CN101456446B - 拖船流体负压潜动力机 - Google Patents

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Abstract

本发明专利拖船流体负压潜动力机是在发明专利船用流体负压潜动力装置基础上的进一步创新，它通过在船内增加一套水泵及排水系统，使流经船用流体负压潜动力装置的海水直接流入大气中，而不是流入水位相等的海水中，流体在相对压强、动压强的共同作用下，使装置内水流速度加快，压强降低，即增大了装置内外的压强差，使船获得更大潜动力。另外，在拖船不运动的情况下，启动水泵及排水系统，并通过可伸缩连接件调节纵断面双鱼形扩口文吐里管与船体之间的距离，可改变船用流体负压潜动力装置内的流速。在相对压强的作用下，海水从船用流体负压潜动力装置流过，也能形成一定潜动力。

Description

拖船流体负压潜动力机
一、技术领域：造船业 
二、技术背景
本发明专利：拖船流体负压潜动力机是在发明专利船用流体负压潜动力装置(专利申请号：2007101458553)的基础上进一步创新，二者属于同一主题。 
船用流体负压潜动力装置是在不增加燃料、设备的情况下，借助船与水的相对运动形成负压区域而获得潜动力的，是一种节能装置。而拖船流体负压潜动力机是利用水泵及排水系统，以消耗能源为代价，来提高船用流体负压潜动力装置内、外的压强差(装置内压强减装置外压强)，从而获得更大的潜动力。 
三、发明内容
(一)技术方案 
发明专利船用流体负压潜动力装置是借助船与水的相对运动工作的，水流经装置后又排入相同水位的海水中，因装置内水流速度受到动压强的限制，所以形成的潜动力是有限的。 
为了获得更大的潜动力，本发明专利拖船流体负压潜动力机的技术方案是：在发明专利《船用流体负压潜动力装置》(专利申请号：2007101458553)的基础上，通过在船体内增加一水泵及排水系统，把流经《船用流体负压潜动力装置》 的海水直接排入大气中，在相对压强和动压强的共同作用下使装置内水流速度更快，压强降的更低，从而获得更大的潜动力。为达此目的，拖船流体负压潜动力机具体结构如下。 
在水下流线型船体1的前端安装隔离体2，然后套装纵断面双鱼形扩口文吐里管3，用可伸缩连接件4把纵断面双鱼形扩口文吐里管3固定在船体1上，组成船用流体负压潜动力装置，见图2。 
在船体1内设环形水箱5、大小泵相配合的泵组6、管道11和阀门，在海平面以上设置方形水箱7、排水管8及通气管9，按顺序安装组成水泵及排水系统，见图2、图3。 
用能自由伸缩的胶圈10把船用流体负压潜动力装置中的纵断面双鱼形扩口文吐里管3与环形水箱5连通，至此由船用流体负压潜动力装置、水泵及排水系统共同组成拖船流体负压潜动力机，如图1、图2所示。 
打开通气管9使环形水箱与大气相通，用泵组6抽水，并使环形水箱5保持图3(剖面图B-B)中的低水位，这样从船用流体负压潜动力装置流出的水就会直接落入环形水箱5中，即流入大气中。 
被水泵6提升的水流入设在海平面以上的方形水箱7中，用排水管8从船的侧后方水中排出，借此产生一定的推力。 
(二)理论分析 
船用流体负压潜动力装置是借助船与水的相对运动产生负压的装置，水从其中通过后又流入水位相等的海水中，推动水流动的只有动压强：γv2/2g 
拖船流体负压潜动力机是通过水泵及排水系统，使环形水箱5保持低水位，从船用流体负压潜动力装置流出的水排入大气中(落入环形水箱中)，这时促使装置内海水流动沿水深各点的压强将是： 
γh+γv2/2g 
由于促使水流动的压强增大，其有益效果是船用流体负压潜动力装置内的水流速度加快，压强降低，从而使船获得更大的潜动力。除此之外，被水泵6提升的海水从船尾部侧后方水中排出，对船产生一定的推力，起到喷水推进器的作用。 
四、附图说明
图1为本发明专利的平面示意图； 
图2为图1的A-A剖面图； 
图3为图1的B-B剖面图； 
五、具体实施方式
拖船流体负压潜动力机包括：船体1、隔离体2、纵断面双鱼形扩口文吐里管3、可伸缩连接件4、环形水箱5、泵组6、方水箱7、排水管8、通气管9、可伸缩胶圈10、管道11。 
在水下流线形船体1的前端安装隔离体2，然后套装纵断面双鱼形扩口文吐里管3，用可伸缩的连接件4把纵断面双鱼形扩口文吐里管3固定在船体1上，组成船用流体负压潜动力装置，见图2。在装置内部，由船体1、隔离体2和纵断面双鱼形扩口文吐里管3共同构成过水断面减缩的环形流水通道，当水从中流过时，根据文吐里管原理，流速增加，压强降低，形成负压区，通过负压区前后横断面积差而获得潜动力。详见发明专利：《船用流体负压潜动力装置》(申请号：2007101458553)。 
船体1上设环形水箱5，在环形水箱5顶部安装通气管9至海平面以上，在其底部上平面用管道及阀门组装泵组6，泵组6的出水管11与设在海平面以上的方形水箱7相连接，水箱中的水通过排水管8排至拖船侧后方水中，这样就构成了水泵及排水系统，见图2。 
用可伸缩胶圈10把船用流体负压潜动力装置中的纵断面双鱼形扩口文吐里管3与环形水箱5外壁相连，让流经船用流体负压潜动力装置的水流入环形水箱5中(泵组不工作时环形水箱充满水)，至此由船用流体负压潜动力装置和水泵及排水系统共同组成拖船流体负压潜动力机。见图1、图2、图3。 
打开通气管9，用柴油发电机或其它电能作电源，启动泵组6，从环形水箱5抽水，并保持环形水箱5的低水位(如 剖面图B-B所示)。此时从船用流体负压潜动力装置流出的水落入环形水箱5中，即流入大气中，在相对压强与动压强的共同作用下，船用流体负压潜动力装置内的水流速度加快，压强降低，使拖船获得更大的潜动力。 
[0025] 被泵组6提升的水经方水箱7、排水管8从拖船的尾部侧后方水中排入大海，对船造成一定推力，起到喷水推进器的作用。 

