[發(fā)明專利]一種船艏節(jié)能減阻導(dǎo)流罩

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201610003876.0
• 申請日: 2016-01-04
• 公開（公告）號: CN105480384A
• 公開（公告）日: 2016-04-13
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 鄧銳;李超;黃德波;周廣利;由世洲;楊衡
• 申請（專利權(quán)）人: 哈爾濱工程大學(xué)
• 主分類號: B63B17/00
• 分類號: B63B17/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種導(dǎo)流罩，尤其涉及一種船艏節(jié)能減阻導(dǎo)流罩，屬于船舶領(lǐng)域。

背景技術(shù)

隨著我國經(jīng)濟的持續(xù)快速發(fā)展及世界能源危機的日益凸現(xiàn)，各行各業(yè)都在努力尋求可持 續(xù)發(fā)展方案，船舶行業(yè)也不例外。國際海事組織(IMO)規(guī)定：2013年1月1日以后開工的400GT 以上的新造船必須進行EEDI計算，并滿足相應(yīng)的能效要求。因此對于船舶減阻也是提出了 新的挑戰(zhàn)，減小船舶航行過程中所受阻力，能夠提高船舶航行速度并降低能耗，提高運輸效 率。船舶在行駛時，所受阻力主要包括水阻力和空氣阻力，空氣阻力一般能消耗船體有效功 率的3％-5％，降低空氣阻力是達到節(jié)能減阻、減少排放量、提高船速的一個有效手段。

經(jīng)檢索發(fā)現(xiàn)，專利號為CN203921127U的實用新型專利中涉及的船舶上層建筑減阻用的 導(dǎo)流罩，為折角流線型結(jié)構(gòu)，與本發(fā)明所提出的導(dǎo)流罩結(jié)構(gòu)完全不同。且專利號為 CN203921127U的實用新型專利中涉及的船舶上層建筑減阻用的導(dǎo)流罩結(jié)構(gòu)復(fù)雜，加工難度 高，減阻效果缺乏計算和試驗數(shù)據(jù)支持。本發(fā)明專利所涉及的船艏節(jié)能減阻導(dǎo)流罩結(jié)構(gòu)參數(shù) 明確，加工難度小，并有大量數(shù)值模擬和實驗數(shù)據(jù)支持，通過比較各個線型的數(shù)據(jù)最終得出 最優(yōu)化的結(jié)果。本發(fā)明與專利號為CN201420146626.6的實用新型專利所涉及的減阻導(dǎo)流罩結(jié) 構(gòu)完全不同。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是為了在船舶航行過程中能夠減小空氣阻力、提高航速、降低能耗和排放 量、避免船艏上浪、緩和船體砰擊而提供一種船艏節(jié)能減阻導(dǎo)流罩。

本發(fā)明的目的是這樣實現(xiàn)的：第一導(dǎo)流板、第二導(dǎo)流板和第三導(dǎo)流板依次拼接構(gòu)成連續(xù) 曲面型的導(dǎo)流罩，且第一導(dǎo)流板、第二導(dǎo)流板和第三導(dǎo)流板均是曲面形狀導(dǎo)流板，所述導(dǎo)流 罩安裝在船艏甲板上且導(dǎo)流罩的兩側(cè)與甲板邊線重合，第一導(dǎo)流板的前端匯于前端固定點處 且前端固定點船艏的最前端點重合，導(dǎo)流罩通過前端固定點向后延伸與船艏甲板之間形成空 腔，空腔的最高點是第三導(dǎo)流板的末端最高點。

本發(fā)明還包括這樣一些結(jié)構(gòu)特征：

1.末端最高點至船艏甲板的最大距離h與上層建筑或甲板堆積貨物的高度H滿足：0.9 H≤h≤1.1H；導(dǎo)流罩的最大長度l與上層建筑或甲板堆積貨物距離前端固定點之間的距離L 滿足：l≤L；導(dǎo)流罩的最大寬度b與船體的最大寬度B滿足：b≤B。

2.導(dǎo)流罩在船體中橫剖面所在平面上的最大投影面積Sd與船體上層建筑或所堆放集裝 箱在船體中橫剖面所在平面上的投影面積S滿足：Sd≤S。

3.所述導(dǎo)流罩的縱向剖面線型是一段連續(xù)的光滑曲線，所述連續(xù)的光滑曲線距離與前端 固定點和末端最高點連線之間的最大直線距離p滿足：p≤10％h。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是：(1)能夠有效的改善船舶前端紊亂的空氣流動， 從而優(yōu)化船體周圍的氣流場，有效降低上層建筑或甲板上堆積貨物所帶來的空氣阻力，從而 使得船舶總阻力降低，更利于達到節(jié)能減排、提高航速的目的。(2)構(gòu)成導(dǎo)流罩的導(dǎo)流板前 端匯于一點，通過該固定點導(dǎo)流板向后延伸與甲板形成一空腔，該空腔尾部為封閉或開放型, 便于船上其它設(shè)備的安裝和貨物的安放。(3)本發(fā)明的導(dǎo)流罩的中縱剖線至甲板的最大距離 h與緊鄰其后的上層建筑或堆放貨物的高度H可比，不影響船舶駕駛操縱時所需的視野。(4) 本發(fā)明的導(dǎo)流罩的最大長度l不大于緊鄰其后的上層建筑或船艏首列集裝箱距離甲板最前端 的距離L，即l≤L，不影響貨物的裝卸。(5)本發(fā)明的導(dǎo)流罩的最大寬度b不大于船體的最 大寬度B，即b≤B，不影響船舶靠岸和通過限制航道。(6)本發(fā)明的導(dǎo)流罩橫剖面型線為光 順的樣條曲線或多項式曲線，導(dǎo)流罩整體呈光滑連續(xù)曲線型，生產(chǎn)工藝簡單，方便制作，降 低成本。(7)本發(fā)明經(jīng)過數(shù)值模擬和風(fēng)洞試驗的驗證，其最佳減阻效果能達到20％以上。(8) 本發(fā)明不僅可以有效降低船體上層建筑的空氣阻力，而且可以在惡劣海況下避免船舶艏部上 浪，緩和船體砰擊，保障船舶、船載設(shè)備和運載貨物的安全性。

附圖說明

圖1是本發(fā)明的三維結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是本發(fā)明的俯視方向示意圖；

圖3是本發(fā)明的導(dǎo)流罩橫剖面示意圖；

圖4是本發(fā)明的導(dǎo)流罩縱剖面示意圖；

圖5是安裝本發(fā)明前后模型風(fēng)載荷系數(shù)比較圖(風(fēng)速為15m/s)；