CN110641670A - 一种新概念船用推进器 - Google Patents

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张海彬
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Abstract

本发明涉及船舶与海洋工程技术领域，具体涉及一种新概念船用推进器，包括：导流管道、整流管道、以及喷射管道组成；所述导流管道包括预定数量的管道，预定数量的所述管道沿长度方向螺旋缠绕，每一所述管道的内侧设有多个吸水孔；所述整流管道与所述导流管道固定连接，所述整流管道包括入流段，包络圆以及整流口；所述喷射管道与所述整流管道固定连接，所述喷射管道为截面自入口向出口逐步收缩的柱体。本发明大大增加了推进器的喷水量，推力得到有效提升；喷水更加稳定，不会产生气蚀现象，无噪音，无振动，提升了船舶的舒适性；减少了轴系传动，占用空间大大减小，易于总体布置以及结构设计；喷射速度在既定范围，不会出现空泡。

Description

一种新概念船用推进器
技术领域
本发明涉及船舶与海洋工程技术领域，尤其涉及一种新概念船用推进器。
背景技术
船舶作为水上交通以及作业的最主要方式，一直以来都朝着功能化，快速化以及大型化发展，近些年来由于国际贸易的增加，以及海上资源开采的增长，船舶对航行速度指标的需求越来越高，然而随着船舶体型越来越大，推进器的性能越来越受到制约，航速一直以来得不到有效提高，并且，螺旋桨由于推进过程中需要不断切割流体，因此不可避免容易出现螺旋桨的叶片气蚀问题，以及叶片切割频率造成的船体尾部共振问题，另外一方面，由于螺旋桨需要大量的轴系传动，与叶片频率共同作用，更容易出现多种频率的振动及噪音问题，而且占用尾部空间较大，给总体布置以及结构设计带来极大困难，因此有必要提出一种新概念船用推进器，以解决传统船舶推进器的种种弊端。
传统形式的推进器是叶片旋转，产生压力差从而推进船舶前进，近些年，喷水推进技术得到一定的发展，但是由于喷水量受到限制，同时高速喷出的水流会产生空泡以及气蚀等诸多问题，因此喷水推进技术一般应用到民用小型船舶，很难在船舶上得到广泛应用。
发明内容
为了解决以上技术问题，本发明提供了一种新概念船用推进器。
本发明所解决的技术问题可以采用以下技术方案实现：
一种新概念船用推进器，其特征在于，包括：
一导流管道，所述导流管道包括预定数量的管道，预定数量的所述管道沿长度方向螺旋缠绕，每一所述管道的内侧设有多个吸水孔；
一整流管道，与所述导流管道固定连接，所述整流管道包括入流段、包络圆以及整流口；
一喷射管道，与所述整流管道固定连接，所述喷射管道为截面自入口向出口逐步收缩的柱体。
优选的，每个所述管道螺旋缠绕构成一具有镂空结构的所述导流管道，所述管道截面随管道长度的延伸不断增大。
优选的，所述吸水孔截面为圆柱形，通过一预定距离设置于所述管道内侧。
优选的，所述导流管道与所述整流管道接口处保持方向连续。
优选的，所述入流段与所述包络圆连接，所述包络圆与所述整流管道的内壁固定连接。
优选的，所述整流口位于所述整流管道下端，与所述包络圆连接。
优选的，所述包络圆将所述入流段喷出的流体以及所述导流管道中镂空结构流经的流体混合，通过所述整流口统一所述流体流出方向。
优选的，所述整流管道的整流尾段包括第一部和第二部，所述第一部的截面自所述第一部的入口向所述第二部的入口逐渐减小，所述第二部的截面自所述第二部的入口处至所述第二部的出口处逐渐增大。
其有益效果在于：
本发明大大增加了推进器的喷水量，推力得到有效提升；由于无轴，无螺旋叶片，喷水更加稳定，不会产生气蚀现象，无噪音，无振动，提升了船舶的舒适性；减少了轴系传动，占用空间大大减小，易于总体布置以及结构设计；喷射速度在既定范围，不会出现空泡。
附图说明
图1为本发明所述的一种新概念船用推进器三维效果图；
图2为本发明所述的一种新概念船用推进器轴测示意图；
图3为本发明所述的一种新概念船用推进器正视图；
图4为本发明所述的一种新概念船用推进器侧视图；
图5为本发明所述的一种新概念船用推进器导流管道正视图；
图6为本发明所述的一种新概念船用推进器导流管道局部截面图；
图7为本发明所述的一种新概念船用推进器导流管道局部剖面图；
图8为本发明所述的一种新概念船用推进器导流管道局部剖面图；
图9为本发明所述的一种新概念船用推进器导流管道展开图；
图10为本发明所述的一种新概念船用推进器整流管道正视图；
图11为本发明所述的一种新概念船用推进器整流管道入流段展开图；
图12为本发明所述的一种新概念船用推进器整流管道包络圆截面图；
图13为本发明所述的一种新概念船用推进器喷射管道正视图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步说明，但不作为本发明的限定。
参照图1-13为本发明提供的一种新概念船用推进器结构图，包括：导流管道1、整流管道2、以及喷射管道3组成；导流管道1包括预定数量的管道，预定数量的所述管道沿长度方向螺旋缠绕，每一所述管道的内侧设有多个吸水孔11；整流管道2与导流管道2固定连接，整流管道2包括入流段21、包络圆22以及整流口23；喷射管道3与整流管道2固定连接，喷射管道3为截面自入口向出口逐步收缩的柱体。
进一步地，喷射管道3采用温和缩小截面的形式，能够将流体速度温和放大，从而获得较大推进力，增加喷射速度。
进一步地，每个管道螺旋缠绕构成一具有镂空结构的导流管道1，管道截面随管道长度的延伸不断增大。
具体的，导流管道1为螺旋放大布置，中间为镂空结构，能够不断喷出以及补充流体，获得足够且持续的推进力。
进一步地，吸水孔11截面为圆柱形，通过一预定距离设置于管道内侧。
进一步地，导流管道1与整流管道2接口处保持方向连续。
具体的，导流管道1与整流管道2接口处应当保持方向连续，避免高速流体发生较为严重的紊流，从而降低推进性能。
进一步地，入流段21与包络圆22连接，包络圆22与整流管道2的内壁固定连接。
优选的，整流口23位于整流管道2下端，与包络圆22连接。
优选的，包络圆22将入流段21喷出的流体以及导流管道1中镂空结构流经的流体混合，通过整流口23统一流体流出方向。
具体的，包络圆22将入流段21喷出的流体以及中心镂空部分流经的流体混合，流经整流口23，从而统一流体流出方向，使推进更稳定
优选的，整流管道2的整流尾段包括第一部和第二部，第一部的截面自第一部的入口向第二部的入口逐渐减小，第二部的截面自第二部的入口处至第二部的出口处逐渐增大。
具体的，整流管道2尾段截面为先变小，后变大的结构，可以有效达到整流的效果，保持流体流动速度方向的统一。
综上所述，本发明所述的一种新概念船用推进器，由于取消了叶片，因此取消了大量的传动轴，给总体布置以及结构设计节省了大量空间。
在本发明较佳的实施例中，由于推进过程红没有叶片旋转，也没有传动轴传动，因此避免了船体由于机械传动以及叶片切割流场产生的共振问题以及噪音问题；利用喷水量不断放大的方法，取消单纯增加流体速度的方法，降低了空泡的发生率；与传统喷水推进器相比，推进性能大大优化，适用范围更广。
以上所述仅为本发明较佳的实施例，并非因此限制本发明的实施方式及保护范围，对于本领域技术人员而言，应当能够意识到凡运用本发明说明书及图示内容所作出的等同替换和显而易见的变化所得到的方案，均应当包含在本发明的保护范围内。

