[發(fā)明專利]通過(guò)船舶的船體表面紊流控制減少阻力的方法及裝置

無(wú)效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 02108749.0
• 申請(qǐng)日: 2002-03-29
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN1378946A
• 公開(kāi)（公告）日: 2002-11-13
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 河文根;成亨鎮(zhèn);白府根
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 三星重工業(yè)株式會(huì)社;韓國(guó)科學(xué)技術(shù)院
• 主分類號(hào): B63B1/32
• 分類號(hào): B63B1/32
• 代理公司: 隆天國(guó)際專利商標(biāo)代理有限公司
• 代理人: 高龍?chǎng)?樓仙英

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種通過(guò)船舶的船體表面紊流控制減小阻力的方法及裝置，更詳細(xì)地說(shuō)，涉及一種通過(guò)船舶的船體表面紊流控制減小阻力的方法及裝置，所述方法及裝置是通過(guò)反復(fù)進(jìn)行沿船舶的船體表面流動(dòng)的流體的吸入和噴射來(lái)控制紊流，由此減小船體的摩擦阻力從而節(jié)省能量。

背景技術(shù)

船舶在航海時(shí)，由船體表面產(chǎn)生的渦流造成的船體表面摩擦阻力在大型油槽船的情況下具有占總阻力的80％以上的很大的比重。

現(xiàn)在，針對(duì)如何減小這樣的船體表面摩擦阻力的研究非常多，正在進(jìn)行的研究有從船頭噴出空氣的方法或噴出漿液的方法等，但是在獲得摩擦阻力的減小效果方面有很多困難。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明是為了解決前述問(wèn)題而提出的，其目的在于提供一種通過(guò)船舶的船體表面紊流控制來(lái)減小阻力的方法，該方法是吸入和噴出沿船舶的船體表面流動(dòng)的流體，調(diào)節(jié)與船體表面形成的噴射角和頻率等以控制船體表面的紊流。

本發(fā)明的另一個(gè)目的在于提供一種通過(guò)船舶的船體表面紊流控制來(lái)減小阻力的裝置，該裝置是通過(guò)沿船舶的船體表面設(shè)置內(nèi)裝具有柔性的空氣管或板膜的管殼，反復(fù)進(jìn)行從船體內(nèi)側(cè)沿表面流動(dòng)的流體的吸入和噴出操作，來(lái)控制船體表面的紊流邊界層。

本發(fā)明的又一個(gè)目的在于在船舶的船頭部分或船尾部分設(shè)置使用前述具有柔性的空氣管或板膜的裝置，從而可以局部地控制流動(dòng)。

本發(fā)明的上述目的是這樣實(shí)現(xiàn)的：一種通過(guò)船舶的船體表面紊流控制減小阻力的方法，其中，使吸入和噴出沿船舶的船體表面流動(dòng)的流體，使紊流的流動(dòng)波長(zhǎng)變化，調(diào)節(jié)與船體表面形成的噴射角，從而減小摩擦阻力。

本發(fā)明所述的通過(guò)船舶的船體表面紊流控制減小阻力的方法，其中所述噴射角在60°～120°的范圍內(nèi)。

一種通過(guò)船舶的船體表面紊流控制減小阻力的裝置，其中包括：

設(shè)置在船舶的船體表面上、形成多個(gè)狹縫的管殼，

設(shè)置在所述管殼內(nèi)部、通過(guò)空氣的泵送進(jìn)行收縮和膨脹的具有柔性的空氣管，

為使所述空氣管收縮、膨脹而設(shè)置在船體內(nèi)的規(guī)定位置上、可向所述空氣管給氣的泵。

本發(fā)明所述的通過(guò)船舶的船體表面紊流控制減小阻力的裝置，其中該裝置包括：沿形成所述多個(gè)狹縫的管殼的內(nèi)部在所述狹縫的上下設(shè)置的板膜，與所述板膜連接的第一桿、第二桿，與所述第一桿和第二桿連接的用于驅(qū)動(dòng)所述第一桿和第二桿的馬達(dá)。

本發(fā)明所述的通過(guò)船舶的船體表面紊流控制減小阻力的裝置，其中，采用所述具有柔性的空氣管或板膜的船舶的阻力減小裝置局部設(shè)置于船頭部或船尾部，控制船舶的局部流動(dòng)。

本發(fā)明所述的通過(guò)船舶的船體表面紊流控制減小阻力的裝置，其中所述管殼位于船體內(nèi)部。

根據(jù)本發(fā)明的通過(guò)船舶的船體表面紊流控制來(lái)減小阻力的方法，在整個(gè)船體上吸入和噴出沿船舶的船體表面流動(dòng)的流體，使紊流的流動(dòng)波長(zhǎng)變化，調(diào)節(jié)與船體表面形成的噴射角或吸入·噴出頻率等，使摩擦阻力減小。

作為用于實(shí)現(xiàn)前述本發(fā)明的通過(guò)船舶的船體表面紊流控制來(lái)減小阻力的裝置，優(yōu)選是可以由包括下述部件的裝置構(gòu)成，即包括：設(shè)置在船舶的船體表面上的形成多個(gè)狹縫的管殼，設(shè)置在該管殼內(nèi)部、進(jìn)行收縮和膨脹的具有柔性的空氣管，與該具有柔性的空氣管連接、吸入和壓縮空氣的泵。

用于實(shí)現(xiàn)前述本發(fā)明的通過(guò)船舶的船體表面紊流控制來(lái)減小阻力的裝置，優(yōu)選是其結(jié)構(gòu)可以包括：設(shè)置在船舶的船體表面上、形成多個(gè)狹縫的管殼，設(shè)置在該管殼內(nèi)部、但位于前述狹縫上下方的板膜，設(shè)置在前述狹縫的上部、與上部板膜連接的第一桿，設(shè)置在前述狹縫的下部、與下部板膜連接的第二桿，設(shè)置在前述船舶內(nèi)部、連接前述第一桿和第二桿并驅(qū)動(dòng)第一桿和第二桿的馬達(dá)。

為了實(shí)現(xiàn)這樣的本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例，利用數(shù)值解析分析由于局部擾動(dòng)造成的紊流邊界層的流動(dòng)波長(zhǎng)變化，如下對(duì)其的詳細(xì)說(shuō)明。

附圖說(shuō)明

圖1是用于局部吸入和噴射的實(shí)驗(yàn)裝置的示意圖；

圖2是表示對(duì)于起振頻率在多種吸入條件下的壁面摩擦系數(shù)的分布圖；

圖3是表示對(duì)于起振頻率在多種噴射條件下的壁面摩擦系數(shù)的分布圖；

圖4是表示由噴射角造成的壁面摩擦系數(shù)的分布圖；

圖5是用于說(shuō)明根據(jù)本發(fā)明的通過(guò)船舶的船體表面紊流控制減小阻力的裝置的概括的設(shè)置圖；

圖6是表示根據(jù)本發(fā)明的通過(guò)船舶的船體表面紊流控制減小阻力的裝置的管殼的橫向剖視圖；

圖7是用于說(shuō)明根據(jù)本發(fā)明的通過(guò)船舶的船體表面紊流控制減小阻力的裝置的泵的連接狀態(tài)的正向剖視圖；