CN202703879U - 仿生漩涡槽式轮船 - Google Patents

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Abstract

一种仿生漩涡槽式轮船由船体，螺旋桨、漩涡槽、连接体、间隔带组成。船体、螺旋桨与水之间具有对流表面为漩涡槽形状，船体、螺旋桨运行中，水流在其表面一个个漩涡槽上流过，摩阻降低、水流速加大，航行能力增加；漩涡槽内水流与固体表面摩阻消失，动力增加；漩涡流在槽内改变方向，流动阻力变动力，可大大提高速度，节省动力。漩涡槽内漩涡可以吸纳、阻尼、储存、释放与缓冲水力，实现了轮船运行的抗紊流干扰、安全、平稳性好，噪音低。

Description

仿生漩涡槽式轮船
技术领域
本发明提供一种仿生漩涡槽式轮船。
背景技术
轮船是人类水里航行的主要交通工具，运行时靠动力行驶，其螺旋桨、船外部表面宏观设计平的，水在其表面流过时会形成阻力，速度越快阻力越大，能耗越高。
实用新型内容
本实用新型要解决的技术问题是，提供一种的能够有效利用漩涡力的仿生漩涡槽式轮船。
本实用新型的技术解决方案是，仿生漩涡槽式轮船船体、螺旋桨与水流具有对流的表面设有漩涡槽，所述的漩涡槽横截面与表面之间的夹角为90°±20°；所述漩涡槽长度方向的轴线与相对船体水流流动方向之间的夹角为90°±20°所述相邻的两条漩涡槽之间由连接体过渡连接；同一条漩涡槽内设有间隔带，所述的间隔带与漩涡槽长度方向轴线之间的夹角为90°±20°，所述的间隔带高度为漩涡槽最大深度的5％～100％；所述同一部件相邻两个面上漩涡槽设置不同深度/或宽度，叶片受到水流正压力面漩涡槽深度/或宽度是另一面的1.0-10.0倍，相邻两个面上的漩涡槽之间较佳的过渡连接为圆弧过渡、平台过渡、尖角过渡或向迎水流侧倾的尖角过渡中一种。所述漩涡槽相邻的两条漩涡槽可设计为相同的深度和/或宽度，自同一面开始至结束端沿长度方向的轴线应该是连续不间断的；单条所述的漩涡槽深度与宽度的设置具有如下规律；表面所附的部件越大、厚度越厚则漩涡槽越深越宽，反之，则漩涡槽越浅越窄；相邻的两条漩涡槽应设置为不同的深度和/或宽度；相邻的两条漩涡槽深度和/或宽度也可相等，相邻两条漩涡槽之间的距离根据表面所附部件的宽度具有如下规作；如果表面所附的部件的宽度为等宽的，则相邻的两条漩涡槽之间的距离为非等宽等距离的；如果表面所附的部件的宽度为等宽的，则相邻两条漩涡槽之间的距离根据表面所附的部件的宽度变化规律依比例做适应性变化；相邻两个面上的漩涡槽之间较佳的过渡连接为圆弧过渡、平台过渡、尖角过渡或向迎水流侧倾的尖角过渡中一种。所述的间隔带为月牙形，间隔带剖面可是“Λ”形体，月牙体的两斜面分别与旋涡槽内表面圆滑相接，所述的间隔带与漩涡槽为一体。
采用以上方案后，本实用新型有效利用了鲨鱼皮肤的游泳理论，鲨鱼皮肤表面是一道道旋涡槽，漩涡槽剖面呈圆弧状；本实用新型所使用到的漩涡槽从其表面流过水对其中的受力变化进行分析：A.部件运行中水流在一个个漩涡槽上流过，是水与水的摩擦力，小于水与船体表面摩擦力，摩阻降低、水流速加大，航行能力增加；B.水流与固体表面摩擦阻力转变为与漩涡上层面水流的摩擦，水流与固体表面摩阻消失；C.涡流在槽内改变方向，流动阻力变为动力。使漩涡成为重要动力源。
作为优选，船体表面、螺旋桨材料为板形体，可制成一个个相反方向圆弧体连接成的波浪形，每一个圆弧体内是漩涡槽。
作为优选，所述相邻两条漩涡槽之间由连接体过渡连接，过渡连接为圆弧过渡、平台过渡、尖角过渡或向迎水流侧倾的尖角过渡中一种，较佳的过渡连接为圆弧过渡。
作为优选，所述相邻两个面上的漩涡槽之间过渡连接为圆弧过渡、平台过渡、尖角过渡中一种，较佳的过渡连接为圆弧过渡。
作为优选，单条所述的漩涡槽深度与宽度设置具有如下规律，表面所附的部件越大、厚度越厚则漩涡槽越深越宽，反之，则漩涡槽越浅越窄。
作为优选，相邻的两条漩涡槽应设置为不同的深度和/或宽度，以避免产生共振。
为优选，相邻两个面上的漩涡槽之间较佳的过渡连接为圆弧过渡、平台过渡、尖角过渡中一种。
作为优选，所述的间隔带为月牙形结构，间隔带剖面是“Δ”形体，间隔带与漩涡槽为一体。
作为优选，所述轮船可设带漩涡槽的蒙皮上并敷在轮船表面。
作为优选，所述的轮船为一种可在水中的与水之间具有对流的运行器具，所述为客船、货船、游船、军舰、航母、潜水艇、驳船、滑行艇、水翼船、气垫船、冲翼艇的一种。
