)部，覆蓋扇形噴氣腔5 ;扇形噴氣腔5的尖端與船底2的樞軸8連接，豎直支桿7 —端連接在水密箱6頂部，一端通過(guò)樞軸8與扇形噴氣腔5尖端連接，旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)器9設(shè)置于水密箱6外部上方，旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)器9的電纜13穿過(guò)水密箱6連接在樞軸8上；供氣裝置3的供氣管路4穿過(guò)水密箱6與扇形噴氣腔5的進(jìn)氣口 10連接；
[0019]所述扇形噴氣腔5如圖1、2、3所示，是一種頂角為5° -10°的扇形中空結(jié)構(gòu)，設(shè)置有進(jìn)氣口 10、過(guò)濾板11、噴氣孔12，其中，進(jìn)氣口 10為單個(gè)圓孔，位于扇形噴氣腔5上壁面中心處與供氣管路4連接；過(guò)濾板11設(shè)置有一系列過(guò)濾孔，配置在扇形噴氣腔5中心線(xiàn)上，將扇形噴氣腔5平分成上下兩部分；噴氣孔12位于扇形噴氣腔5弧形面下1/4處，沿著船體I寬度方向排成一排，處于相同水位；船底2沿船長(zhǎng)設(shè)置兩個(gè)扇形噴氣腔5，一個(gè)位于船頭，一個(gè)位于船艉處，噴氣孔12朝船艉方向設(shè)置；
[0020]所述水密箱6如圖1、2、3所示，位于船體I內(nèi)部，安裝在船底2。水密箱6頂部開(kāi)設(shè)一個(gè)開(kāi)口 14，用于穿過(guò)供氣管路4和旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)器9電纜13 ;
[0021]所述豎直支桿7 —端連接在水密箱6頂部，一端通過(guò)樞軸8與扇形噴氣腔5尖端連接，起固定支撐作用。
[0022]其工作過(guò)程如圖2、3所示:
[0023]需要噴氣時(shí)，啟動(dòng)旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)器9使扇形噴氣腔5繞樞軸8旋轉(zhuǎn)伸出船底2，扇形噴氣腔5中心線(xiàn)與船底2平齊，扇形噴氣腔5突出在船體外的部分形成斷階，誘導(dǎo)水流發(fā)生分離，在其后面形成分離區(qū)；通過(guò)噴氣孔12向分離區(qū)噴氣，在斷階后方形成連續(xù)的波狀氣層15 ;沿著船長(zhǎng)方向配置兩個(gè)扇形噴氣腔5，形成兩個(gè)斷階，尾部斷階將從首部斷階形成的波狀氣層15封閉，減少氣層中氣體的逸出；尾部扇形噴氣腔后方形成短的氣層16，閉合在船底2上，確保尾部扇形噴氣腔周?chē)鞯钠交?，避免增加形狀阻力?br>[0024]不需要噴氣時(shí)，啟動(dòng)旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)器9使扇形噴氣腔5繞樞軸8旋轉(zhuǎn)收回水密箱6內(nèi)，收回狀態(tài)為扇形噴氣腔5下壁面與船底2平齊。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種可收放氣層發(fā)生裝置，具體包括:供氣裝置(3)、供氣管路(4)、扇形噴氣腔(5)、水密箱￠)、豎直支桿(7)、樞軸(8)、旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)器(9)，其連接關(guān)系是:水密箱(6)位于船底(2)內(nèi)部，覆蓋扇形噴氣腔(5);扇形噴氣腔(5)的尖端與船底(2)的樞軸(8)連接，豎直支桿(7) —端連接在水密箱(6)頂部，一端通過(guò)樞軸(8)與扇形噴氣腔(5)尖端連接，旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)器(9)設(shè)置于水密箱(6)外部上方，旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)器(9)的電纜(13)穿過(guò)水密箱(6)連接在樞軸(8)上；供氣裝置(3)的供氣管路(4)穿過(guò)水密箱(6)與扇形噴氣腔(5)的進(jìn)氣口(10)連接；所述扇形噴氣腔(5)是一種頂角為5° -10°的扇形中空結(jié)構(gòu)，設(shè)置有進(jìn)氣口(10)、過(guò)濾板(11)、噴氣孔(12)，其中，進(jìn)氣口(10)為單個(gè)圓孔，位于扇形噴氣腔(5)上壁面中心處與供氣管路(4)連接；過(guò)濾板(11)設(shè)置有一系列過(guò)濾孔，配置在扇形噴氣腔(5)中心線(xiàn)上，將扇形噴氣腔(5)平分成上下兩部分；噴氣孔(12)位于扇形噴氣腔(5)弧形面下1/4處，沿著船體(I)寬度方向排成一排，處于相同水位；船底(2)沿船長(zhǎng)設(shè)置兩個(gè)扇形噴氣腔(5)，一個(gè)位于船頭，一個(gè)位于船艉處，噴氣孔(12)朝船艉方向設(shè)置。
【專(zhuān)利摘要】本實(shí)用新型用于船舶氣層減阻系統(tǒng)，目的在于提供一種噴氣均勻，減阻效果好，綜合節(jié)能效果強(qiáng)的可收放氣層發(fā)生裝置。技術(shù)方案要點(diǎn)是：包括供氣裝置、供氣管路、扇形噴氣腔、水密箱、豎直支桿、樞軸、旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)器，其連接關(guān)系是：水密箱位于船底內(nèi)部，覆蓋扇形噴氣腔；扇形噴氣腔的尖端與船底的樞軸連接，豎直支桿一端連接在水密箱頂部，一端通過(guò)樞軸與扇形噴氣腔尖端連接，旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)器設(shè)置于水密箱外部上方，旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)器的電纜穿過(guò)水密箱連接在樞軸上；供氣裝置的供氣管路穿過(guò)水密箱與扇形噴氣腔的進(jìn)氣口連接。本實(shí)用新型的比直通孔噴氣減阻率高8％左右，可收放的扇形噴氣腔增強(qiáng)系統(tǒng)的綜合節(jié)能效果，水密箱覆蓋扇形噴氣腔，可以防止海水浸入船體內(nèi)部。
【IPC分類(lèi)】B63B1-38
【公開(kāi)號(hào)】CN204606127
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201520281832
【發(fā)明人】強(qiáng)兆新, 程保國(guó), 郝金鳳, 李忠剛, 蘇佳
【申請(qǐng)人】中船重工船舶設(shè)計(jì)研究中心有限公司
【公開(kāi)日】2015年9月2日
【申請(qǐng)日】2015年5月5日