CN1030757C - 船舶推进中的兴波能吸收器 - Google Patents

Abstract

本发明涉及液体动力学领域，关于在艏部前面的或必要时而且向艏部后面延伸的兴波能吸收器，即外部导管。考虑到船的满载及空载状况，上述导管在水面下或水面之下和之上延伸。上述兴波能吸收器或外部导管，可带有或不带有从艏部向后延伸的臂，但须为对称结构。这种艏部前面的外部导管或兴波能吸收器也可以带有臂，臂的截面可以是不变的或发散的，或收敛的，或是上述截面的任何组合。

Description

船舶推进中的兴波能吸收器

本发明涉及液体动力学领域，具体来说，涉及称为吸收器的外部导管的安装，该吸收器放置在船舶艏部的前方，也向着船舶艏部的后方延伸，即可做为单一导管，如必要也可分为两个部分。

现有技术中船舶推进的问题是，为了部分地减少兴波能损失，在前端要安装一个球鼻艏，或者在船舶内安装一个导管或导管系统，从艏部开始，在船舶的两侧或在船舶的艉部终止，但是这样做，由于导管很长，在导管澡着船舶全长延伸的情况下会引起摩擦损失的显著增加，由于导管的体积还会引起排水量的减小。因此，每立方米排水量或运输容积的推进功率(马力/立方米)就会加大，也就是说，功率相同的情况下，运输能力就会减小。这就意味着对相同的运输能力来说，燃油和润滑油的消耗就会加大。

本发明的目的在于提供一种兴波能吸收器，即在船舶的艏部前面安装的和/或在艏部后面延伸的外部导管，借助这种兴波能吸收器显著减少兴波能损失以便增加船舶的推进效率。

虽然球鼻艏也减小了波动阻力，但是相对来说，这种减小要小于由本发明兴波能吸收器设计可能实现的减小。

因此，从经济上来说，现有技术不如本发明。在本发明中，安装了一个兴波能吸收器、减少了推进阻力，因而船舶具有较好的船身效率，而排水量保持不变。这样，本发明所获得的船身效率要大大高于现有技术所获得的船身效率。本发明使波动阻力大大减少。

本专业技术人员参照以下附图，可以清楚地理解本发明。

图1所示侧视图为按照本发明第一实施例在船舶的艏部安装了本发明的导管——兴波能吸收器。

图2为图1A—A剖面的平面图。

图3为图1B—B剖面的前视图。

图4所示侧视图为按照本发明的另一实施例，在船艏部安装了本发明的导管——兴波能吸收器，在艏部被分成伸向船舶两则的两条臂。

图5为图4C—C剖面的平面图。

图6为图4D—D剖面的前视图。

附图中各标号的意义为：

1.船舶白或船身；

2外部导管——放置在艏部前面的兴波能吸收器；

3支承和加固零件；

4延伸于艏部两侧导管2的两臂。

现在对照附图详细描述本发明。按照本发明的第一实施例，在船舶的艏部前面安装一个外部导管，在船舶水线之下延伸或在水线之下和之上延伸。这个导管——兴波能吸收器具有一定长度，以便完成本发明的目的，即消除或减少波动能的损失。当海水进入至少一个或多个进口并从至少一个或多个出口排出时，船舶产生的波浪被减少。

本发明的工作方式如图1—3所示，它们分别是一个侧视图，一个A—A剖面和一个B—B剖面。在侧视图中也表示了这个导管——兴波能吸收器2的高度。以及该导管离开船舶1外侧的距离。

按照本发明另一个实施例，导管——兴波能吸收器在艏部的后面被分成两条臂，两条臂上各带有一个出口。

按照本发明的又一个实施例，可以省去向两臂的前方延伸的导管，因此，海水直接进入至少一条在船舶侧面延伸的臂，并从至少一个出口排出。

因此，在船舶在海水中推进的过程中，由于产生波浪造成的能量损失被吸收因而能量损失减少。这样，相同船舶排水量所需要的功率就减少了，因此，每个货物容积单元的运输费用也降低了。

导管支承件3将外部导管2支承在船身1上，导管本身和/或在两侧延伸的臂4具有液体动力学形状，从而获得这种设计的最佳效率。

以这种方式就可以减少波浪的形成，波浪被吸收了，使船舶推进过程中的总阻力下降，这就意味着对于相同的排水量和速度来说，相应减小了推进功率和最终减少了燃油和润滑油的消耗，这样运输费用就下降了。

导管的尺寸和液体动力学形状(如果需要的话)以及导管支承件的液体动力学形状，外部导管——波动能吸收器中心线的距离则取决于船舶的尺寸、设计或巡航速度和排水量。

这里必须注意，单一的导管2或被分成两条臂4的导管2，甚至或是简单的两条臂4，从进口到出口(一个或多个)可以具有任何需要的直线或曲线形状。可以是一个周向上紧凑的结构，或者可包括，例如在其垂向上限定的上和/或下侧的局部开口。在进口和出口之间的流动区域可设有需要数量的开口和/或槽和/或切口，其形式和布置使压力获得平衡。

