一種空氣潤滑船的制作方法
【專利摘要】本發明是一種空氣潤滑船，其包括船體(1)和噴氣裝置(2)，噴氣裝置(2)與船底中縱剖面處焊接相連，使氣層沿船底向船兩側進行噴氣。本發明能夠有效克服氣泡逃逸導致氣層覆蓋面不夠的問題，所采用的噴氣裝置可以單獨制造，相當于一個附體外接到船底，要求低，易于實現。
【專利說明】
一種空氣潤滑船
技術領域
[0001]本發明涉及一種運載工具，特別是一種采用空氣潤滑減阻的船舶。
【背景技術】
[0002]空氣潤滑船舶是指在船舶表面利用氣泡、氣膜(層)或氣腔改變與船體接觸介質的物性參數及邊界層結構來減小摩擦阻力。由于這種減阻方式具有很明顯的減阻作用，因此國內外對于這種減阻技術有很多的研究，并取得了較好的結果(參見“氣層減阻研究進展”，董文才、郭日修，2004年船舶水動力學學術會議論文集)。
[0003]對于空氣潤滑減阻，也有很多不同的方式，例如:在船舶的首部迎流進行噴水噴氣;順著來流進行噴氣;在平行中體部位橫向設置噴口進行噴氣等。這些噴氣方式和噴口位置的不同，主要是希望在船底表面最大范圍形成空氣層，以減小濕水面積，從而減小摩擦阻力。
[0004]由于氣體較水輕，所注入的氣體在順流過程中極易向船體兩側逃逸而不能較大范圍覆蓋船底表面，從而影響減阻效果。為減小這種逃逸常不得不采取一些附加措施，而這些附加措施同時又會帶來其他一些問題。

【發明內容】

[0005]本發明所要解決的技術問題是:提供一種具有充分覆蓋船體底部表面氣層的，低阻力的空氣潤滑船。
[0006]本發明解決上述技術問題所采用以下的技術方案:
[0007]本發明提供的空氣潤滑船，包括船體和噴氣裝置，其中噴氣裝置與船底中縱剖面處焊接相連，使氣層沿船底向船兩側進行噴氣。
[0008]所述的噴氣裝置，其前后均設有流線型氣腔殼體、殼體導氣段、殼體噴氣段，它們之間均是通過焊接的方式進行連接，其中殼體導氣段用于加強噴氣裝置的強度。
[0009]所述的殼體噴氣段，其兩側開有噴氣口，用于向兩側沿船底進行噴氣，達到氣體覆蓋船底進行減阻的作用。
[0010]所述的噴氣口，其根據噴氣裝置的長度分為兩段或多段，沿縱向布置，向船體兩側噴氣，以便增加氣膜的覆蓋率。
[0011]所述的殼體導氣段和殼體噴氣段，其結構形狀和尺寸保持一致，其外形是矩形或者是半圓形，其與船底焊接的部分為楔形，以利于氣體與船底接觸。
[0012]所述的噴氣裝置，其兩側縱向設置兩個對稱的氣流通道，用于向船尾方向導氣。
[0013]所述的船體，在其船首和船尾方位均設有氣腔，其中:船首的氣腔用于接收通過通氣口過來的氣體，并向噴氣裝置兩側的氣流通道分配氣體流量，通氣口位于氣腔處上面的船底;船尾的氣腔，用于減輕噴氣裝置的重量。
[0014]本發明相對于現有技術相比，具有以下主要的優點:
[0015]1.能夠有效克服氣泡逃逸導致氣層覆蓋面不夠的問題。
[0016]2.噴氣裝置單獨制造，相當于一個附體外接到船底，要求低，易于實現;在噴氣裝置的前后段各設有一氣腔，中間段具有左右兩個氣流通道，從而方便分別向船舶左右兩側噴氣。
[0017]3.噴氣裝置可起到船龍骨的作用。
[0018]4.船底僅需開一個通氣口，保證船體的完整性，不會影響船舶的結構強度。
【附圖說明】
[0019]圖1是本發明的結構示意圖。
[0020]圖2是圖1的A-A剖視圖。
[0021]圖3是圖1的B-B剖視圖。
[0022]圖中:1.船體，2.噴氣裝置，3.氣腔，4.噴氣口，5.通氣口，6.氣流通道，7.流線型氣腔殼體，8.殼體導氣段，9.殼體噴氣段。
【具體實施方式】
[0023]下面結合實施例及附圖對本發明創新的【具體實施方式】作進一步說明。
[0024]本發明提供的空氣潤滑船，其結構如圖1至圖3所示，包括船體I和與之船底中縱剖面處焊接相連的噴氣裝置2。
[0025]所述的噴氣裝置2，類似船龍骨，使氣層沿船底向船兩側進行噴氣。
[0026]所述的噴氣裝置2，如圖2和圖3所示，由前后流線型氣腔殼體7，殼體導氣段8、殼體噴氣段9組成，它們之間均是通過焊接的方式進行連接。
[0027]在噴氣裝置2首尾兩端的氣腔殼體，設計成流線型氣腔殼體7，用于銜接船體后能以流線型方式進行過渡，盡量減小噴氣裝置所帶來的附加阻力。
[0028]在船首氣腔3處上面的船底開有一個圓形的通氣口5，用于外接氣源，向噴氣裝置供氣。
[0029]在噴氣裝置2船首方位設有的氣腔3，用于接收通過通氣口5過來的氣體，并向氣流通道6分配氣體流量，船尾方位開設氣腔3僅起減輕噴氣裝置2重量的作用
[0030]在噴氣裝置2兩側，縱向設置兩個對稱的氣流通道6，用于向船尾方向導氣。
[0031]在噴氣裝置2的殼體噴氣段9兩側，開有噴氣口4，該噴氣口 4是沿縱向(沿船長方向)布置的，用于向兩側沿船底進行噴氣，達到氣體覆蓋船底進行減阻的作用。現有技術都是沿船寬方向布置或者沿船長離散布置2-3個圓形噴氣口，這些噴氣口都是向船尾或向下噴氣，因而不具有本發明噴氣口 4的作用。
[0032]現有技術中噴氣口都是直接在船上進行開口，本發明的噴氣口4為專門設計的噴氣附體結構。所述噴氣附體結構是沿船體長度分布的截面如圖2所示的獨立構件，其中開設兩道氣流通道，并向外開設楔形開口，作為噴氣裝置的噴氣口。
[0033]在噴氣裝置2設有殼體導氣段8，用于加強噴氣裝置2的強度。
[0034]單獨按圖1-圖3所示制造加工噴氣裝置2，其中:前后氣腔殼體7外形制成流線型；殼體導氣段8和殼體噴氣段9結構形狀和尺寸保持一致，其外形可以是如圖2和圖3所示的矩形也可以是半圓形；與船底焊接的部分做成如圖2和圖3所示楔形以利于氣體與船底接觸。噴氣口 4根據裝置長度分為兩段或多段，沿縱向(船體長方向)分布式布置，噴氣方向向船體兩側，以便增加氣膜的覆蓋率。該噴氣裝置2制成后焊接于船底中縱剖面處，在噴氣裝置前氣腔處船底開一通氣口 5 (圖1)，并接上氣源，即形成一艘空氣潤滑船。
[0035]本發明提供的空氣潤滑船，其工作過程是:由氣源提供的氣體通過船底的通氣口5向噴氣裝置2供氣，氣體首先流入氣腔3，由于左右兩個氣流通道6和氣腔3相通，氣體將通過該兩個氣流通道6向船尾方向流動，途中經過如圖2所示的噴氣口 4時，部分氣體流出氣流通道6向船底兩側擴散，包裹船底形成空氣膜，達到減阻的目的。由于氣體在氣流通道6向船尾方向流動時壓力逐漸遞減，越接近船尾，通過噴氣口 4流出氣流通道6的流量越小，自動起到船底前部流出氣流通道6的氣流流量要求大，后部流出的流量要求小的一般規律。
【主權項】
1.一種空氣潤滑船，其特征是包括船體(I)和噴氣裝置(2)，噴氣裝置(2)與船底中縱剖面處焊接相連，使氣層沿船底向船兩側進行噴氣。2.根據權利要求1所述的空氣潤滑船，其特征在于所述的噴氣裝置(2)，其前后均設有流線型氣腔殼體(7)、殼體導氣段(8)、殼體噴氣段(9)，它們之間均是通過焊接的方式進行連接，其中殼體導氣段(8)用于加強噴氣裝置(2)的強度。3.根據權利要求2所述的空氣潤滑船，其特征是在殼體噴氣段(9)兩側，開有噴氣口(4)，用于向兩側沿船底進行噴氣，達到氣體覆蓋船底進行減阻的作用。4.根據權利要求3所述的空氣潤滑船，其特征在于所述的噴氣口(4)根據裝置長度分為兩段或多段，沿縱向布置，向船體兩側噴氣，以便增加氣膜的覆蓋率。5.根據權利要求2所述的空氣潤滑船，其特征在于所述的殼體導氣段(8)和殼體噴氣段(9)，其結構形狀和尺寸保持一致，其外形是矩形或者是半圓形，其與船底焊接的部分為楔形，以利于氣體與船底接觸。6.根據權利要求1所述的空氣潤滑船，其特征是在噴氣裝置(2)兩側，縱向設置兩個對稱的氣流通道(6)，用于向船尾方向導氣。7.根據權利要求1所述的空氣潤滑船，其特征在于所述的船體(I)，在其船首和船尾方位均設有氣腔(3);船首的氣腔(3)用于接收通過通氣口(5)過來的氣體，并向噴氣裝置(2)兩側的氣流通道(6)分配氣體流量，通氣口(5)位于氣腔(3)處上面的船底;船尾的氣腔(3)，用于減輕噴氣裝置(2)的重量。
【文檔編號】B63B1/38GK106005242SQ201610362299
【公開日】2016年10月12日
【申請日】2016年5月27日
【發明人】熊鰲魁, 王麗錚, 陳順懷, 楊超, 石若瑜, 楊帆
【申請人】武漢理工大學