Claims (8)

1.一种新概念船用推进器，其特征在于，包括：
一导流管道，所述导流管道包括预定数量的管道，预定数量的所述管道沿长度方向螺旋缠绕，每一所述管道的内侧设有多个吸水孔；
一整流管道，与所述导流管道固定连接，所述整流管道包括入流段、包络圆以及整流口；
一喷射管道，与所述整流管道固定连接，所述喷射管道为截面自入口向出口逐步收缩的柱体。
2.根据权利要求1所述的一种新概念船用推进器，其特征在于，每个所述管道螺旋缠绕构成一具有镂空结构的所述导流管道，所述管道截面随管道长度的延伸不断增大。
3.根据权利要求1所述的一种新概念船用推进器，其特征在于，所述吸水孔截面为圆柱形，通过一预定距离设置于所述管道内侧。
4.根据权利要求1所述的一种新概念船用推进器，其特征在于，所述导流管道与所述整流管道接口处保持方向连续。
5.根据权利要求1所述的一种新概念船用推进器，其特征在于，所述入流段与所述包络圆连接，所述包络圆与所述整流管道的内壁固定连接。
6.根据权利要求1所述的一种新概念船用推进器，其特征在于，所述整流口位于所述整流管道下端，与所述包络圆连接。
7.根据权利要求2所述的一种新概念船用推进器，其特征在于，所述包络圆将所述入流段喷出的流体以及所述导流管道中镂空结构流经的流体混合，通过所述整流口统一所述流体流出方向。
8.根据权利要求7所述的一种新概念船用推进器，其特征在于，所述整流管道的整流尾段包括第一部和第二部，所述第一部的截面自所述第一部的入口向所述第二部的入口逐渐减小，所述第二部的截面自所述第二部的入口处至所述第二部的出口处逐渐增大。
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刘红军: "新概念推进技术及其应用前景", 《火箭推进》 *

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