综上所示，本实用新型表面漩涡槽式轮船在航行时时摩擦阻力降低，水流与固体表面摩阻消失，阻力变为动力，可大大提高速度节省动力，另外，漩涡槽内漩涡可以吸纳、阻尼、储存、释放与缓冲水力，实现了运行的抗紊流干扰、安全、平稳性好，噪音低。
附图说明
图1是本实用新型仿生漩涡槽式轮船的一种实施例旋漩涡槽式轮船整体结构示意图；
图2是图1中轮船1螺旋桨2表面旋涡槽剖面结构示意图；
图3是本实用新型的相邻漩涡槽过渡连接的剖面结构示意图；
图4是本实用新型漩涡槽中的间隔带结构示意图；
图5为本实用新型的漩涡槽的空气流动示意图。
图6为本实用新型的船体表面、螺旋桨材料为板形体示意图。
图中所示：船体1、螺旋桨2、漩涡槽3、连接体4、间隔带5、表面6组成。
具体实施方式
为便于说明，下面结合附图，对实用新型仿生漩涡槽式轮船做详细说明：
如附图1至图5中所示，仿生漩涡槽式轮船船体、螺旋桨1与水流具有对流的表面6设有漩涡槽3，轮船与水流具有对流的表面设有漩涡槽3，所述的漩涡槽3横截面与表面6之间的夹角为90°±20°，所述漩涡槽3长度方向的轴线与相对船体1与螺旋桨2表面水流方向之间的夹角为90°±20，所述漩涡槽相邻的两条漩涡槽可设计为相同或不同的深度和/或宽度，自同一面表面开始至结束端沿长度方向的轴线应该是连续不间断的，相邻两条漩涡槽之间由连接体4过渡连接，所述的相邻的两条漩涡槽3之间过渡连接为圆弧过渡；同一条漩涡槽内设有间隔带5，所述间隔带5与漩涡槽3的长度方向的轴线之间的夹角为90°±20°，所述的间隔带5的高度为漩涡槽3最大深度的5％～90％；螺旋桨1受到水流正压力面漩涡槽深度/或宽度是另一面的1.0-10.0倍，单条所述的漩涡槽3的深度与宽度的设置具有如下规律，表面6所附的部件越大、厚度越厚则漩涡槽3越深越宽，反之，则漩涡槽3越浅越窄；相邻的两条漩涡槽3应设置为不同的深度和/或宽度，以避免产生共振；相邻的两条漩涡槽3深度和/或宽度也可相等。相邻的两条漩涡槽3之间的距离根据表面6所附的部件的宽度具有如下规律，如果表面5所附的部件的宽度为等宽的，则相邻的两条漩涡槽3之间的距离为非等宽等距离的；如果表面所附的部件的宽度为等的，则相邻的两条漩涡槽3之间的距离根据表面6所附的部件的宽度变化规律依比例做适应性变化；所述的间隔带4为月牙形，间隔带5剖面可是“Λ”形体，月牙体的两斜面分别与旋涡槽内表面圆滑相接。所述的间隔带与漩涡槽3为一体。所述相邻的两个面上的漩涡槽之间由连接体过渡连接，过渡连接为为圆弧过渡、平台过渡、尖角过渡中一种，较佳的过渡连接为圆弧过渡。在本实施例中，所述的仿生漩涡槽式轮船为普通船，所述的船体1、螺旋桨2与水流具有对流的的表面均设有漩涡槽3、采用以上方案后，本实用新型有效利用了鲨鱼皮肤的结构理论，鲨鱼皮肤的表面是一道道旋涡槽，漩涡槽剖面呈圆弧状；
作为优选，船体表面、螺旋桨材料为板形体，可制成一个个相反方向圆弧体连接成的波浪形，每一个圆弧体内是漩涡槽3。
作为优选，单条所述的漩涡槽3的深度与宽度的设置具有如下规律，表面6所附的部件越大、厚度越厚则漩涡槽越深越宽，反之，则漩涡槽越浅越窄。
作为优选，所述的相邻的两条漩涡槽3之间由连接体过渡连接，过渡连接为为圆弧过渡、平台过渡、尖角过渡或向水流侧倾的尖角过渡中的一种，较佳的过渡连接为圆弧过渡。
作为优选，较佳的，所述的相邻的两条漩涡槽之间过渡连接为圆弧过渡。采用圆弧过渡能够最大限度的减少水流对流过程中所产生的摩擦，并可有效降低噪声。
作为优选，相邻的两条漩涡槽应设置为不同的深度和/或宽度，以避免产生共振。
作为优选，相邻两个面上的漩涡槽之间较佳的过渡连接为圆弧过渡、平台过渡、尖角过渡中一种。
作为优选，所述的船体1，螺旋桨2的表面5可设带漩涡槽3蒙皮，并敷在其表面5。
作为优选，所述为客船、货船、游船、军舰、航母、潜水艇、驳船、滑行艇、水翼船、气垫船、冲翼艇的一种。
综上所示，本实用新型仿生漩涡槽式轮船在航行时时摩擦阻力降低，水流与固体表面摩阻消失，阻力变为动力，可大大节省燃料的用量，另外，漩涡槽内漩涡可以吸纳、阻尼、储存、释放与缓冲水力，实现了轮船运行的抗紊流干扰、安全、平稳性好，噪音低。
在此，应该说明，在本实用新型的发明构思下所做出的任何改变都将落入本实用新型的保护范围内。

