CN108357628A - 一种适用于船底水下声呐的降噪装置 - Google Patents

一种适用于船底水下声呐的降噪装置 Download PDF

Info

Publication number
CN108357628A
CN108357628A CN201810112302.6A CN201810112302A CN108357628A CN 108357628 A CN108357628 A CN 108357628A CN 201810112302 A CN201810112302 A CN 201810112302A CN 108357628 A CN108357628 A CN 108357628A
Authority
CN
China
Prior art keywords
sonar
hull bottom
connecting seat
denoising device
aerofoil profile
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN201810112302.6A
Other languages
English (en)
Other versions
CN108357628B (zh
Inventor
郭春雨
郐云飞
赵大刚
吴铁成
曹绪祥
佘文轩
林建峰
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Harbin Engineering University
Original Assignee
Harbin Engineering University
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Harbin Engineering University filed Critical Harbin Engineering University
Priority to CN201810112302.6A priority Critical patent/CN108357628B/zh
Publication of CN108357628A publication Critical patent/CN108357628A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN108357628B publication Critical patent/CN108357628B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • 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
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B63—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; RELATED EQUIPMENT
    • B63B—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; EQUIPMENT FOR SHIPPING 
    • B63B17/00—Vessels parts, details, or accessories, not otherwise provided for
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B63—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; RELATED EQUIPMENT
    • B63B—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; EQUIPMENT FOR SHIPPING 
    • B63B17/00—Vessels parts, details, or accessories, not otherwise provided for
    • B63B2017/0045—Caps, hoods, or the like devices for protective purposes, not otherwise provided for
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T70/00—Maritime or waterways transport
    • Y02T70/10—Measures concerning design or construction of watercraft hulls

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Fluid Mechanics (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Ocean & Marine Engineering (AREA)
  • Measurement Of Velocity Or Position Using Acoustic Or Ultrasonic Waves (AREA)

Abstract

本发明提供一种适用于船底水下声呐的降噪装置，主要包括仿生翼型连接座、导流通路和特殊构造的消泡隔舱。通过将这种船底水下声呐降噪装置固定在船底处，声呐装载在该装置提供的消泡隔舱内的工作区，通过船体与船底声呐之间存在的束流导流通路，将在船首由于气泡下扫现象产生的流体气泡团从导流通路通过，从而避免气泡团与船底声呐所发出的声波接触而导致的干扰声呐工作的情况发生，从而达到声呐降噪的目的。本发明适用于带有船底声呐的科考船舶的声呐降噪。对于科考船舶，本发明能够显著提高声呐探测的有效范围和精度，从而提升科考船舶的工作效率。

