CN108995761A - 一种能够减小河水阻力的船体 - Google Patents

Abstract

本发明提出了一种能够减小河水阻力的船体，包括船体，船体上设有减阻装置；减阻装置包括第一减阻机构、第二减阻机构、第一翼板和第二翼板，第一减阻机构和第二减阻机构镜像的设置在船体的两侧；第一减阻机构和第二减阻机构均包括机构壳体，机构壳体的一侧固定在船体上，机构壳体的另一侧设有第一调节槽，第一调节槽的开口处设有一层过滤网，第一调节槽中交替的设有第一扰流组件和第二扰流组件，本发明更加能够适应船速较快或风浪较大的环境，提高了船体自身的稳定性，进一步的减小了河水的阻力。

Description

一种能够减小河水阻力的船体

技术领域

本发明涉及一种船体，特别涉及一种能够减小河水阻力的船体。

背景技术

低阻力船体结构是可以进行高速航行的水中交通工具。船身的底部装有支架，支架下方安装有水翼板，水翼板完全或部分浸没在水中。根据流体力学的原理，流速越大的位置，压强越小。当船舶在水中航行时，水相对于水翼板快速流动，并且经过其上表面的水流速度大，下表面的水流速度小，这样水翼板的上下表面就形成了压强差，当压强差强到一定程度时，船身就会被抬高，甚至高出水面。船身浸没在水中的体积减小，所受到的水的阻力也相应大幅度减小，这样，在相同的推进力下，安装了水翼的船舶可以达到更高的速度。跟其他的高速舰艇技术相比，低阻力船体结构(主要是全浸型)的主要优点是能够在较为恶劣的海情下航行，船身的巅簸较少。而且高速航行时所产生的兴波较为少，对岸边的影响较低。

由于现在节能减排的要求，整个航运界和造船界对于能耗指标的要求达到了新的高度。对于船舶制造来说如何减小航行的阻力一直也是很多研究院校研究的一个方向，船舶阻力的减小能够在额定功率下达到更快的速度，达到节能减排的目的。安装水翼虽然可以有效提高船舶的航行速度，但是目前仍有许多问题有待解决。比如水翼在水中运动时，上下翼面都与水接触。当水流过水翼的时候，由于水本身的粘性，会在水翼表面形成一个边界层。边界层是一个薄层，它紧靠水翼表面，沿水翼表面法线方向存在着很大的速度梯度和旋度的流动区域。粘性应力对边界层的水体来说是阻力，所以随着水体沿物面向后流动，边界层内的水体会逐渐减速，增压。由于水体流动的连续性，边界层会变厚以在同一时间内流过更多的低速水体。因此边界层内存在着逆压梯度，流动在逆压梯度作用下，会进一步减速，最后整个边界层内的水体的动能都不足以长久的维持流动一直向下游进行，以致在物体表面某处其速度会与势流的速度方向相反，即产生逆流。该逆流会把边界层向势流中排挤，造成边界层突然变厚或分离。边界层分离会使得阻力上升，特别是因为位在水翼前后水体的压强差上升，使得压差阻力变大。阻力上升就会引起速度下降，起不到水翼应该起到的作用。

专利CN201420163524.8公开了一种低阻力船体结构，这种水翼包括水翼板和水翼支柱，水翼板通过水翼支柱固定安装在舰艇下方，水翼板的外表面上设有由粗糙带、凹坑或者纹理结构构成的减阻结构。安装了这种减阻结构的水翼板的低阻力船体结构在水中运动时，具备较高的升阻比和较高的运载能量效率，在提高低阻力船体结构航速的同时达到节能减排的有益效果。

专利CN201711172957.4公开了一种可低阻力、高平稳性行驶的船，包括船体，其特征在于，所述船体下方通过支撑构造设有浮板，并使船体与浮板之间形成分离空间；所述浮板设有螺旋桨装置及调节板装置。本可低阻力、高平稳性行驶的船，其构造科学合理，通过设置浮板，行驶时，水只与浮板接触，整艘船靠高速的浮板托起，浮板截面小，可以降低阻力，提高平稳性；而且船在行驶时水痕小，隐蔽性高。

上述的船体结构在船速较快、风浪较大的情况下稳定性不足，从而导致减小阻力的效果不佳。

发明内容

本发明针对上述问题提出了一种能够减小河水阻力的船体，更加能够适应船速较快或风浪较大的环境，提高了船体自身的稳定性，进一步的减小了河水的阻力。

具体的技术方案如下：

一种能够减小河水阻力的船体，包括船体，船体上设有减阻装置；

减阻装置包括第一减阻机构、第二减阻机构、第一翼板和第二翼板，第一减阻机构和第二减阻机构镜像的设置在船体的两侧；

第一减阻机构和第二减阻机构均包括机构壳体，机构壳体的一侧固定在船体上，机构壳体的另一侧设有第一调节槽，第一调节槽的开口处设有一层过滤网，第一调节槽中交替的设有第一扰流组件和第二扰流组件；

第一扰流组件包括第一转轴，第一转轴可转动的固定在第一调节槽中，第一转轴上均匀设有多个第一叶片；第二扰流组件包括第二转轴，第二转轴可转动的固定在第一调节槽中，第二转轴上均匀设有多个第二叶片；第一叶片位于第二叶片的上方；

机构壳体下方设有第二调节腔，第一转轴向下延伸至第二调节腔中、并固定一个第一齿轮，第二转轴向下延伸至第二调节腔中、并固定一个第二齿轮，第一齿轮位于第二齿轮的下方；

第二调节腔的下方通过第一连杆固定一个导流管，导流管中向外延伸的设有一个第三调节腔，第三调节腔中通过第三转轴可转动的设有一个转轮，第三转轴向上延伸至第二调节腔中，第三转轴位于第二调节腔中的部分上设有第三齿轮和第四齿轮，第三齿轮位于第四齿轮上方，第四齿轮与第一齿轮之间通过第一链条相连接实现联动，第三齿轮与第二齿轮之间通过第二链条相连接实现联动，水流自导流管中流过，带动转轮转动，从而带动第一扰流组件和第二扰流组件同步转动；

第一翼板和第二翼板分别通过第二连杆和第三连杆垂直的固定在导流管的下方。

进一步的，第一翼板的数量为两个，第二翼板的数量为两个，两个第二翼板位于两个第一翼板之间，第二翼板位于第一翼板的上方。

进一步的，第一翼板包括第一固定板、第二固定板和第三固定板，第一固定板水平设置，两个第二固定板分别倾斜向上的固定在第一固定板的两侧，两个第三固定板与第一固定板平行的分别固定在第二固定板的外侧，第三固定板与第二连杆固定连接，第一固定板的中部向上凸起的形成一个第一凸环，第一凸环的高度小于第一固定板与第三固定板之间的距离。

进一步的，第二翼板包括第四固定板、第五固定板和第六固定板，第四固定板水平设置，两个第五固定板分别倾斜向上的固定在第四固定板的两侧，两个第六固定板与第三固定板平行的分别固定在第四固定板的外侧，第六固定板与第三连杆固定连接。

进一步的，过滤网的网径大于1cm小于5cm。

进一步的，第一翼板的厚度小于第二翼板的厚度。

本发明的工作原理如下：

船舶在航行过程中，第一翼板和第二翼板的组合设置，降低了船体在水中所受到的摩擦阻力和粘滞阻力，具有较高的运载能量效率；

与此同时，在船舶运行过程中，水流自导流管中流过，带动转轮转动，从而带动第一扰流组件和第二扰流组件同步转动，有效的带动了船体侧壁的水流速度，增加船舶运行动力的同时减小了阻力，不需要额外供电运行，节约了能效。

综上所述，本发明更加能够适应船速较快或风浪较大的环境，提高了船体自身的稳定性，进一步的减小了河水的阻力。

附图说明

图1为本发明剖视图。

图2为图1中A方向剖视图。

图3为图1中B部分放大图。

图4为本发明俯视图。

具体实施方式

为使本发明的技术方案更加清晰明确，下面结合附图对本发明进行进一步描述，任何对本发明技术方案的技术特征进行等价替换和常规推理得出的方案均落入本发明保护范围。

附图标记

船体1、第一减阻机构2、第二减阻机构3、第一翼板4、第二翼板5、机构壳体6、第一调节槽7、过滤网8、第一扰流组件9、第二扰流组件10、第一转轴11、第一叶片12、第二转轴13、第二叶片14、第二调节腔15、第一齿轮16、第二齿轮17、导流管18、第三调节腔19、第三转轴20、转轮21、第三齿轮22、第四齿轮23、第一链条24、第二链条25、第二连杆26、第三连杆27、第一固定板28、第二固定板29、第三固定板30、第一凸环31、第四固定板32、第五固定板33、第六固定板34。

如图所示一种能够减小河水阻力的船体，包括船体1，船体上设有减阻装置；

减阻装置包括第一减阻机构2、第二减阻机构3、第一翼板4和第二翼板5，第一减阻机构和第二减阻机构镜像的设置在船体的两侧；

第一减阻机构和第二减阻机构均包括机构壳体6，机构壳体的一侧固定在船体上，机构壳体的另一侧设有第一调节槽7，第一调节槽的开口处设有一层过滤网8，第一调节槽中交替的设有第一扰流组件9和第二扰流组件10；

第一扰流组件包括第一转轴11，第一转轴可转动的固定在第一调节槽中，第一转轴上均匀设有多个第一叶片12；第二扰流组件包括第二转轴13，第二转轴可转动的固定在第一调节槽中，第二转轴上均匀设有多个第二叶片14；第一叶片位于第二叶片的上方；

机构壳体下方设有第二调节腔15，第一转轴向下延伸至第二调节腔中、并固定一个第一齿轮16，第二转轴向下延伸至第二调节腔中、并固定一个第二齿轮17，第一齿轮位于第二齿轮的下方；

第二调节腔的下方通过第一连杆固定一个导流管18，导流管中向外延伸的设有一个第三调节腔19，第三调节腔中通过第三转轴20可转动的设有一个转轮21，第三转轴向上延伸至第二调节腔中，第三转轴位于第二调节腔中的部分上设有第三齿轮22和第四齿轮23，第三齿轮位于第四齿轮上方，第四齿轮与第一齿轮之间通过第一链条24相连接实现联动，第三齿轮与第二齿轮之间通过第二链条25相连接实现联动，水流自导流管中流过，带动转轮转动，从而带动第一扰流组件和第二扰流组件同步转动；

第一翼板和第二翼板分别通过第二连杆26和第三连杆27垂直的固定在导流管的下方。

进一步的，第一翼板的数量为两个，第二翼板的数量为两个，两个第二翼板位于两个第一翼板之间，第二翼板位于第一翼板的上方。

进一步的，第一翼板包括第一固定板28、第二固定板29和第三固定板30，第一固定板水平设置，两个第二固定板分别倾斜向上的固定在第一固定板的两侧，两个第三固定板与第一固定板平行的分别固定在第二固定板的外侧，第三固定板与第二连杆固定连接，第一固定板的中部向上凸起的形成一个第一凸环31，第一凸环的高度小于第一固定板与第三固定板之间的距离。

进一步的，第二翼板包括第四固定板32、第五固定板33和第六固定板34，第四固定板水平设置，两个第五固定板分别倾斜向上的固定在第四固定板的两侧，两个第六固定板与第三固定板平行的分别固定在第四固定板的外侧，第六固定板与第三连杆固定连接。

进一步的，过滤网的网径大于1cm小于5cm。

进一步的，第一翼板的厚度小于第二翼板的厚度。

本发明的工作原理如下：

船舶在航行过程中，第一翼板和第二翼板的组合设置，降低了船体在水中所受到的摩擦阻力和粘滞阻力，具有较高的运载能量效率；

与此同时，在船舶运行过程中，水流自导流管中流过，带动转轮转动，从而带动第一扰流组件和第二扰流组件同步转动，有效的带动了船体侧壁的水流速度，增加船舶运行动力的同时减小了阻力，不需要额外供电运行，节约了能效。

Claims (6)

1.一种能够减小河水阻力的船体，其特征为，包括船体，船体上设有减阻装置；

减阻装置包括第一减阻机构、第二减阻机构、第一翼板和第二翼板，第一减阻机构和第二减阻机构镜像的设置在船体的两侧；

第一减阻机构和第二减阻机构均包括机构壳体，机构壳体的一侧固定在船体上，机构壳体的另一侧设有第一调节槽，第一调节槽的开口处设有一层过滤网，第一调节槽中交替的设有第一扰流组件和第二扰流组件；

第一扰流组件包括第一转轴，第一转轴可转动的固定在第一调节槽中，第一转轴上均匀设有多个第一叶片；第二扰流组件包括第二转轴，第二转轴可转动的固定在第一调节槽中，第二转轴上均匀设有多个第二叶片；第一叶片位于第二叶片的上方；

机构壳体下方设有第二调节腔，第一转轴向下延伸至第二调节腔中、并固定一个第一齿轮，第二转轴向下延伸至第二调节腔中、并固定一个第二齿轮，第一齿轮位于第二齿轮的下方；

第二调节腔的下方通过第一连杆固定一个导流管，导流管中向外延伸的设有一个第三调节腔，第三调节腔中通过第三转轴可转动的设有一个转轮，第三转轴向上延伸至第二调节腔中，第三转轴位于第二调节腔中的部分上设有第三齿轮和第四齿轮，第三齿轮位于第四齿轮上方，第四齿轮与第一齿轮之间通过第一链条相连接实现联动，第三齿轮与第二齿轮之间通过第二链条相连接实现联动，水流自导流管中流过，带动转轮转动，从而带动第一扰流组件和第二扰流组件同步转动；

第一翼板和第二翼板分别通过第二连杆和第三连杆垂直的固定在导流管的下方。

2.如权利要求1所述的一种能够减小河水阻力的船体，其特征为，第一翼板的数量为两个，第二翼板的数量为两个，两个第二翼板位于两个第一翼板之间，第二翼板位于第一翼板的上方。

3.如权利要求1或2所述的一种能够减小河水阻力的船体，其特征为，第一翼板包括第一固定板、第二固定板和第三固定板，第一固定板水平设置，两个第二固定板分别倾斜向上的固定在第一固定板的两侧，两个第三固定板与第一固定板平行的分别固定在第二固定板的外侧，第三固定板与第二连杆固定连接，第一固定板的中部向上凸起的形成一个第一凸环，第一凸环的高度小于第一固定板与第三固定板之间的距离。

4.如权利要求1或2所述的一种能够减小河水阻力的船体，其特征为，第二翼板包括第四固定板、第五固定板和第六固定板，第四固定板水平设置，两个第五固定板分别倾斜向上的固定在第四固定板的两侧，两个第六固定板与第三固定板平行的分别固定在第四固定板的外侧，第六固定板与第三连杆固定连接。

5.如权利要求1所述的一种能够减小河水阻力的船体，其特征为，过滤网的网径大于1cm小于5cm。

6.如权利要求1所述的一种能够减小河水阻力的船体，其特征为，第一翼板的厚度小于第二翼板的厚度。