CN112092977A - 一种船尾端减阻装置 - Google Patents

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张新曙
高天池
李张翰熠
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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
    • B63B1/40—Other means for varying the inherent hydrodynamic characteristics of hulls by diminishing wave resistance
    • 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
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    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T70/00—Maritime or waterways transport
    • Y02T70/10—Measures concerning design or construction of watercraft hulls

Abstract

本发明涉及一种船尾端减阻装置，属于船舶设计技术领域。一种船尾端减阻装置，沿艉封板的水流分离线部位，或水流分离线部位前部2000mm以内的部位，设有至少一组扰流装置。本发明采用小尺寸的扰流装置，减小水流在艉封板附近发生流动分离时的分离区域的大小，从而达到一定程度的阻力减小，设计巧妙；建造成本极其低廉，建造非常容易；无需运行成本，无需维护成本。

Description

一种船尾端减阻装置
技术领域
本发明涉及一种船尾端减阻装置，属于船舶设计技术领域。
背景技术
海工辅助船由于其干舷小、吃水深、排水量要求比较高，其尾端通常会有一部分艉封板浸没于水中。通常采用的线型是艉封板与船底板圆弧过渡的形式，因其阻力性能相比于直接直角过渡更好。但无论何种过渡方式，都无法避免水流在艉封板附近发生流动分离。分离区的涡带来了较高的阻力，影响了船舶的航行能效。
发明内容
本发明的目的是提供一种船尾端减阻装置，通过减小水流在艉封板附近发生流动分离时的分离区域的大小，从而达到一定程度的阻力减小。
本发明采取以下技术方案：
一种船尾端减阻装置，沿艉封板的水流分离线部位，或水流分离线部位前部2000mm以内的部位，设有至少一组扰流装置3。本技术方案采用小尺寸的扰流装置，减小水流在艉封板附近发生流动分离时的分离区域的大小，从而达到一定程度的阻力减小。
优选的，自船尾向船艏看，所述水流分离线呈左右对称的弧线形状，所述一组扰流装置3的平滑连线也呈左右对称的弧线形状。
优选的，所述扰流装置3为凹坑7、凸起8、翼片9中的一种或几种。
进一步的，所述凹坑7为弧面凹坑。
进一步的，所述凸起8为弧面凸起。
进一步的，所述翼片9呈三角旗形。
更进一步的，所述凹坑由焊接在船体外板上钻孔部位的凹形板构成。
更进一步的，所述凸起由焊接在船体外板上的凸起板构成。
更进一步的，所述翼片9由焊接在船体外板上的凸起板构成。
本发明的有益效果在于：
1)采用小尺寸的扰流装置，减小水流在艉封板附近发生流动分离时的分离区域的大小，从而达到一定程度的阻力减小，设计巧妙。
2)建造成本极其低廉，建造非常容易。
3)无需运行成本，无需维护成本。
附图说明
图1是本发明船尾端减阻装置的侧视视角下的线型图。
图2是图1的局部放大图。
图3是扰流装置为凹坑时的示意图。
图4是扰流装置为凸起时的示意图。
图5是扰流装置为翼片时的示意图。
图中，1.设计水线，2.船体纵剖线的线型，3.扰流装置，4.船舶基线，5.甲板，6.外板，7.凹坑，8.凸起，9.翼片。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例，对本发明进一步说明。
船舶在行进过程中，艉封板的后部具有一块与水流分离的区域，该区域一般为涡的区域，该区域的面积越大，则航行的阻力也越大。因此，为了减小这块区域的大小，采用以下方案：
参见图1-2，沿艉封板的水流分离线部位，或水流分离线部位前部2000mm以内的部位，设有至少一组扰流装置3。将扰流装置3设置于水流分离线上，或略微前置于水流分离线，是为了使扰流装置3能完全与水流接触，能够充分发挥扰流的作用，扰流装置3能起到扰动水流、增加湍流动能的作用。合理的设置此装置，能够使水流在尾封板附近的分离点延迟，分离区域面积减小，从而达到减小阻力的作用。以微小的代价，能够换取阻力性能的小幅度优化。
在此实施例中，自船尾向船艏看，所述水流分离线呈左右对称的弧线形状，所述一组扰流装置3的平滑连线也呈左右对称的弧线形状。附图展示自船尾向船艏看的视角，但结合图1，不难想象这一弧线形状。
在此实施例中，参见图3-5，所述扰流装置3为凹坑7、凸起8、翼片9中的一种或几种。
具体的，例如，所述凹坑7为弧面凹坑，如图3所示。所述凹坑由焊接在船体外板上钻孔部位的凹形板构成。
具体的，又例如，所述凸起8可以为弧面凸起，如图4所示。所述凸起由焊接在船体外板上的凸起板构成。
具体的，又例如，所述翼片9还可以呈三角旗形，如图5所示。所述翼片9由焊接在船体外板上的凸起板构成。
综上，本装置的本质是扰流装置。其形式可以是凹坑、凸起或者翼片等等。具体采用的形式，以及其数量和位置，都与具体船型的线型和实际工况有关。因此，需要针对具体项目在实施模型拖曳实验的时候对此装置进行实验确定。无论哪种形式，其建造都非常容易。尤其是翼片形式，直接通过垫片焊接在船体外板上即可。凹坑形式可以通过在船体外板上钻孔，并用凹形板焊封即可。凸起形式也直接焊接即可。
本装置的工作原理为：通过小尺寸凹坑、凸起或者翼片作为扰流装置，在水流经过时扰动边界层水流，增加湍流动能，使其在尾封板处的流动分离点滞后，从而减小分离区域的面积，达到减小阻力的目的。
合理的设置此装置，能够使水流在尾封板附近的分离点延迟，分离区域面积减小，从而达到减小阻力的作用。以微小的代价，能够换取阻力性能的小幅度优化。
以上是本发明的优选实施例，本领域普通技术人员还可以在此基础上进行各种变换或改进，在不脱离本发明总的构思的前提下，这些变换或改进都应当属于本发明要求保护的范围之内。

Claims (9)

1.一种船尾端减阻装置，其特征在于：沿艉封板的水流分离线部位，或水流分离线部位前部2000mm以内的部位，设有至少一组扰流装置(3)。
2.如权利要求1所述的船尾端减阻装置，其特征在于：自船尾向船艏看，所述水流分离线呈左右对称的弧线形状，所述一组扰流装置(3)的平滑连线也呈左右对称的弧线形状。
3.如权利要求1所述的船尾端减阻装置，其特征在于：所述扰流装置(3)为凹坑(7)、凸起(8)、翼片(9)中的一种或几种。
4.如权利要求3所述的船尾端减阻装置，其特征在于：所述凹坑(7)为弧面凹坑。
5.如权利要求3所述的船尾端减阻装置，其特征在于：所述凸起(8)为弧面凸起。
6.如权利要求3所述的船尾端减阻装置，其特征在于：所述翼片(9)呈三角旗形。
7.如权利要求4所述的船尾端减阻装置，其特征在于：所述凹坑由焊接在船体外板上钻孔部位的凹形板构成。
8.如权利要求5所述的船尾端减阻装置，其特征在于：所述凸起由焊接在船体外板上的凸起板构成。
9.如权利要求6所述的船尾端减阻装置，其特征在于：所述翼片(9)由焊接在船体外板上的凸起板构成。
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RJ01 Rejection of invention patent application after publication
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