Description

一种适用于船底水下声呐的降噪装置
技术领域
本发明涉及一种适用于船底水下声呐的降噪装置，尤其涉及一种适用于船底水下声呐的降噪装置。
背景技术
声纳是一种非常重要的科考装备，随着越来越多的海洋区域被探索，如何完成海洋资源的勘探受到各国极大的重视。其利用声波在水下的传播特性，通过电声转换和信息处理，完成水下探测和通信任务，是水声学中应用最广泛、最重要的一种装置。目前对于科考船船底水下声呐而言，在船舶的正常行进过程中，海洋波浪破碎会产生气泡，当气泡浓度过大时，会影响声波在海洋中的传播速度，同时由于水的粘性，球首自由液面压力较低，会造成气泡没入水面，甚至随流线下洗到船舶底部，造成船首气泡下扫现象。这些气泡团经船底，对于在船底工作的声呐而言产生了极大的干扰现象，大大降低了声呐的探测距离以及探测精度，为科考船的工作性能，探测性能等带来了极大的负面影响。因此，可通过避免气泡对声波的影响来进行船舶底部水下声呐的降噪。所以综合考虑目前该问题的解决的方法，提出这一适用于船底水下声呐降噪装置的设计方案。
发明内容
本发明的目的是为了提供一种适用于船底水下声呐的降噪装置，可以适用于船底带有声呐装置的舰船的声呐降噪。
本发明的目的是这样实现的：包括消泡隔舱、用于连接消泡隔舱和船底的仿生翼型连接座，所述仿生翼型连接座包括主连接座和设置在主连接座两端的副连接座，主连接座和两个副连接座之间形成了两个导流通路，两个导流通路所在的消泡隔舱的上表面分别设置有一号导流槽，所述消泡隔舱内安装有声呐。
本发明还包括这样一些结构特征：
1.所述消泡隔舱整体形状与船艏底部相适应，且其前端形状是球形、尾端是楔形。
2.所述一号导流槽的深度沿着消泡隔舱前端至尾端的方向不断增加。
3.所述消泡隔舱下表面设有向两侧延伸的二号导流槽。
4.所述二号导流槽由向外按流线分布的导流支路构成。
5.所述主连接座和两个副连接座均是仿生凹凸前缘翼型，其中：主连接座翼型前缘函数为：y＝0.10sin(8πx)；两个副连接座翼型前缘函数为：y＝0.05sin(8πx)。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明的存在使得气泡团不会影响声呐系统，以至于提高了整个声呐系统的探测精度和距离。从而可以看出该装置起到了船底声呐降噪的作用。
通过将本发明这种船底水下声呐降噪装置固定在船底处，声呐装载在该装置提供的消泡隔舱内的工作区，通过船体与船底声呐之间存在的束流导流通路，将在船首由于气泡下扫现象产生的流体气泡团从导流通路通过，从而避免气泡团与船底声呐所发出的声波接触而导致的干扰声呐工作的情况发生，从而达到声呐降噪的目的。本发明适用于带有船底声呐的科考船舶的声呐降噪。对于科考船舶，本发明能够显著提高声呐探测的有效范围和精度，从而提升科考船舶的工作效率。
附图说明
图1是本发明的适用于船底水下声呐的降噪装置的整体结构图；
图2a、图2b、图2c图2d分别是用于船底水下声呐的降噪装置的主视图、俯视图、左视图和仰视图；
图3a、图3b、图3c均是本发明的适用于船底水下声呐的降噪装置的安装示意图；
图4a、图4b分别是有无适用于船底水下声呐降噪装置的工作对比图；
图中：1.主连接座，2.副连接座，3.导流通路，4.消泡隔舱，5.船体外底板，6.球鼻艏， 7.气泡群，8.适用于船底水下声呐降噪装置，9.声呐，10.声波，11.一号导流槽，12.导流槽支路(构成二号导流槽)。
具体实施方式
下面结合附图与具体实施方式对本发明作进一步详细描述。
结合图1至图4b，本发明包括仿生翼型连接座、导流通路和特殊构造的消泡隔舱4。船体连接座采用了仿生凹凸前缘翼型，其中主连接座1采用了以NACA00010翼型为主体并在翼型前缘进行仿生的翼型，其翼型前缘函数为：y＝0.10sin(8πx)。两个副连接座2均采用了以NACA0016翼型为主体并在翼型前缘进行仿生的翼型，其翼型前缘函数为： y＝0.05sin(8πx)，可以大大弱化气泡流过产生的涡流现象，提供更通畅的导流槽，从而使气泡团更平滑的通过。消泡隔舱的前端形状呈球形，整体形状与船艏底部相似，更有利于收集声呐附近由船首气泡下扫现象产生的气泡团。消泡隔舱尾部呈楔形，以降低附体的阻力，提高水动力性能。
声呐9安装在消泡隔舱内部，可使声呐声波避免受到气泡干扰的同时节约船舶的使用空间。
消泡隔舱上表面在导流通路中存在深度不断增加的一号导流槽11，以改变水流压强可以使气泡更迅速的通过。消泡隔舱下表面设有向两侧延伸的二号导流槽，以使少数未进入导流通路的气泡从该槽向两侧射出，从而使声呐工作区域不受气泡干扰。消泡隔舱下表面导流槽存在着向外按流线分布的导流支路12，可用于导出聚集在导流槽内多余的气体，保证导流槽的畅通。
一种适用于船底水下声呐的降噪装置，主要包括仿生翼型连接座、导流通路和特殊构造的消泡隔舱、船体外底板5、球鼻艏6、气泡群7、本发明的适用于船底水下声呐降噪装置8、声呐9声波10、一号导流槽11、导流槽支路12，其中仿生翼型连接座包括一个主连接座1和两个副连接座2，三个连接座与船体消泡隔板间组成了多条导流通路3。三条船体连接座船体连接座的为仿生翼型，可以大大降低该连接座所带来的阻力，提供更通畅的导流槽，从而使气泡团更平滑的通过。消泡隔舱形状为与船艏底部相似的三角形，更有利于收集由船首气泡下扫现象产生的气泡团。能够将气泡流与声呐装置隔开，从而达到降噪的目的。消泡隔舱尾部呈楔形，以降低附体的阻力，提高水动力性能。声呐安装在消泡隔舱内部，从而使声呐的声波10避免受到气泡干扰。而消泡隔板上多条特殊的导流槽更加优化了该装置的降噪性能。
本发明的过程如下：
先将声呐安装在该适用于船底水下声呐降噪装置的消泡隔舱内，再参照图3a-图3c，将装置通过螺钉等连接件固定在船艏底部相近位置，检查是否连接固定，并保证装置的水平，可根据实际情况设计连接座的高度，使船载正常航行时气泡流在声呐的上方，不至于让气泡影响到声呐的声波，气泡流不会对声呐的性能产生影响，其间要保证导流槽的畅通。
由于船艏存在着气泡下扫现象，气泡发生器产生的气泡团将沿船体表面流线往船尾移动，在实验时，可以通过气泡发生器产生气泡来模拟该船在正常航行时的气泡条件，参照图4a和图4b，气泡团经过没有该装置的船舶的声呐附近时，会影响该声呐产生的声波，影响该声呐系统的性能。而该船舶安装有该装置后，气泡团便不会影响声呐系统，以至于提高了整个声呐系统的探测精度和距离。从而可以看出该装置起到了船底声呐降噪的作用。
综上，本发明涉及的是一种适用于船底水下声呐的降噪装置，主要包括仿生翼型连接座、导流通路和特殊构造的消泡隔舱。通过将这种船底水下声呐降噪装置固定在船底处，声呐装载在该装置提供的消泡隔舱内的工作区，通过船体与船底声呐之间存在的束流导流通路，将在船首由于气泡下扫现象产生的流体气泡团从导流通路通过，从而避免气泡团与船底声呐所发出的声波接触而导致的干扰声呐工作的情况发生，从而达到声呐降噪的目的。本发明适用于带有船底声呐的科考船舶的声呐降噪。对于科考船舶，本发明能够显著提高声呐探测的有效范围和精度，从而提升科考船舶的工作效率。

