[實(shí)用新型]一種船舶表面防污減阻裝置

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201720089522.2
• 申請(qǐng)日: 2017-01-21
• 公開（公告）號(hào): CN206813238U
• 公開（公告）日: 2017-12-29
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張文奇;劉濤;牟成琪;谷云慶;吳登昊;錢亨;趙李盼;吳振興;張馮燁;杜魏媛
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 浙江工業(yè)大學(xué)
• 主分類號(hào): B63B1/36
• 分類號(hào): B63B1/36;B63B59/04
• 代理公司: 杭州天正專利事務(wù)所有限公司33201
• 代理人: 黃美娟,王兵

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及一種船舶表面防污減阻裝置。

背景技術(shù)

目前，船舶等海洋設(shè)施表面附著的海洋生物給當(dāng)今迅猛發(fā)展的海路運(yùn)輸業(yè)帶來極大的危害，它一方面增加船舶航行阻力，導(dǎo)致航速降低和燃料消耗增加；另一方面加速金屬腐蝕，縮短船舶和海洋設(shè)施的使用壽命。防止海洋生物附著在船體表面并減小船舶航行時(shí)的摩擦阻力，對(duì)節(jié)約燃料、延長航時(shí)、提高經(jīng)濟(jì)效益具有重要意義。現(xiàn)有防止海洋生物附著的措施主要是在船舶表面噴涂含有毒性物質(zhì)的防污漆，其作用機(jī)理為通過緩釋毒素使層流底層中保持一定的毒素含量，使幼小的貝類、海草等致死，從而起到防污效果。一段時(shí)間后，毒素釋放完畢，海洋生物在船舶表面迅速大量生長，就必須進(jìn)行入塢清理并重新涂裝；而電解海水技術(shù)蓬勃發(fā)展，當(dāng)強(qiáng)氧化性電解產(chǎn)物達(dá)到一定濃度時(shí)，可以有效抑制海洋生物的附著。在減阻方面，現(xiàn)有船體表面均為光滑表面，而在當(dāng)前研究成果中，非光滑表面(如凹坑表面結(jié)構(gòu))具有較好的減阻特性，同時(shí)具有結(jié)構(gòu)簡單、加工方便、無污染、無噪聲等優(yōu)點(diǎn)。根據(jù)以上描述的現(xiàn)有技術(shù)，其存在的主要問題為：含毒涂料壽命短且污染嚴(yán)重，毒素釋放后喪失防污功能；光滑表面的邊界層流場特征對(duì)船體造成較大的壁面切應(yīng)力，使航行時(shí)存在較大的摩擦阻力。

發(fā)明內(nèi)容

本實(shí)用新型的目的是提供一種可長期使用且采用無污染的方式防止海洋生物附著在船體表面，并利用帶有凹坑結(jié)構(gòu)的非光滑表面改變邊界層流場特征，該凹坑結(jié)構(gòu)符合流體減阻技術(shù)中非光滑表面減阻技術(shù)的要求，通過小曲率陣列排列的表面凹坑結(jié)構(gòu)，可以有效減小船舶航行時(shí)摩擦阻力的船舶表面防污減阻裝置。

