[發(fā)明專利]一種船只空氣減阻裝置與方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201710122874.8
• 申請日: 2017-03-03
• 公開（公告）號: CN107117256A
• 公開（公告）日: 2017-09-01
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 殷利;沈嶸
• 申請（專利權(quán)）人: 江蘇省太倉中等專業(yè)學(xué)校
• 主分類號: B63B1/38
• 分類號: B63B1/38
• 代理公司: 北京高航知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司11530
• 代理人: 陳敏

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種減阻裝置與方法，特別是涉及船只空氣減阻裝置與方法。

背景技術(shù)

目前的船只動(dòng)力系統(tǒng)都是由發(fā)動(dòng)機(jī)帶動(dòng)螺旋槳來推動(dòng)的，船只本身和水之間存在摩擦力，使得船的行駛阻力較大，借鑒了爾羅斯真空高速魚雷的原理，減少了物體在水里摩擦，缺點(diǎn)是技術(shù)難度太大，精密度要求苛刻，適合軍事項(xiàng)目和大型商業(yè)運(yùn)用。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種船只空氣減阻裝置與方法。

本發(fā)明是通過下述技術(shù)方案來解決上述技術(shù)問題的：一種船只空氣減阻裝置，其包括空氣閥和船底板，所述空氣閥安裝在船底板上，

所述空氣閥包括噴氣管道和噴氣口，所述噴氣管道與空氣閥連接，所述噴氣口安裝在船底板的底部，并與噴氣管道連接。

一種船只空氣減阻方法，其包括如下步驟：

（1）將空氣閥安裝在船頭部位；

（2）通過空氣閥產(chǎn)生納米氣泡并輸送至船底；

（3）由船底的噴氣口將納米氣體均勻噴出，使船體包裹在氣泡中。

優(yōu)選地，減阻裝置采用220v或110v電壓工作。

優(yōu)選地，噴氣口采用了網(wǎng)格加密和細(xì)分處理。

本發(fā)明的積極進(jìn)步效果在于：本發(fā)明船只空氣減阻裝置與方法利用爾羅斯真空高速魚雷的原理結(jié)合現(xiàn)有技術(shù)，解決了物體和水的摩擦力，采用納米級氣泡，減少船的行駛阻力，并在同等功耗中有效節(jié)約20%的能源，納米級氣泡比普通氣泡小幾萬倍，不會(huì)因?yàn)闅馀萜屏讯黾幼枇Α?/p>

附圖說明

圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2為本發(fā)明的船底板分段圖。

圖3為本發(fā)明的阻力分部圖。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖給出本發(fā)明較佳實(shí)施例，以詳細(xì)說明本發(fā)明的技術(shù)方案。

如圖1所示，空氣閥1、噴氣管道2、船底板3、噴氣口4。

一種船只空氣減阻裝置，其包括空氣閥1和船底板3，空氣閥1安裝在船底板3上，

空氣閥1包括噴氣管道2和噴氣口4，噴氣管道2與空氣閥1連接，噴氣口4安裝在船底板3的底部，并與噴氣管道2連接。

減阻裝置采用220v或110v電壓工作。

噴氣口采用了網(wǎng)格加密和細(xì)分處理。

一種船只空氣減阻方法，其包括如下步驟：

（1）將空氣閥安裝在船頭部位；

（2）通過空氣閥產(chǎn)生納米氣泡并輸送至船底；

（3）由船底的噴氣口將納米氣體均勻噴出，使船體包裹在氣泡中。

實(shí)施例1

經(jīng)計(jì)算，在一定范圍內(nèi)，增大微氣泡入口速度、微氣泡入口濃度、微氣泡直徑大小時(shí)，都是因?yàn)樵龃罅司植康奈馀蒹w積分?jǐn)?shù)，才導(dǎo)致局部的摩擦阻力的減小，減阻效率的增大。微氣泡層的厚度比較薄，一般都在十幾毫米的厚度范圍內(nèi)。所以要大量計(jì)算和模型試驗(yàn)，試驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)微氣泡在船底板下方的分布主要是集中在湍流邊界層內(nèi)，而湍流邊界層的厚度是很小的，因此只對船底板下面的噴氣管道進(jìn)行了加密細(xì)分處理，而在船尾部分，由于試驗(yàn)?zāi)Ｐ偷姆紧航Y(jié)構(gòu)，導(dǎo)致在船尾的很大一部分區(qū)域內(nèi)都很容易出現(xiàn)微氣泡，因此對船尾板后方的噴氣管道厚進(jìn)行了網(wǎng)格加密和細(xì)分處理。為了更好地研究船模在微氣泡入口下游方向上，不同距離上船模表面受到的摩擦阻力的情況，將船模表面的船底板進(jìn)行了分段劃分，從而在計(jì)算中可以給出這些平板分段上的摩擦阻力，最后通過分析得到的結(jié)果，給出微氣泡減阻方案中沿著微氣泡入口下游方向上的各個(gè)平板的摩擦阻力的減阻率變化關(guān)系

實(shí)施例2

如圖2至圖3所示，從圖中可以看出，整個(gè)船模的船底板被分成了8個(gè)分段。最前端的350mm是船模的船首部分，由于船首部分是由木材制造而成，內(nèi)部的空間比較小，因此無法放置微氣泡生成裝置，其后面的7個(gè)分段都是船模的船中部分，由于整個(gè)船中部分都是平行結(jié)構(gòu)，因此選擇在船中部分的最前端放置微氣泡生成裝置和連接裝置，還包括船底板上的微氣泡入口，其長度大概是200mm，其中，微氣泡入口的寬度在模型中選取為17mm，主要是考慮了網(wǎng)格劃分的問題。在微氣泡入口下游方向上分了5個(gè)分段，前4個(gè)分段的長度都為200ram，最后一個(gè)分段為270mm。

在微氣泡入口的下游方向上，各個(gè)分段上摩擦阻力的減阻率都比較大，其中最大的摩擦阻力在船頭，越往下游，減阻率就越小，在船底板的最后分段上阻力最小，這就說明了微氣泡減阻的減阻效果最明顯的地方在微氣泡入口下游的附近區(qū)域，越往下游，減阻效果就越低。

以上所述的具體實(shí)施例，對本發(fā)明的解決的技術(shù)問題、技術(shù)方案和有益效果進(jìn)行了進(jìn)一步詳細(xì)說明，所應(yīng)理解的是，以上所述僅為本發(fā)明的具體實(shí)施例而已，并不用于限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所做的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。