一种可收放气层发生装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种用于船舶气层减阻系统的可收放气层发生装置。
【背景技术】
[0002]船舶气层减阻是一种通过向船底喷气形成覆盖船底的气层以减小船体湿表面积来降低航行船体摩擦阻力的技术。实现该减阻技术的关键是在船底形成并保持均匀连续的气层O
[0003]前苏联是世界上最早将气层减阻技术应用在实船上的国家，其设计的船舶气层减阻系统的气层发生装置由船底直通孔以及直通孔处的横向倾斜板构成。其中横向倾斜板形成断阶，诱导水流发生分离，形成分离区，是在船底形成连续气层的关键。该设计的缺点一是:当船在恶劣海况下航行或在具有显著初始纵倾情况下航行时，气层减阻系统的减阻效果会大幅度降低，喷气消耗的功率超过减阻节省的功率，无法获得节能效果，因此需要停止喷气。不喷气时，与原常规船型相比，在船底加装横向倾斜板会引起较大的附加阻力(5-10%) ο 二是:研宄表明从喷气孔中喷出的气体的均匀性对减阻效果影响很大，如果喷气不均匀，则难以充分发挥减阻效果。而采用直通孔喷气，难以保证从各喷气孔中喷出的气体的流量的均匀性。
【实用新型内容】
[0004]本实用新型的目的在于克服上述不足，提供一种可收放气层发生装置，将直通孔喷气改成喷气腔喷气，在喷气腔内设置多孔过滤板，提高喷气的均匀性；而且将喷气腔设计成扇形的，一半位于船体内部，一半突出在船底，形成断阶，增加船底气体覆盖面积，增强系统的减阻效果；另外将扇形喷气腔设计成可收放的，避免不喷气时断阶引起的附加阻力，增强系统的综合节能效果。
[0005]本实用新型目的是通过下列技术方案实现的:
[0006]一种可收放气层发生装置，具体包括:供气装置、供气管路、扇形喷气腔、水密箱、竖直支杆、枢轴、旋转驱动器，其连接关系是:水密箱位于船底内部，覆盖扇形喷气腔；扇形喷气腔的尖端与船底的枢轴连接，竖直支杆一端连接在水密箱顶部，一端通过枢轴与扇形喷气腔尖端连接，旋转驱动器设置于水密箱外部上方，旋转驱动器的电缆穿过水密箱连接在枢轴上；供气装置的供气管路穿过水密箱与扇形喷气腔的进气口连接；
[0007]所述扇形喷气腔是一种顶角为5° -10°的扇形中空结构，设置有进气口、过滤板、喷气孔，其中进气口为单个圆孔，位于扇形喷气腔上壁面中心处与供气管路连接；过滤板设置有一系列过滤孔，配置在扇形喷气腔中心线上，将扇形喷气腔平分成上下两部分；喷气孔位于扇形喷气腔弧形面下1/4处，沿着船体宽度方向排成一排，处于相同水位；船底沿船长设置两个扇形喷气腔，一个位于船头，一个位于船艉处，喷气孔朝船艉方向设置；
[0008]所述水密箱位于船体内部，安装在船底。水密箱顶部开设一个开口，用于穿过供气管路和旋转驱动器电缆；
[0009]所述竖直支杆一端连接在水密箱顶部，一端通过枢轴与扇形喷气腔尖端连接，起固定支撑作用。
[0010]由于采取上述技术方案使本实用新型具有如下优点及效果:
[0011]1、扇形喷气腔内部设置多孔过滤板，喷气孔处于相同水位，能够保证气体从喷气孔中均匀地喷出。扇形喷气腔同时起断阶作用，能进一步增加船底气体覆盖面积。水池模型试验结果表明，采用喷气腔喷气获得的减阻率比采用直通孔喷气获得的减阻率高8%左右，因此采用扇形喷气腔向船底喷气，可以增强现有船舶气层减阻系统的减阻效果。
[0012]2、扇形喷气腔设计成可收放的，可以借助于旋转驱动器收回船体内部以及伸出船底，与现有船舶气层减阻系统相比，能够避免不喷气时断阶引起的附加阻力，从而增强系统的综合节能效果。
[0013]3、水密箱覆盖扇形喷气腔，形成不透水结构，可以防止海水浸入船体内部。
【附图说明】
[0014]图1为本实用新型的船体安装侧视图。
[0015]图2为扇形喷气腔工作状态图。
[0016]图3为扇形喷气腔收回状态图。
【具体实施方式】
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[0017]下面结合附图对本发明作进一步描述。