Claims (8)

1.一种适用于船底水下声呐的降噪装置，其特征在于：包括消泡隔舱、用于连接消泡隔舱和船底的仿生翼型连接座，所述仿生翼型连接座包括主连接座和设置在主连接座两端的副连接座，主连接座和两个副连接座之间形成了两个导流通路，两个导流通路所在的消泡隔舱的上表面分别设置有一号导流槽，所述消泡隔舱内安装有声呐。
2.根据权利要求1所述的一种适用于船底水下声呐的降噪装置，其特征在于：所述消泡隔舱整体形状与船艏底部相适应，且其前端形状是球形、尾端是楔形。
3.根据权利要求2所述的一种适用于船底水下声呐的降噪装置，其特征在于：所述一号导流槽的深度沿着消泡隔舱前端至尾端的方向不断增加。
4.根据权利要求1或2或3任一所述的一种适用于船底水下声呐的降噪装置，其特征在于：所述消泡隔舱下表面设有向两侧延伸的二号导流槽。
5.根据权利要求4所述的一种适用于船底水下声呐的降噪装置，其特征在于：所述二号导流槽由向外按流线分布的导流支路构成。
6.根据权利要求1或2或3所述的一种适用于船底水下声呐的降噪装置，其特征在于：所述主连接座和两个副连接座均是仿生凹凸前缘翼型，其中：主连接座翼型前缘函数为：y＝0.10sin(8πx)；两个副连接座翼型前缘函数为：y＝0.05sin(8πx)。
7.根据权利要求4所述的一种适用于船底水下声呐的降噪装置，其特征在于：所述主连接座和两个副连接座均是仿生凹凸前缘翼型，其中：主连接座翼型前缘函数为：y＝0.10sin(8πx)；两个副连接座翼型前缘函数为：y＝0.05sin(8πx)。
8.根据权利要求5所述的一种适用于船底水下声呐的降噪装置，其特征在于：所述主连接座和两个副连接座均是仿生凹凸前缘翼型，其中：主连接座翼型前缘函数为：y＝0.10sin(8πx)；两个副连接座翼型前缘函数为：y＝0.05sin(8πx)。
CN201810112302.6A 2018-02-05 2018-02-05 一种适用于船底水下声呐的降噪装置 Active CN108357628B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201810112302.6A CN108357628B (zh) 2018-02-05 2018-02-05 一种适用于船底水下声呐的降噪装置

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201810112302.6A CN108357628B (zh) 2018-02-05 2018-02-05 一种适用于船底水下声呐的降噪装置

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN108357628A true CN108357628A (zh) 2018-08-03
CN108357628B CN108357628B (zh) 2021-03-30

Family

ID=63004666

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201810112302.6A Active CN108357628B (zh) 2018-02-05 2018-02-05 一种适用于船底水下声呐的降噪装置

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN108357628B (zh)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109579895A (zh) * 2018-10-22 2019-04-05 山东省科学院海洋仪器仪表研究所 一种叶片组合式仿生导流罩
CN109724689A (zh) * 2019-02-21 2019-05-07 哈尔滨工程大学 一种水中单气泡声特性的测量装置及测量方法
CN112722148A (zh) * 2020-12-29 2021-04-30 烟台南山学院 一种空泡加速船
CN113433535A (zh) * 2021-06-23 2021-09-24 中国舰船研究设计中心 一种适用于无人艇的声呐换能器舱

