[發(fā)明專利]一種通過(guò)人工通氣方法模擬船底氣泡輸運(yùn)環(huán)境的實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202011022868.3
• 申請(qǐng)日: 2020-09-25
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN112109859B
• 公開(kāi)（公告）日: 2021-07-23
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 姚熊亮;馬貴輝;黃祥宏;欒景雷;戴捷;王志凱;秦再白;孫龍泉
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 哈爾濱工程大學(xué)
• 主分類號(hào): B63B79/20
• 分類號(hào): B63B79/20
• 代理公司: 暫無(wú)信息
• 代理人: 暫無(wú)信息

本發(fā)明屬于船舶與海洋工程技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種通過(guò)人工通氣方法模擬船底氣泡輸運(yùn)環(huán)境的實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)。本發(fā)明包括船體模型和氣源系統(tǒng)，在船體模型的首部布置有間隔相同的一排氣孔，在船體模型上沿側(cè)推安裝孔后半部分半圓輪廓布置有間隔相同的半圈氣孔，在月池底面的前后兩側(cè)分別布置有一排氣孔。本發(fā)明中氣源系統(tǒng)包括空氣壓縮機(jī)、儲(chǔ)氣罐、壓力表、氣閥開(kāi)關(guān)、流量計(jì)和整氣罐。本發(fā)明結(jié)構(gòu)布置合理，能準(zhǔn)確地模擬出月池型船艇在行進(jìn)過(guò)程中底部月池、側(cè)推等處產(chǎn)生氣泡時(shí)的真實(shí)情況，為船體開(kāi)口產(chǎn)生氣泡的時(shí)空分布規(guī)律等實(shí)驗(yàn)及研究提供了可靠的前提條件。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于船舶與海洋工程技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種通過(guò)人工通氣方法模擬船底氣泡輸運(yùn)環(huán)境的實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)。

背景技術(shù)

隨著人類對(duì)海洋資源需求的日益增加，對(duì)海洋資源的勘探也越來(lái)越緊迫，勘探型船艇開(kāi)始被研制和應(yīng)用。此類船艇為實(shí)現(xiàn)勘探功能，大量使用聲學(xué)設(shè)備。為了避免或減小外界流體對(duì)勘探設(shè)備造成直接沖擊，在船中部設(shè)置月池結(jié)構(gòu)，用以下放聲學(xué)設(shè)備。月池結(jié)構(gòu)垂直貫穿甲板到船底，直接連通外界海水，避免了流體直接沖擊，同時(shí)不影響聲學(xué)設(shè)備勘探功能。

然而實(shí)際應(yīng)用過(guò)程中，發(fā)現(xiàn)船艇除了在月池內(nèi)布置聲學(xué)設(shè)備，還會(huì)在月池后方布置聲學(xué)設(shè)備。月池布置在船中，導(dǎo)致船體在船中發(fā)生中斷，形成不連續(xù)結(jié)構(gòu)。加之月池內(nèi)流體直接與外界海水連通，月池內(nèi)流體發(fā)生劇烈運(yùn)動(dòng)，在月池壁面處不斷發(fā)生砰擊，因此月池內(nèi)形成大量氣泡。除此之外，船艇首部及側(cè)推等位置，由于船體的運(yùn)動(dòng)，也會(huì)產(chǎn)生大量氣泡，此類氣泡會(huì)進(jìn)入月池內(nèi)，或到達(dá)月池后方的儀器位置。氣泡量累計(jì)到一定程度，會(huì)導(dǎo)致勘探儀器工作失常。

為解決此類問(wèn)題，需要開(kāi)展相關(guān)實(shí)驗(yàn)研究氣泡沿船身周邊的輸運(yùn)過(guò)程。實(shí)船研究費(fèi)用高，檢測(cè)效果差，因此在實(shí)驗(yàn)室環(huán)境下模擬船舶航行狀態(tài)、船體周邊氣泡運(yùn)動(dòng)狀態(tài)極為重要。然而，實(shí)驗(yàn)室環(huán)境下，經(jīng)縮比換算后，模型船速度小，航行時(shí)間短，氣泡生成量少，與實(shí)船相差較大。因此需要在實(shí)驗(yàn)室環(huán)境下，進(jìn)行人工通氣，模擬實(shí)船周邊氣泡輸運(yùn)。合理設(shè)計(jì)氣泡通氣方式、通氣位置、通氣量大小，具有重要意義和工程實(shí)用價(jià)值。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供可以模擬船艇在行進(jìn)過(guò)程中底部月池、側(cè)推等處產(chǎn)生氣泡的一種通過(guò)人工通氣方法模擬船底氣泡輸運(yùn)環(huán)境的實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)。

本發(fā)明的目的通過(guò)如下技術(shù)方案來(lái)實(shí)現(xiàn)：包括船體模型和氣源系統(tǒng)；所述的船體模型的首部?jī)蓚?cè)開(kāi)設(shè)有側(cè)推安裝孔，在船體模型的中部設(shè)置有月池；在所述的船體模型的首部布置有間隔相同的一排氣孔，氣孔沿船首處自由液面以下型線依次向下布置，且相鄰的兩個(gè)氣孔的半徑不同；在所述的船體模型上沿側(cè)推安裝孔后半部分半圓輪廓布置有間隔相同的半圈氣孔，且相鄰的兩個(gè)氣孔的半徑不同；在所述的月池底面的前后兩側(cè)分別布置有一排氣孔，氣孔沿與船體軸線垂直的直線布置，單側(cè)兩個(gè)氣孔的最大距離為月池的直徑，且相鄰的兩個(gè)氣孔的半徑不同；所述的氣源系統(tǒng)包括空氣壓縮機(jī)、儲(chǔ)氣罐、壓力表、氣閥開(kāi)關(guān)、流量計(jì)和整氣罐；所述的空氣壓縮機(jī)將壓縮空氣打入至儲(chǔ)氣罐中，在儲(chǔ)氣罐上設(shè)有氣壓表，儲(chǔ)氣罐輸出口依次通過(guò)閥門開(kāi)關(guān)、流量計(jì)及壓力表連接至整氣罐組，每個(gè)整氣罐都與一組孔通過(guò)管路連接。

本發(fā)明的有益效果在于：

本發(fā)明結(jié)構(gòu)布置合理，能準(zhǔn)確地模擬出月池型船艇在行進(jìn)過(guò)程中底部月池、側(cè)推等處產(chǎn)生氣泡時(shí)的真實(shí)情況，為船體開(kāi)口產(chǎn)生氣泡的時(shí)空分布規(guī)律等實(shí)驗(yàn)及研究提供了可靠的前提條件。

附圖說(shuō)明

圖1為本發(fā)明的總布置示意圖。

圖2(a)為本發(fā)明中月池處氣孔布置的總體示意圖。

圖2(b)為本發(fā)明中月池處氣孔布置的俯視圖。

圖3(a)為本發(fā)明中側(cè)推處氣孔布置的總體示意圖。

圖3(b)為本發(fā)明中側(cè)推處氣孔布置的側(cè)視圖。

圖4(a)為本發(fā)明中船首處氣孔布置的總體示意圖。