CN207389491U - 一种带有导流鳍的回形减摇水舱 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种带有导流鳍的回形减摇水舱，包括水舱主体，顶部通气气阀，水舱内的阻尼挡板及导流鳍。所述水舱主体呈回字形且水舱内壁上半部分向内倾斜，有利于缓解自由液面对水舱壁面的冲击，同时为水舱两侧提供了更大的储水空间；顶部通气气阀的开关用于控制水舱是否处于工作状态；水舱内布置阻尼挡板，用于增加水流的阻尼，扩大减摇周期范围；在阻尼挡板附近及水舱内壁拐角处布置导流鳍，可有效减弱水舱晃荡引起的漩涡以及自由液面的翻卷从而降低噪声。

Description

一种带有导流鳍的回形减摇水舱

技术领域

本实用新型属于船舶与海洋工程技术领域，具体涉及一种带有导流鳍的回形减摇水舱。

背景技术

船舶与海洋工程领域针对横摇减摇的研究已有一百多年的历史，这期间据统计先后出现了至少三百多种类型的减摇装置，但经过长期实践的考验只有少数几种方法得到了推广和应用，如舭龙骨、减摇鳍，减摇水舱，其中减摇水舱是十分常用的一种减摇装置，它的优点是设备简单，造价低，在任何航速下均有一定的减摇效果。

减摇水舱的减摇原理是当舰船倾侧时，水舱内的水柱振荡滞后波浪振荡180°相位角，水舱内水柱所造成的减摇力矩与波浪的倾倒力矩方向总是相反的，使水在水舱内产生的力矩抵消波浪的倾斜力矩，从而对舰船的继续摇荡起到了阻止和减小的作用、

然而当减摇水舱两侧液面发生变化时，水面会出现波动，特别是横摇加速度较大时，水面随之出现翻卷、漩涡，冲击舱壁等剧烈运动，并同时产生噪声，该噪声的强度有时可达40dB以上使船上人员感觉不适，严重影响船舶的舒适性。

发明内容

本实用新型所要解决的技术问题是提供一种相较于常规的U型减摇水舱噪声更小、减摇效果更好的减摇水舱。

本实用新型为解决其问题所采用的技术方案是提供一种带有导流鳍的回形减摇水舱，包括水舱主体、通气气阀、导流鳍以及阻尼挡板，水舱主体呈回字形，水舱内壁上半部分向内倾斜，左右侧壁相互连通，通气气阀设置在水舱主体顶部中间位置，阻尼挡板设置在水舱液面以下，沿水舱主体左右两侧对称分布，导流鳍设置在阻尼挡板两侧及水舱内壁90°拐角处。

进一步地，所述的水舱内壁向内倾斜的起始高度在水舱内液面高度处，斜坡与竖直壁面的夹角在5~15°之间。

进一步地，所述的阻尼挡板两侧的导流鳍设置在正对阻尼挡板开孔的中间位置，沿与阻尼挡板垂直的方向在水舱主体左右两侧成对布置，且与阻尼挡板的距离大于0.1倍的开孔特征长度L。

进一步地，所述的设置在水舱内壁90°拐角处的导流鳍中心点和水舱拐点连线与水平方向夹角成45°，且翼型剖面的两个端点连线与水平方向夹角在10~40°之间。

进一步地，所述的导流鳍的翼型为对称翼型，翼型的两端角度在15~45°之间。

进一步地，所述的水舱内壁90°拐角为垂直相交、导圆或圆弧过渡的形式。

本实用新型采用的回字形水舱主体及水舱内壁带有斜坡的设计有利于缓解自由液面对水舱壁面的冲击、减少噪声，同时为水舱两侧提供了更大的储水空间；水舱内设置的阻尼挡板用于增加水流的阻尼，以增大减摇的适用范围；在阻尼挡板两侧及水舱内壁90°拐角处设置导流鳍，可有效减弱水舱晃荡引起的漩涡以及自由液面的翻卷从而降低噪声，增强船上的舒适度。

附图说明

下面结合附图和具体的实施方式对本实用新型作进一步详细的说明。

图1 是本实用新型的立体示意图。

图2 是本实用新型的横剖面示意图。

图3 是本实用新型拐角处导流鳍的侧视图。

图4是本实用新型第一实施例的示意图。

图5是本实用新型第二实施例的示意图。

具体实施方式

以下参照附图对实用新型所涉及的一种带有导流鳍的回形减摇水舱做详细的说明。

图1 为本实用新型的立体示意图。本发明所涉及的一种带有导流鳍的回形减摇水舱，包括水舱主体1、设置在水舱主体1顶部中间位置的通气气阀2、导流鳍3以及阻尼挡板4.

