CN203854831U - 一种节能助推的船舶减纵摇装置 - Google Patents

一种节能助推的船舶减纵摇装置 Download PDF

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吴静萍
王旭
刘浪
王松波
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Abstract

一种节能助推的船舶减纵摇装置包括船体尾部板状喷水口、管道、船体表面进水口、四冲程往复泵；船体表面进水口设在船尾的边界层的分离点处，与往复泵之间是管道连接，往复泵安装在主机后方，方便提供动力。往复泵与尾部板状喷水口也是利用管道连接。尾部板状喷水口则是并排设在尾部的设计水线高度处。能够减小船体的阻力，首先在吸水的时候，在边界层分离点吸水会减小船体阻力。而且向船体后部喷射板状水柱达到消浪的目的，也大大减小了船体阻力。振动噪声小，稳定性高，适用于舒适性要求高的船舶。

Description

一种节能助推的船舶减纵摇装置
技术领域
本实用新型涉及一种船舶减纵摇装置，特别是涉及一种节能助推的船舶减纵摇装置。
背景技术
目前减横摇的装置很多，技术较为成熟，但是改善船舶纵向摇动的装置甚少，而且效果都不是很理想。其原因主要是纵向稳定力矩比横向稳定力矩大。具体方法多是采用固定式被动首鳍，带机翼的可控尾鳍，减纵摇组合附体等，但由于纵向运动能量大，周期短，而且随航速、波浪条件不同，往往会引发船首的剧烈振动，或影响推进器性能，机构复杂、布置困难，至今还未能很好解决。20世纪80年代中期，日本提出了一种在船底艏部加装半潜体的减纵摇运动方案，并且进行了大量的船模及实船试验。结果表明半潜体在船体的运动响应峰值附近可以有效地降低其纵摇和艏部垂向加速度，但由于所采用的半潜体排水体积占全船的10％，甚至更大，使阻力增加，有效频带范围较窄，在较长波长和较短波长范围内其效果变差。固定式被动首鳍，一般首鳍垂向投影面积为船体设计水线面面积的2％ ～4％，不规则波中减少纵摇的平均效率为10％ ～15％，最大达17％，不影响操纵性和营运性能，但加装面积过大的首鳍会引发船首的剧烈振动。带机翼的可控尾鳍，尽管减摇效率与普通尾鳍效果差不多，但尾鳍影响推进器性能，机构复杂、布置困难。十字型减纵摇舵是在保持原舵型不变的条件下，由一个垂向舵叶、垂向舵叶两侧垂直平伸出去的水平向反应舵叶和交接处的流线型舵球焊接成整体的十字型抗纵摇舵，安装在船舶尾部的螺旋桨后方。但是十字形尾鳍的焊接工作量大，而且属于悬臂梁，对强度要求也很高。
目前存在的减纵摇的装置都是以增加船体阻力为代价来实现减纵摇效果的。无论是主动型减摇装置还是被动型减摇装置都是增加船舶外部的附体，焊接加工等方面难度都大大增加。
发明内容
本实用新型的目的在于提供一种节能助推的船舶减纵摇装置，可以通过向船体后部喷射板状水柱来增加船体虚长度，增加了复原力矩，从而达到减纵摇的效果。
为实现上述目的，本实用新型所采用的技术方案为：
包括船体尾部板状喷水口、管道、船体表面进水口、四冲程往复泵；船体表面进水口设在船尾的边界层的分离点处，与往复泵采用管道连接，往复泵安装在主机后方，方便提供动力。往复泵与尾部板状喷水口采用管道连接。尾部板状喷水口则是并排设在尾部的设计水线高度处。
按上述技术方案，所述的往复泵为四缸式冲程活塞泵。
用喷射板状水柱的方式来取代压浪板，从而增加了船舶虚长度，起到了很好的减纵摇的作用。通过测量船舶边界层的水流情况，在边界层的分离点位置铺设吸水管道，吸进来的水被往复泵作用后经过管道从船体后部的喷水口喷射出去。
通过喷射板状水柱来增加船长，不但减小了钢材的重量，降低了造价，而且可操纵性回转性很强。而且我们没有增加船体附体，大大避免了增加阻力来达到减纵摇的效果。
采用四缸式冲程活塞泵。四缸并排式，每四分之一循环一次，以保持喷出水柱的持续稳定。
本实用新型的优点是：减小了船体的阻力，首先在吸水的时候，在边界层分离点吸水会减小船体阻力。而且向船体后部喷射板状水柱达到消浪的目的，也大大减小了船体阻力。如果船舶进入浅水区，螺旋桨是不能用的，只能靠拖船，但本实用新型可以可以推动船舶航行。振动噪声小，稳定性高，适用于舒适性要求高的船舶。
附图说明
图1为本实用新型的结构示意图。
图中1．船体尾部板状喷水口，2．管道，3．往复泵活塞，4．船体表面进水口，5．往复泵，6．船体。
具体实施方式
包括船体尾部板状喷水口1、管道2、船体表面进水口4、往复泵5；
船体表面进水口4设在船尾的边界层的分离点处，与往复泵5采用管道2连接，往复泵5安装在主机后方，方便提供动力。往复泵5与尾部板状喷水口1采用管道2连接。尾部板状喷水口1则是并排设在尾部的设计水线高度处。
船舶在航行时，在船体6后部的船体表面进水口4会吸水，水从船体表面进水口4进去后会在往复泵活塞3的作用下产生高能量，通过管道2向船体尾部板状喷水口1喷射出去，从而形成了板状的高压水柱。

Claims (2)

1.一种节能助推的船舶减纵摇装置，其特征在于：包括船体尾部板状喷水口（1）、管道（2）、船体表面进水口（4）、往复泵（5）；船体表面进水口（4）设在船尾的边界层的分离点处，与往复泵（5）之间是管道（2）连接，往复泵（5）安装在主机后方；往复泵（5）与尾部板状喷水口（）1用管道（2）连接；尾部板状喷水口（1）则是并排设在尾部的设计水线高度处。
2.根据权利要求1所述的节能助推的船舶减纵摇装置，其特征在于：所述的往复泵（5）为四缸式冲程活塞泵。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109466713A (zh) * 2018-11-09 2019-03-15 中国船舶工业集团公司第七0八研究所 一种适用于喷水推进船舶的姿态自适应控制装置
CN113501099A (zh) * 2021-08-26 2021-10-15 哈尔滨工程大学 一种减纵摇槽道螺旋桨

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