[0018]一种可收放气层发生装置，如图1、2、3所示具体包括:供气装置3、供气管路4、扇形喷气腔5、水密箱6、竖直支杆7、枢轴8、旋转驱动器9，其连接关系是:水密箱6位于船底2内部，覆盖扇形喷气腔5 ;扇形喷气腔5的尖端与船底2的枢轴8连接，竖直支杆7 —端连接在水密箱6顶部，一端通过枢轴8与扇形喷气腔5尖端连接，旋转驱动器9设置于水密箱6外部上方，旋转驱动器9的电缆13穿过水密箱6连接在枢轴8上；供气装置3的供气管路4穿过水密箱6与扇形喷气腔5的进气口 10连接；
[0019]所述扇形喷气腔5如图1、2、3所示，是一种顶角为5° -10°的扇形中空结构，设置有进气口 10、过滤板11、喷气孔12，其中，进气口 10为单个圆孔，位于扇形喷气腔5上壁面中心处与供气管路4连接；过滤板11设置有一系列过滤孔，配置在扇形喷气腔5中心线上，将扇形喷气腔5平分成上下两部分；喷气孔12位于扇形喷气腔5弧形面下1/4处，沿着船体I宽度方向排成一排，处于相同水位；船底2沿船长设置两个扇形喷气腔5，一个位于船头，一个位于船艉处，喷气孔12朝船艉方向设置；
[0020]所述水密箱6如图1、2、3所示，位于船体I内部，安装在船底2。水密箱6顶部开设一个开口 14，用于穿过供气管路4和旋转驱动器9电缆13 ;
[0021]所述竖直支杆7 —端连接在水密箱6顶部，一端通过枢轴8与扇形喷气腔5尖端连接，起固定支撑作用。
[0022]其工作过程如图2、3所示:
[0023]需要喷气时，启动旋转驱动器9使扇形喷气腔5绕枢轴8旋转伸出船底2，扇形喷气腔5中心线与船底2平齐，扇形喷气腔5突出在船体外的部分形成断阶，诱导水流发生分离，在其后面形成分离区；通过喷气孔12向分离区喷气，在断阶后方形成连续的波状气层15 ;沿着船长方向配置两个扇形喷气腔5，形成两个断阶，尾部断阶将从首部断阶形成的波状气层15封闭，减少气层中气体的逸出；尾部扇形喷气腔后方形成短的气层16，闭合在船底2上，确保尾部扇形喷气腔周围水流的平滑，避免增加形状阻力。
[0024]不需要喷气时，启动旋转驱动器9使扇形喷气腔5绕枢轴8旋转收回水密箱6内，收回状态为扇形喷气腔5下壁面与船底2平齐。
【主权项】
1.一种可收放气层发生装置，具体包括:供气装置(3)、供气管路(4)、扇形喷气腔(5)、水密箱￠)、竖直支杆(7)、枢轴(8)、旋转驱动器(9)，其连接关系是:水密箱(6)位于船底(2)内部，覆盖扇形喷气腔(5);扇形喷气腔(5)的尖端与船底(2)的枢轴(8)连接，竖直支杆(7) —端连接在水密箱(6)顶部，一端通过枢轴(8)与扇形喷气腔(5)尖端连接，旋转驱动器(9)设置于水密箱(6)外部上方，旋转驱动器(9)的电缆(13)穿过水密箱(6)连接在枢轴(8)上；供气装置(3)的供气管路(4)穿过水密箱(6)与扇形喷气腔(5)的进气口(10)连接；所述扇形喷气腔(5)是一种顶角为5° -10°的扇形中空结构，设置有进气口(10)、过滤板(11)、喷气孔(12)，其中，进气口(10)为单个圆孔，位于扇形喷气腔(5)上壁面中心处与供气管路(4)连接；过滤板(11)设置有一系列过滤孔，配置在扇形喷气腔(5)中心线上，将扇形喷气腔(5)平分成上下两部分；喷气孔(12)位于扇形喷气腔(5)弧形面下1/4处，沿着船体(I)宽度方向排成一排，处于相同水位；船底(2)沿船长设置两个扇形喷气腔(5)，一个位于船头，一个位于船艉处，喷气孔(12)朝船艉方向设置。
【专利摘要】本实用新型用于船舶气层减阻系统，目的在于提供一种喷气均匀，减阻效果好，综合节能效果强的可收放气层发生装置。技术方案要点是：包括供气装置、供气管路、扇形喷气腔、水密箱、竖直支杆、枢轴、旋转驱动器，其连接关系是：水密箱位于船底内部，覆盖扇形喷气腔；扇形喷气腔的尖端与船底的枢轴连接，竖直支杆一端连接在水密箱顶部，一端通过枢轴与扇形喷气腔尖端连接，旋转驱动器设置于水密箱外部上方，旋转驱动器的电缆穿过水密箱连接在枢轴上；供气装置的供气管路穿过水密箱与扇形喷气腔的进气口连接。本实用新型的比直通孔喷气减阻率高8％左右，可收放的扇形喷气腔增强系统的综合节能效果，水密箱覆盖扇形喷气腔，可以防止海水浸入船体内部。
【IPC分类】B63B1-38
【公开号】CN204606127
【申请号】CN201520281832
【发明人】强兆新, 程保国, 郝金凤, 李忠刚, 苏佳
【申请人】中船重工船舶设计研究中心有限公司
【公开日】2015年9月2日
【申请日】2015年5月5日