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN201025488Y (zh) * 2006-11-09 2008-02-20 中国舰船研究设计中心 复合型声呐导流罩壳板
CN203793575U (zh) * 2014-03-21 2014-08-27 中国船舶工业集团公司第七〇八研究所 一种悬挂于船底附体的声学设备
CN205365975U (zh) * 2015-11-26 2016-07-06 中国船舶工业集团公司第七〇八研究所 一种降低气泡干扰的附加鳍板及科考船
CN205428487U (zh) * 2016-01-12 2016-08-03 哈尔滨工程大学 一种用于隔离水下流噪声的金属隔声障板
CN107389301A (zh) * 2017-07-26 2017-11-24 中国舰船研究设计中心 船首声纳导流罩流激脉动压力测试模型
CN206848467U (zh) * 2017-06-28 2018-01-05 舟山遨拓海洋工程技术有限公司 一种用于大水流环境下的水下检测用声纳导流罩
CN206885304U (zh) * 2017-05-15 2018-01-16 上海富勋实业有限公司 一种可升降式探测声学仪器舱系统

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN201025488Y (zh) * 2006-11-09 2008-02-20 中国舰船研究设计中心 复合型声呐导流罩壳板
CN203793575U (zh) * 2014-03-21 2014-08-27 中国船舶工业集团公司第七〇八研究所 一种悬挂于船底附体的声学设备
CN205365975U (zh) * 2015-11-26 2016-07-06 中国船舶工业集团公司第七〇八研究所 一种降低气泡干扰的附加鳍板及科考船
CN205428487U (zh) * 2016-01-12 2016-08-03 哈尔滨工程大学 一种用于隔离水下流噪声的金属隔声障板
CN206885304U (zh) * 2017-05-15 2018-01-16 上海富勋实业有限公司 一种可升降式探测声学仪器舱系统
CN206848467U (zh) * 2017-06-28 2018-01-05 舟山遨拓海洋工程技术有限公司 一种用于大水流环境下的水下检测用声纳导流罩
CN107389301A (zh) * 2017-07-26 2017-11-24 中国舰船研究设计中心 船首声纳导流罩流激脉动压力测试模型

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109579895A (zh) * 2018-10-22 2019-04-05 山东省科学院海洋仪器仪表研究所 一种叶片组合式仿生导流罩
CN109724689A (zh) * 2019-02-21 2019-05-07 哈尔滨工程大学 一种水中单气泡声特性的测量装置及测量方法
CN112722148A (zh) * 2020-12-29 2021-04-30 烟台南山学院 一种空泡加速船
CN113433535A (zh) * 2021-06-23 2021-09-24 中国舰船研究设计中心 一种适用于无人艇的声呐换能器舱

Also Published As

Publication number Publication date
CN108357628B (zh) 2021-03-30

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN108357628A (zh) 一种适用于船底水下声呐的降噪装置
US7191725B2 (en) Bow lifting body
Zaghi et al. Experimental and numerical investigations on fast catamarans interference effects
CN205998093U (zh) 一种多波束导流罩
CN107640300B (zh) 一种带波浪形尾缘的t型翼
CN107054557B (zh) 一种防气泡隐形球首一体化设计的科考船型
EP3303112B1 (en) Stern extention for a vessel
CN107215429A (zh) 一种新型小水线面单体无人半潜艇
CN216669209U (zh) 一种试验水池消能整流装置
CN106080953A (zh) 一种能抑制孔腔流激噪声的翼栅涡流发生器
CN109878632A (zh) 适用于圆舭船型的折角式导流罩线型
CN105480375B (zh) 一种防气泡的斧型首及科考船
CN212447997U (zh) 一种用于安装多波束探测系统的吊舱装置
Sharma et al. Practical hydrodynamic design of bulbous bows for ships
CN203142977U (zh) 一种船底换能器舱
CN113955037A (zh) 一种带导流罩的调查船艏部及附体线型集成设计方法
CN206129365U (zh) 环保型船舶湿式排气消音器
Mustapa et al. Numerical simulation of the overtopping-ramp design of a multistage overtopping wave energy breakwater hybrid device
CN213442941U (zh) 一种推进器导流罩、推进装置以及船
CN103072669A (zh) 一种船底换能器舱
Guo et al. The research on floe ice force acting on the “Xue Long” icebreaker based on synthetic ice test and virtual mass numerical method
CN106124800A (zh) 一种新的adcp滑动平均精细化处理方法
Zotti Medium speed catamaran with large central bulbs: experimental investigation on resistance and vertical motions
Nontakaew et al. Solving a radiation problem with forward speed using a lifting surface method with a Green's function
JPH0313745Y2 (zh)

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant