CN110498006A - 气膜减阻节能船舶 - Google Patents
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Abstract
本发明为一种具有在船底能有效形成连续薄层气膜功能的气膜减阻节能船舶，通过向船底各道横向导流板结构供气的船底纵向送气管的设计，不仅可减少布管长度，而且减少了船底开孔要求，在技术上适用于设计建造各类气膜减阻节能运输船舶和高速船舶，并且可利用短期坞修期内将旧船改造成为气膜减阻节能船舶，从而进一步提高了船舶气膜减阻节能技术的实用性。
Description
本发明为节能船舶，涉及一种气膜减阻节能船舶。
目前的船舶如集装箱船，散货船，油轮，高速船等传统船舶航行时因船体 与水的接触而产生摩擦阻力，为此需消耗较大的推进功率，其摩擦阻力的大小 与船体接触水的面积大小成正比关系。
利用船舶气膜减阻节能技术研究设计气膜减阻节能船舶有利于减少船体 与水接触的面积，气膜减阻节能船舶具有船底有效形成薄层气膜的功能，无需 把船垫出水面，但维持船底有一层连续薄层空气膜，取代了船底与水的接触， 从而实现船舶气膜减阻节能。气膜减阻节能船舶不仅技术上简单可靠安全，且 基本不增加造价，与气垫船相比较可大大节约垫升功率，且无柔性围裙，日常 维护简便，在技术上更适用于设计建造各类大小气膜减阻节能运输船舶和气膜 减阻高速船舶，利于降低运输成本和减少碳排放，所以具有很好的实用性。
本发明人在研究得出气膜定理的基础上，进而研究得出船底气膜形成规律， 设计了船舶气膜减阻节能装置系统获国家发明专利(发明专利号：851019919)， 该发明的技术特征为船底横向导流板装置，其前缘弯曲与船底联接，其后缘与 船底形成高度小于10毫米的出气口，利用风机通过开设船底孔安装送气管向船 底横向导流板输入空气，空气通过导流板后缘出气口扩散流出，有效形成船底 连续薄层气膜，实现船舶气膜减阻节能。由于船舶船底较长，一般需要设置多 道横向导流板，为了向每道横向导流板供气，需要开设相应数量的船底孔和设 计配置较长的相应送气管路，施工工程相对较大，成本相对较高。
为了克服船舶利用气膜减阻节能技术时船底需要开设较多船底孔和需要设 置较长送气管的不足之处，夲发明人研究设计了一种气膜减阻节能船舶，该船 舶的船底开孔可减少到一个或多于一个，并且可更多减少布管长度，使实施更 简单，成本更低，且可利用短期坞修期内将旧船改造为具有气膜减阻节能功能 的气膜减阻节能船舶，所以具有很好的实用性和应用推广前景。
气膜减阻节能船舶具体实施时可在船底纵向设置一道或多于一道的船底纵 向送气管，船底纵向送气管也可以利用U型板与船底联接实现，也可利用能流通 空气的管材安装在船底实现，船底纵向送气管可与安装在船底上的各种形式的 各道横向导流板结构联接联通，船底纵向送气管可通过与船底孔上安装的风机 送气管联接联通，风机送气管也可通过船体外面的安置进入船底与船底纵向送 气管联接联通，此时可省去船底开孔。船底各道横向导流板结构其前缘与船底 联接，其后缘与船底形成小于10毫米出气口，船底横向导流板结构的导流板也 可以是拱形背结构，横向导流板当与其上面船底的横向凹槽沟结合形成的船底 横向导流板结构，利于横向导流板结构腔内空气畅通，各道横向导流板结构的横向端口与船底纵向送气管实现联接联通，由此实现对各道横向导流板结构同 时供气，改变了每道导流板通过船底孔实现单独供气的措施，从而可减少船底 开孔和较大节约船上风机送气管布管长度，纵向送气管设置在船底左右两侧时 可兼作裙板，利于防止船底气膜沿船两侧漫流，由此节约了裙板的安装需要， 当按需要选择安装一道纵向送气管向各道横向导流板结构供气时，此时船底另 一侧可设置用于防止船底气膜漫流的普通裙板。船上风机输出空气通过送气管 进入船底纵向送气管并分别进入与其联接联通的船底各道横向导流板结构，空 气通过横向导流板结构的后缘出气口扩散流出，有效形成船底薄层气膜，从而 实现船舶气膜减阻节能。
根据设计需要，风机送气管可通过在船底孔上设置止回阀门联接联通船底纵 向送气管，此时风机不工作时，可防止风机送气管内倒流进水。
如果不利用风机向船底送气时也可利用柴油机排气向船底导流板送气。 结合附图阐述其具体实施，附图中图2为气膜减阻节能船舶，图1为其横截面。
如附图，气膜减阻节能船舶主要包括船底1、船底1上的船底孔上安装的风 机送气管2、船底1上的与船底1上的船底孔上安装的风机送气管2联接联通的 以及与船底1上安装的各道横向导流板结构3联接联通的船底纵向送气管4，其 特征为船底1上的与船底1上的船底孔上安装的风机送气管2联接联通的以及 与船底1上安装的各道横向导流板结构3联接联通的船底纵向送气管4，风机输 出空气通过船底1上的船底孔上安装的风机送气管2进入与风机送气管2联接 联通的船底1上安装的船底纵向送气管4并随之进入与其联接联通的船底1上 安装的各道横向导流板结构3，然后从横向导流板结构3的后缘出气口扩散流出， 在船底有效形成连续薄层空气膜，从而实现船舶气膜减阻节能。
本发明进一步提升了船舶气膜减阻节能技术的实用性，不仅适用于设计建造 各类大小气膜减阻节能运输船和气膜减阻节能高速船，而且诸多在航旧船利用 坞期1-2天均可实现加装从而成为具有气膜减阻功能的气膜减阻节能船舶。本发 明的推广应用和发展，利于降低船舶碳排放和降低船舶运输成本。
Claims (3)
1.气膜减阻节能船舶主要包括船底1、船底1上的船底孔上安装的风机送气管2、船底1上的与船底1上的船底孔上安装的风机送气管2联接联通的以及与船底1上安装的各道横向导流板结构3联接联通的船底纵向送气管4，其特征为船底1上的与船底1上的船底孔上安装的风机送气管2联接联通的以及与船底1上安装的各道横向导流板结构3联接联通的船底纵向送气管4，风机输出空气通过船底1上的船底孔上安装的风机送气管2进入与风机送气管2联接联通的船底1上安装的船底纵向送气管4并随之进入与其联接联通的船底1上安装的各道横向导流板结构3，然后空气从各道横向导流板结构3的后缘出气口扩散流出，在船底有效形成连续薄层空气膜，从而实现船舶气膜减阻节能。
2.如权力要求1所述的气膜减阻节能船舶在船底1上不宜开设船底孔时，风机送气管2可安置在船体外进入船底1与船底1上的纵向送气管4实现联接联通，此时风机输出空气通过在船体外安置的风机送气管2进入船底1上的船底纵向送气管4并随之进入与其联接联通的船底1上安装的横向导流板结构3，并从各道横向导流板结构3的后缘出气口扩散流出，在船底有效形成连续薄层空气膜，从而实现船舶气膜减阻节能。
3.如权力要求1和权力要求2所述的气膜减阻节能船舶船底1上的船底纵向送气管4可以设置在船底左右两侧兼作船底裙板，从而可防止船底气膜沿船侧漫流，并且由此可节约船底纵向裙板的设置。当船底纵向送气管4设置一道时，则可兼作船底左右纵向裙板的其中一道。
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