本實(shí)用新型所述的一種船舶表面防污減阻裝置，其特征在于：包括底板、活動(dòng)板、多孔板、驅(qū)動(dòng)裝置、電解裝置以及配有電源適配器的供電裝置，所述底板的底面粘附一層強(qiáng)磁層，所述底板通過底部的強(qiáng)磁層吸附在船體的表面；所述活動(dòng)板的底面涂覆一層弱磁層，上部均勻分布若干柱狀凸起，并且所述活動(dòng)板通過弱磁層吸附在所述底板上表面，所述活動(dòng)板底部設(shè)有用于與驅(qū)動(dòng)裝置配合的凹槽；所述多孔板覆蓋在所述活動(dòng)板的表面，所述多孔板的邊沿與所述底板的邊沿固接，所述多孔板上分布若干用于插入柱狀凸起的通孔，且所述通孔與所述活動(dòng)板上的柱狀凸起一一配合；所述活動(dòng)板處于最低位置時(shí)，柱狀凸起頂面低于多孔板的表面；所述活動(dòng)板處于最高位置時(shí)，柱狀凸起頂部的凹坑高出多孔板的表面；所述驅(qū)動(dòng)裝置、所述供電裝置以及電源適配器設(shè)置在所述活動(dòng)板與底板之間，并且所述驅(qū)動(dòng)裝置的轉(zhuǎn)子連有用于卡在所述活動(dòng)板的凹槽內(nèi)的驅(qū)動(dòng)件，驅(qū)動(dòng)所述活動(dòng)板作上下往復(fù)運(yùn)動(dòng)；所述電解裝置包括由Cu-Al合金制成的陽極、絕緣固定塊以及由惰性材料制成的陰極，所述陽極、所述陰極通過絕緣固定塊安裝在所述多孔板邊緣的絕緣電解槽底部，并且所述陽極、所述陰極通過相應(yīng)導(dǎo)線與所述供電裝置電連。

所述供電裝置包括電源和電源適配器，所述電源的供電端與所述電源適配器的入電端電連，所述電源適配器的供電端分別與驅(qū)動(dòng)裝置的入電端、電解裝置的陰陽兩級(jí)電連。

所述驅(qū)動(dòng)裝置包括直線電機(jī)和驅(qū)動(dòng)件，所述直線電機(jī)安裝在所述底板上，所述直線電機(jī)的轉(zhuǎn)子與所述驅(qū)動(dòng)件的底部固接，所述驅(qū)動(dòng)件的上端卡入所述活動(dòng)板的凹槽內(nèi)，并沿所述凹槽上下往復(fù)運(yùn)動(dòng)；所述直線電機(jī)的輸電端與電源適配器相應(yīng)引腳電連。

所述多孔板與所述底板之間夾有密封圈。

多孔板上的通孔按照矩形或菱形排列，形成非光滑的凹坑表面，橫向相鄰兩通孔的中心距W為通孔的直徑2～10倍；縱向相鄰兩通孔的中心距L為通孔的直徑2～10倍。

所述多孔板上的通孔的直徑為1mm。

每根柱狀凸起的頂部帶有弧形的凹坑。

所述柱狀凸起的高度為5mm，排列方式與多孔板表面的通孔相同，凹坑所在基圓的直徑d為0.6～0.8mm，凹坑深度h：凹坑所在基圓的直徑d為0.2～0.6。

所述絕緣電解槽的內(nèi)壁貼覆一層絕緣橡膠層。

本實(shí)用新型的有益效果是：該裝置運(yùn)行時(shí)，電解部分會(huì)產(chǎn)生次氯酸鈉，次氯酸鈉達(dá)到一定濃度后，可以抑制海洋生物的附著和生長，同時(shí)本實(shí)用新型方案的活動(dòng)板上的柱狀凸起相對(duì)于多孔板可做上下運(yùn)動(dòng)，可剝離附著在船體表面的海洋生物而防止船體表面受污，且使用壽命長、避免反復(fù)涂裝、無污染，可以在船舶航行的過程中實(shí)現(xiàn)除 污而不需要停泊入港；柱狀凸起的上端為球狀凹坑結(jié)構(gòu)，在靜態(tài)工作條件下，柱狀凸起的上端與多孔板共同構(gòu)成帶有凹坑陣列的非光滑表面結(jié)構(gòu)，為流體減阻領(lǐng)域非光滑表面結(jié)構(gòu)，這種小曲率陣列排列的凹坑結(jié)構(gòu)可以改善壁面邊界層的流場，減小了船舶航行時(shí)的摩擦阻力。

附圖說明

圖1：是本實(shí)用新型實(shí)例靜態(tài)工作條件下的結(jié)構(gòu)圖；