Claims (7)

1.拖船流体负压潜动力机，其特征是：在水下流线形船体(1)的前端安装隔离体(2)，然后套装纵断面双鱼形扩口文吐里管(3)，用可伸缩连接件(4)把纵断面双鱼形扩口文吐里管(3)连接在船体(1)上，组成船用流体负压潜动力装置，船体(1)上设有环形水箱(5)，把环形水箱(5)、泵组(6)、方形水箱(7)、排水管(8)、通气管(9)、管道(11)依次安装组成水泵及排水系统，用可伸缩胶圈(10)把船用流体负压潜动力装置的纵断面双鱼形扩口文吐里管(3)与水泵及排水系统的环形水箱(5)相连，组成拖船流体负压潜动力机，打开通气管(9)上的阀门，使环形水箱(5)与大气相通，启动泵组(6)抽水，并保持环形水箱(5)的低水位，使流经船用流体负压潜动力装置的海水落入环形水箱中，即直接将水排入大气中。
2.根据权利要求1所述的拖船流体负压潜动力机，其特征是：用可伸缩连接件(4)把纵断面双鱼形扩口文吐里管(3)固定在船体(1)上，通过可伸缩连接件(4)调节纵断面双鱼形扩口文吐里管(3)与船体(1)之间距离，可改变船用流体负压潜动力装置过水断面面积，起到调节水流速度的作用。
3.根据权利要求1所述的拖船流体负压潜动力机，其特征是：用可伸缩胶圈(10)把纵断面双鱼形扩口文吐里管(3)与环形水箱(5)连接在一起，并能与可伸缩连接件(4)同步伸缩。
4.根据权利要求1所述的拖船流体负压潜动力机，其特征是：为了配合纵断面双鱼形扩口文吐里管(3)的内部形状易于形成过水断面渐缩的环形流水通道，隔离体(2)形状跟据需要可做成曲面体，安装在船体(1)上。
5.根据权利要求1所述的拖船流体负压潜动力机，其特征是：纵断面双鱼形扩口文吐里管(3)可减少流体阻力，为了产生浮力，双鱼形内部中空，通过可伸缩连接件(4)与船体(1)相连接。
6.根据权利要求1所述的拖船流体负压潜动力机，其特征是：在船体(1)上设环形水箱(5)，通过可伸缩胶圈(10)与纵断面双鱼形扩口文吐里管(3)相连接。
7.根据权利要求1所述的拖船流体负压潜动力机，其特征是：在海平面以上设置方形水箱(7)并与排水管(8)相连，通过排水管(8)将方形水箱(7)中的水排入拖船侧后方水中，起到喷水推进器的作用。
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