[實用新型]一種仿魚嘴狀的船體航行噴射減阻裝置

有效

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• 申請日: 2015-09-16
• 公開（公告）號: CN204956846U
• 公開（公告）日: 2016-01-13
• 發(fā)明（設計）人: 汪成龍
• 申請（專利權(quán)）人: 西安工程大學
• 主分類號: B63B1/34
• 分類號: B63B1/34
• 代理公司: 西安弘理專利事務所 61214
• 代理人: 羅笛

技術(shù)領域

本實用新型屬于船舶結(jié)構(gòu)與航行減阻裝置技術(shù)領域，具體涉及一種仿魚嘴狀的船體航行噴射減阻裝置。

背景技術(shù)

多年來，人們一直在努力探尋各類船體航行減阻技術(shù)，以便于能提高船舶的航行速度和減少航行所消耗的動力。

從現(xiàn)有技術(shù)的角度分析，應用較為廣泛的是流線型船體，借助流線型船體能顯著降低船舶在水中的航行助力；除此之外，還有一種應用于船舶航行減阻的技術(shù)是：減少船體與水的接觸面積，用在船體外表面產(chǎn)生或吸附氣泡的方法，借助氣泡隔開船體與水的接觸，也可在船底形成一定面積的空氣膜，利用空氣膜隔開船底與水的接觸，從而減少航行阻力。

進近幾年來，研究者們不斷的研究如何對船舶航行減阻，并在研究中發(fā)現(xiàn)了以下幾種技術(shù)：(1)鯊魚的粗糙皮膚具有明顯的減阻效果，經(jīng)研究制成了帶凸脊和凹溝的防鯊魚皮航行減阻材料；(2)海豚富有彈性的皮膚具有明顯的減阻效果，經(jīng)研究制成了能順應水流變化的高彈性仿海豚皮航行減阻材料；(3)隕石表面的凹坑能有效降低隕石在下落過程中的空氣阻力，經(jīng)研究制成了表面分布凹坑的航行減阻材料。

根據(jù)現(xiàn)有的研究成果，各國紛紛投入巨資對航行減阻技術(shù)進行研究，每年都會誕生新的航行減阻結(jié)構(gòu)，產(chǎn)生了巨大的經(jīng)濟效益，并促進了相關(guān)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，所以有必要深入研究航行減阻技術(shù)，以期產(chǎn)生有價值的航行減阻結(jié)構(gòu)或裝置。

實用新型內(nèi)容

本實用新型的目的在于提供一種仿魚嘴狀的船體航行噴射減阻裝置，整個船體航行噴射減阻裝置設計成魚嘴狀，可以安裝于船只首部，利用吸入船首阻力流體的方法降低水壓對船首造成的航行阻力；用向外噴射水流的方法在船身兩側(cè)形成減阻渦流來降低船身與水流間的相對滑動速度，以有效減輕船身的航行阻力。

本實用新型所采用的技術(shù)方案是，一種仿魚嘴狀的船體航行噴射減阻裝置，包括有流線型殼體，流線型殼體的頂部設置有安裝頂板，流線型殼體的前端開設有吸入口，流線型殼體的后端設置有安裝背板；吸入口內(nèi)設置有過濾單元；在流線型殼體內(nèi)的過濾單元與安裝背板之間設置有吸入螺旋槳，吸入螺旋槳通過驅(qū)動單元與安裝背板連接；驅(qū)動單元還連接有人字形光滑分水組件，人字形光滑分水組件對應的流線型殼體上對稱的設置有兩個水體噴射單元，安裝背板上還設置有兩個噴射控制器，每個噴射控制器連接一個水體噴射單元。

本實用新型的特點還在于：

吸入口呈圓形。

過濾單元采用船用吸入過濾網(wǎng)。

驅(qū)動單元，包括有設置于安裝背板中央的驅(qū)動馬達，驅(qū)動馬達通過驅(qū)動軸與吸入螺旋槳連接，驅(qū)動軸的中部與人字形光滑分水組件連接。

人字形光滑分水組件，包括有與驅(qū)動軸連接的支撐軸承，支撐軸承連接有兩個弧形分水板，構(gòu)成人字形；每塊弧形分水板對應流線型殼體上設置一個水體噴射單元。

每個水體噴射單元，包括有可調(diào)節(jié)開度式水體噴射口，可調(diào)節(jié)開度式水體噴射口呈長條狀；可調(diào)節(jié)開度式水體噴射口連接有噴射口調(diào)節(jié)閥，噴射口調(diào)節(jié)閥與噴射控制器連接。

本實用新型的有益效果是，

(1)本實用新型的仿魚嘴狀的船體航行噴射減阻裝置，采用驅(qū)動馬達配合吸入口主動吸入船首前方的阻力水體；同常見的船首分水相比，船首水體不會因受壓而形成高壓航行阻力區(qū)，船首水體也不會因分水而形成相對于船體的高速水流，以及該高速水流所造成的船體航行阻力；船首水體更不會因分水發(fā)生與船首的持續(xù)撞擊，吸入口相當于一支巨大的吸管，能及時將船首前方的阻力水體及時清除，因此船首的航行阻力被有效降低。

(2)本實用新型的仿魚嘴狀的船體航行噴射減阻裝置，將吸入水體經(jīng)加壓后從兩側(cè)噴出的方法來形成高速噴射水流，由于船舶在航行時，船體兩側(cè)與水體之間存在相對運動，會形成很大的流體粘度摩擦阻力，該阻力與航行速度和接觸面積密切相關(guān)，高速噴射水流能在船體兩側(cè)形成減阻渦流，有效降低船殼與接觸水體間的相對速度，從而減輕水流對船體的航行阻力，具有良好的航行減阻能力。

(3)本實用新型的仿魚嘴狀的船體航行噴射減阻裝置，采取用側(cè)向噴水的方法來操控船只的快速轉(zhuǎn)向，同操控螺旋漿和方向舵來改變船只航向相比，關(guān)閉船體一側(cè)的水體噴射口，增大船體另一側(cè)的水體噴射，相當于在船頭增設了一臺橫向驅(qū)動馬達，配合船尾的動力驅(qū)動便能實現(xiàn)船只的快速轉(zhuǎn)向，有效增強船只在水中的機動性和靈活性，并且調(diào)控船體兩側(cè)的水體噴射，相當于為船體在兩側(cè)各增加了一個流體支撐，這對流體支撐能有效減少船只的左右擺動，使船舶能在風浪中更加平穩(wěn)的行駛，長期以來防止船舶側(cè)傾一直是困擾船舶平穩(wěn)性設計的關(guān)鍵因素，但在船體兩側(cè)噴射水體卻能有效增強船舶航行的平穩(wěn)性。