水舱主体1呈回字形，水舱内壁5上半部分向内倾斜，回字形设计从顶部将水舱两侧连通，水舱内壁5向内倾斜的起始高度在水舱内液面高度处，斜坡与竖直壁面的夹角在5~15°之间。水舱主体1的回字形及内侧壁面5的斜坡设计有利于缓解自由液面对水舱壁面的冲击、减少噪声，同时为水舱两侧提供了更大的储水空间。

通气气阀2的设置有空气阀门，通气气阀2的形式可以有多种，实现的功能为通过关闭空气阀门，使水舱内的空气与外界大气隔绝，同时将水舱左右两侧隔绝，阻断水舱两侧的空气流通，从而实现关闭水舱的目的。通常情况下通气气阀2打开，水舱内空气与外界大气连通，水舱正常工作，当外部海况横摇周期超出减摇水舱的周期适用范围时可以将通气气阀2关闭，避免产生剧烈的横摇增摇。

对于被动式减摇水舱，小阻尼在共振点的减摇效果好，但离开共振频率时水舱不但没有减摇效果，反而可能引起增摇，因此水舱内需要设置阻尼挡板4。阻尼挡板4为水舱内提供适当的阻尼以增大减摇的适用范围。阻尼挡板4的个数及板上的开孔率应依据具体的水舱减摇要求而定。阻尼挡板4设置在水舱液面以下，沿水舱主体1左右两侧对称分布

导流鳍3设置在阻尼挡板4两侧及水舱内壁90°拐角处，目的是减弱水舱晃荡引起的漩涡以及自由液面的翻卷从而降低噪声。阻尼挡板4两侧的导流鳍3设置在正对阻尼挡板4开孔的中间位置，沿与阻尼挡板4垂直的方向在水舱主体1左右两侧成对布置，且与阻尼挡板4的距离大于0.1倍的开孔特征长度L；水舱内壁90°拐角处的导流鳍3中心点和水舱拐点连线与水平方向夹角成45°，且翼型剖面的两个端点连线与水平方向夹角在10~40°之间。水舱内壁90°拐角为垂直相交、导圆或圆弧过渡的形式。

图2是本实用新型的横剖面示意图。水舱主体1呈回字形。

图3是本实用新型拐角处导流鳍的侧视图。导流鳍3之间及导流鳍3与水舱壁面之间采用圆柱形钢管连接，并通过焊接固定，其他位置的导流鳍3及阻尼挡板4由于与水舱底部直接连接，可通过焊接的方式直接固定。所述的导流鳍的翼型为对称翼型，翼型的两端角度在15~45°之间。

图4、图5分别为本实用新型的第一和第二实施例的减摇水舱，第一实施例中，共布置对称布置2块阻尼挡板，8块导流鳍，其中水舱内壁90°拐角处布置了4块导流鳍，水舱底部沿左右对称布置了2块阻尼挡板，每块阻尼挡板搭配布置了2块导流鳍，导流鳍正对阻尼挡板开孔的中间位置；第二实施例中，共布置对称布置4块阻尼挡板，7块导流鳍，其中拐角处布置了4块导流鳍，水舱底部布置4块阻尼挡板，靠中间的2块阻尼挡板搭配正中间的1块导流鳍，靠外侧的2块阻尼板各自搭配布置了1块导流鳍，导流鳍的位置同样正对阻尼挡板开孔的中间位置。

本实用新型采用的回字形水舱主体及水舱内壁带有斜坡的设计有利于缓解自由液面对水舱壁面的冲击、减少噪声，同时为水舱两侧提供了更大的储水空间；水舱内设置的阻尼挡板用于增加水流的阻尼，以增大减摇的适用范围；在阻尼挡板两侧及水舱内壁90°拐角处设置导流鳍，可有效减弱水舱晃荡引起的漩涡以及自由液面的翻卷从而降低噪声，增强船上的舒适度。

应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型特征的前提下，还可以做出改进及变形，这些改进和变形也应视为本实用新型的保护范围。

Claims (6)

1.一种带有导流鳍的回形减摇水舱，包括水舱主体（1）、通气气阀（2）、导流鳍（3）以及阻尼挡板（4），其特征在于，水舱主体（1）呈回字形，水舱内壁（5）上半部分向内倾斜，左右侧壁相互连通；通气气阀（2）设置在水舱主体（1）顶部中间位置；阻尼挡板（4）设置在水舱液面以下，沿水舱主体（1）左右两侧对称分布；导流鳍（3）设置在阻尼挡板（4）两侧及水舱内壁（5）90°拐角处。

2.根据权利要求1所述的一种带有导流鳍的回形减摇水舱，其特征在于，所述的水舱内壁（5）向内倾斜的起始高度在水舱内液面高度处，斜坡与竖直壁面的夹角在5~15°之间。

3.根据权利要求1所述的一种带有导流鳍的回形减摇水舱，其特征在于，所述的阻尼挡板（4）两侧的导流鳍（3）设置在正对阻尼挡板（4）开孔的中间位置，沿与阻尼挡板（4）垂直的方向在水舱主体（1）左右两侧成对布置，且与阻尼挡板（4）的距离大于0.1倍的开孔特征长度L。

4.根据权利要求1所述的一种带有导流鳍的回形减摇水舱，其特征在于，所述的设置在水舱内壁（5）90°拐角处的导流鳍（3）中心点和水舱拐点连线与水平方向夹角成45°，且翼型剖面的两个端点连线与水平方向夹角在10~40°之间。

5.根据权利要求1所述的一种带有导流鳍的回形减摇水舱，其特征在于，所述的导流鳍（3）的翼型为对称翼型，翼型的两端角度在15~45°之间。

6.根据权利要求1所述的一种带有导流鳍的回形减摇水舱，其特征在于，所述的水舱内壁（5）90°拐角可以是垂直相交、导圆或圆弧过渡的形式。