Claims (8)

1.一种仿生漩涡槽式轮船由：船体1、螺旋桨2、漩涡槽3、连接体4、间隔带5、表面6组成，其特征是：仿生漩涡槽式轮船船体1、螺旋桨2与水流具有对流的表面6设有漩涡槽3，所述的漩涡槽3横截面与表面6之间的夹角为90°±20°；所述漩涡槽3长度方向的轴线与相对船体1与螺旋桨2表面水流方向之间的夹角为90°±20，所述相邻的两条漩涡槽之间由连接体4过渡连接；同一条漩涡槽内设有间隔带5，所述的间隔带5与漩涡槽3长度方向轴线之间的夹角为90°±20°，所述的间隔带5高度为漩涡槽3最大深度的5％～90％；螺旋桨1受到水流正压力面漩涡槽深度/或宽度是另一面的1.0-10.0倍，所述漩涡槽相邻的两条漩涡槽可设计为相同的深度和/或宽度，自同一面开始至结束端沿长度方向的轴线应该是连续不间断的；单条所述的漩涡槽3深度与宽度的设置具有如下规律；表面5所附的部件越大、厚度越厚则漩涡槽3越深越宽，反之，则漩涡槽3越浅越窄；相邻的两条漩涡槽3应设置为不同的深度和/或宽度；相邻的两条漩涡槽3深度和/或宽度也可相等，相邻两条漩涡槽3之间的距离根据表面6所附部件的宽度具有如下规律；如果表面6所附的部件的宽度为等宽的，则相邻的两条漩涡槽3之间的距离为非等宽等距离的；如果表面所附的部件的宽度为等宽的，则相邻两条漩涡槽3之间的距离根据表面所附的部件的宽度变化规律依比例做适应性变化；所述的间隔带5为月牙形，间隔带5剖面可是“Λ”形体，月牙体的两斜面分别与旋涡槽内表面圆滑相接，所述的间隔带5与漩涡槽3为一体。
2.根据权利要求1所述的一种仿生漩涡槽式轮船，其特征在于：船体1、螺旋桨2表面材料为板形体，可制成一个个相反方向圆弧体连接成的波浪形，每一个圆弧体是漩涡槽3。
3.根据权利要求1所述的一种仿生漩涡槽式轮船，其特征在于：所述的相邻的两条漩涡槽3之间由连接体4过渡连接，过渡连接为圆弧过渡、平台过渡、尖角过渡或向迎水流侧倾的尖角过渡中一种，较佳的过渡连接为圆弧过渡。
4.根据权利要求1所述的一种仿生漩涡槽式轮船，其特征在于：作为优选，单条所述的漩涡槽3深度与宽度设置具有如下规律；表面所附的部件越大、厚度越厚则漩涡槽越深越宽，反之，则漩涡槽越浅越窄。
5.根据权利要求1所述的一种仿生漩涡槽式轮船，其特征在于：作为优选，相邻的两条漩涡槽3应设置为不同的深度和/或宽度。
6.根据权利要求1所述的一种仿生漩涡槽式轮船，其特征在于：相邻两个面上的漩涡槽之间较佳的过渡连接为圆弧过渡、平台过渡、尖角过渡中一种。
7.根据权利要求1所述的一种仿生漩涡槽式轮船，其特征在于：作为优选，所述轮船可设带漩涡槽3的蒙皮上并敷在轮船表面。
8.根据权利要求1所述的一种仿生漩涡槽式轮船，其特征在于：作为优选，所述为客船、货船、游船、军舰、航母、潜水艇、驳船、滑行艇、水翼船、气垫船、冲翼艇、玩具船的一种。
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