CN105905233A - 一种降低船舶风阻的空气导向装置 - Google Patents

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CN105905233A CN201610399242.1A CN201610399242A CN105905233A CN 105905233 A CN105905233 A CN 105905233A CN 201610399242 A CN201610399242 A CN 201610399242A CN 105905233 A CN105905233 A CN 105905233A
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尹奇志
王瑞
陈前昆
陈天宇
刘佳佳
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    • B63—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; RELATED EQUIPMENT
    • B63B—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; EQUIPMENT FOR SHIPPING 
    • B63B1/00—Hydrodynamic or hydrostatic features of hulls or of hydrofoils
    • B63B1/32—Other means for varying the inherent hydrodynamic characteristics of hulls
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Abstract

本发明公开了一种降低船舶风阻的空气导向装置，包括导向管，导向管分布于船体两侧，沿船舶航行时空气流动方向布置。结构较为简单、降低风阻效果明显、燃油经济性好、成本比较低、方便安装。

Description

一种降低船舶风阻的空气导向装置
技术领域
本发明涉及空气流体技术领域，具体涉及一种降低船舶风阻的空气导向装置。
背景技术
当前，节能减排被大力提倡，船舶如何实现节能减排成为了船东及船舶设计者关注的焦点。船舶在航行过程中所受的阻力根据介质的不同，可分为水阻和风阻，船舶风阻力在总阻力中比重虽小，但是其对船舶推进性能、船舶操纵性能也有较大的影响。随着地球上不可再生资源的日益减少，为肩负节能减排的使命，减少船舶运输过程中的风阻，显得尤为重要。
当一个非流线型物体在空气中高速运行时，在物体的尾部会形成低压区或者真空区。体积大的船舶或尾部比较平坦的船舶更是如此。
如图1～图2所示，一个流线型物体置于空气流场(图中箭头所指)中，在物体的首部空气压力很小，物体尾部的真空区也很小。因此，物体在空气中会以较小的空气阻力运行。如图3所示，一个首位都具有较大平面的非流线型物体，空气流过物体表面时，物体首部相对空气压力较大，尾部形成明显的真空区，在真空区空气湍流形成漩涡。
这种尾部空气湍流的影响对于大型船舶的影响尤为严重，且大部分船舶不是完全的流线型物体，对其实现流线型改造不现实。因此，基于船体本身结构和空气动力学的空气导向结构能够显著改善船体尾部流场，降低船舶航行过程中的阻力，减少燃油的消耗。
发明内容
本发明要解决的技术问题是，针对现有技术存在的上述缺陷，提供了一种降低船舶风阻的空气导向装置，结构较为简单、降低风阻效果明显、燃油经济性好、成本比较低、方便安装。
本发明为解决上述技术问题所采用的技术方案是：
一种降低船舶风阻的空气导向装置，包括导向管，导向管分布于船体两侧，沿船舶航行方向布置。
接上述技术方案，所述导向管内设有流量调节阀。
接上述技术方案，流量调节阀设置于导向管的进气口处。
接上述技术方案，流量调节阀上设有螺线管，螺线管与流量调节阀耦合，通过电力驱动螺线管控制流量调节阀的开闭。
接上述技术方案，导向管对称分布于船体两侧。
接上述技术方案，船舶顶棚甲板上方也设有导向管，沿船舶航行时空气流动方向布置。
本发明具有以下有益效果：
1、通过导向管将船体前后的空气连通起来，避免尾部空气形成湍流，改善船体尾部空气流体场，结构较为简单，方便安装，降低船舶航行过程中的阻力，减少燃油的消耗，降低燃油消耗的成本。
2、船舶减速停靠时，关闭流量调节阀，造成船尾空气湍流，增大风阻，便于减速，通过流量调节阀配合船舶的航行和启停，能够更好利用风阻，提高了船舶的操控性。
附图说明
图1是本发明实施例中船舶示意图；
图2是本发明实施例中流线型物体位于空气流场中的流体图；
图3是本发明实施例中非流线型物体于空气流场中的流体图；
图4是本发明实施例中安设有空气导向装置的非流线型物体位于空气流场中的流体图；
图5是本发明实施例中安装有空气导向装置的船体的主视图；
图6是图5的左视图；
图7是图5的K局部放大图；
图8是图7的剖视图；
图中，1-导向管，2-船体，3-流量调节阀，4-螺线管，5-流线型物体，6-非流线型物体。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明进行详细说明。
参照图5～图6所示，本发明提供的一个实施例中的降低船舶风阻的空气导向装置，包括导向管1，导向管1分布于船体2两侧，沿船舶航行时空气流动方向布置；通过导向管1将船体2前后的空气连通起来，避免尾部空气形成湍流，改善船体2尾部空气流体场，结构较为简单，方便安装，降低船舶航行过程中的阻力，减少燃油的消耗，降低燃油消耗的成本，非流线型船体在安装了空气导向装置后，如图4所示，船体2在航行时周围的空气流体场。
进一步地，所述导向管1内设有流量调节阀3，流量调节阀3设置于导向管1的管内侧；船舶正常航行时，开启流量调节阀3，改善船体2尾部流场，降低风阻；船舶减速停靠时，关闭流量调节阀3，造成船尾空气湍流，增大风阻，便于减速，通过流量调节阀3配合船舶的航行和启停，能够更好利用风阻，提高了船舶的操控性。
进一步地，如图7～图8所示，流量调节阀3设置于导向管1的进气口处，使维修检查方便。
进一步地，流量调节阀3上设有螺线管4，螺线管4与流量调节阀3耦合，通过电力驱动螺线管4控制流量调节阀3的开闭。
进一步地，导向管1对称分布于船体2两侧。
进一步地，船舶顶棚甲板上方也设有导向管，沿船舶航行时空气流动方向布置，与分布于船体2两侧的导向管1相互配合，有效降低了故障率，分布于船体两侧的导向管1起主导作用，设置于船舶顶棚甲板上方的导向管1起辅助作用。
以上的仅为本发明的较佳实施例而已，当然不能以此来限定本发明之权利范围，因此依本发明申请专利范围所作的等效变化，仍属本发明的保护范围。

Claims (6)

1.一种降低船舶风阻的空气导向装置，其特征在于，包括导向管，导向管分布于船体两侧，沿船舶航行方向布置。
2.根据权利要求1所述的降低船舶风阻的空气导向装置，其特征在于，所述导向管内设有流量调节阀。
3.根据权利要求2所述的降低船舶风阻的空气导向装置，其特征在于，流量调节阀设置于导向管的进气口处。
4.根据权利要求3所述的降低船舶风阻的空气导向装置，其特征在于，流量调节阀上设有螺线管，螺线管与流量调节阀耦合，通过电力驱动螺线管控制流量调节阀的开闭。
5.根据权利要求1所述的降低船舶风阻的空气导向装置，其特征在于，导向管对称分布于船体两侧。
6.根据权利要求1所述的降低船舶风阻的空气导向装置，其特征在于，船舶顶棚甲板上方也设有导向管，沿船舶航行方向布置。
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