还必须注意的是，按照本发明的另一个实施例，安装在艏部前面的兴波能吸收器2和/或前面提到的向艏部后面延伸的臂4的一部分可以结合入船身，从而适当地改变艏部的几何形状，导管或臂也可以与艏部球鼻的现有技术相结合安装在船身上。

所有上述技术内容显然对于垂直艏部的船舶或有任意需要倾斜度的艏部的船舶来说都是有效的。同样可以理解的是，本发明的布置，就其安装兴波能吸收器的优点来说，无论对于满载，半载还是空载都是同样有效的。

本发明适用于任何需要的型体设计或尺寸。

本说明书的附图不是对本发明型体设计上的限定而只是起描述作用。

任何没有创造性和新颖性的修改都不限制本申请所要求的权利。

本发明的结构是由型铁和钢板或其它任何有适当形状的适当材料制成的。其尺寸与船体尺寸和设计或所要求的巡航速度成比例。

术语“导管”并不仅指一种圆形截面的，而可以有任何横向或纵向截面，其截面可是不变的，也可是发散的或收敛的，或是两种或更多种截面的组合。

本发明的作用是吸收由于产生波浪而引起的能量损失。

术语“支承件”的意思是钢结构件，用于支承所述艏部的外部导管，或者支承部分结合入船身的导管，而这些支承件可以是液体动力学形状的，也可以不是液体动力学形状的。

Claims (12)

1.船舶推进过程中的兴波能吸收器，它安装在艏部前面，其中，船舶的艏部是普通艏部或球鼻艏，其特征在于：它包括一个外部导管，所述吸收器具有至少一个进口和至少一个出口，在所述进口和出口之间形成一条海水流动的通道，所述导管在水线面之下延伸或在水线面之下和之上延伸，当海水进入所述至少一个进口并从所述至少一个出口排出时便减小了兴波能损失。

2.按照权利要求1所述的船舶推进过程中的兴波能吸收器，其特征在于，所述导管向艏部纵剖线后方延伸，被划分成至少两条臂，每侧的臂具有至少一个进口和至少一个出口以便海水流动。

3.按照权利要求2所述的船舶推进过程中的兴波能吸收器，其特征在于：所述导管和/或所述向艏部纵剖线的后方延伸的至少两条臂具有不变的，或发散的，或收敛的截面，或者是具有两个或更多种截面部分的组合。

4.按照权利要求2所述的船舶推进过程中的兴波能吸收器，其特征在于：所述至少两臂紧靠艏部纵向向后延伸，每条臂具有至少一个海水流的出口，所以海水流直接引入所述至少两条在艏部两侧延伸的臂。

5.按照权利要求1或2所述的船舶推进过程中的兴波能吸收器，其特征在于：从所述至少一个进口至所述至少一个出口的全长或一部分长度和/或紧靠艏部向后延伸的至少两条臂的全长或一部分长度，沿着其周边的一部分或全部在纵向上具有流体动力学形状。

6.按照权利要求1或2所述的船船推进过程中的兴波能吸收器，其特征在于：所述从至少一个进口到至少一个出口的海水流动通道具有需要数量的纵向延伸的开口和/或槽和/或切口，其形状和配置使压力平衡。

7.按照权利要求1或2所述的船舶推进过程中的兴波能吸收器，其特征在于：所述在艏部前面安装的导管和/或从艏部向后延的臂的一部分结合入船身，因而使艏部具有适当的几何形状。

8.按照权利要求1所述的船舶推进过程中的兴波能吸收器，其特征在于：所述吸收器与球鼻艏现有技术相结合安装在船舶上。

9.按照权利要求1或2所述的船舶推进过程中的兴波能吸收器，其特征在于：单一导管或带有两侧延伸的臂的导管的，从所述至少一个进口到至少一个出口之间的海水流动通道具有任何直线形状或曲线形状，在其全长上是一种周向紧凑的结构。

10.按照权利要求1或2所述的船舶推进过程中的兴波能吸收器，其特征在于：单一导管或带有向双侧延伸的臂的导管的，从所述至少一个进口到至少一个出口之间的海水流动通道，具有任何直线或曲线形状，并且在其垂向上限定的上和/或下侧上全部或局部开口。

11.按照权利要求1或2所述的船舶推进过程中的兴波能吸收器，其特征在于：所述兴波能吸收器安装的艏部纵剖线可以平行于自然垂线或与其成任何所需倾角，船舶按海面平静状况考虑。

12.按照权利要求1或2所述的船舶推进过程中的兴波能吸收器，其特征在于：如必要，所述导管借助水平延伸的支承件安装在船舶上，在水流方向上，支承件具有液体动力学形状或者不具有液体动力学形状。

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