CN2382651Y - 吸水式推进器 - Google Patents

Abstract

“吸水式推进器”是在现有轮船的船头吃水深度的中部、劈水的两边,各开一个吸水通道,两通道的直径相同。在现有轮船螺旋桨处开一个排水通道。排水通道直径根据轮船主机功率设计。吸水通道和排水通道在轮船内部汇合处连接。主机安装在两个吸水通道中间。螺旋桨在排水通道内工作。使用吸水式推动器的轮船在航行时,同时受到前面的吸力和后面的推力。并能够减少船体快速移动时产生的兴波阻力与船体不同部位压力不同产生的阻力。

Description

吸水式推进器

本实用新型涉及船舶的一种新型推动装置，由于它特殊的工作方式，所以能克服船舶航行时的兴波阻力和不同部位的压阻。

目前我国现有的船舶所使用的推进嚣的工作方式主要有：

1)明轮式、2)风帆式、3)喷水式、4)导管式、5)普通螺旋桨式等。其中明轮式和风帆式不适合在轮船上使用，而导管式、喷水式又仅适用于特殊用途的船舶。所以现在广范在船舶上使用的是普通螺旋桨式推进器。众所周知，推进器提高推力的最好方法之一是：尽量增加推进器工作时向后推出水的质量。但普通螺旋桨推进器的桨叶是通过桨轴与船舶尾部连接的，桨叶和船舶尾部有一个固定的距离，也就是桨叶向后推出水的质量越大、桨叶和船舶尾部之间水的流速就越大，如考虑船舶向前的航行速度，桨叶和船舶尾部之间水的流速就更大，所以船舶尾部的压力减小(这个力和桨叶通过桨轴作用到船体的推力方向相反)。同时因推进器推出水的质量越大，产生的推力就越大，船舶的航速也越大。所以船舶前半部、劈水两边的两个斜面承受水的压力就越大。(这个力和前面提到的船舶尾部压力是船舶航行中三大阻力之一，不同部位的压阻)。

吸水式推进器能够克服推进力增加时，船舶尾部压力减小和前半部压力增加的问题。同时还能克服船头劈开的水在返回撞击船体时的兴波阻力。

本实用新型的目的是要提供一种新的推进器，克服船体快速航行时产生的兴波阻力和船体各部位所受压力不同产生的压阻，提高船舶的航行速度。

因为船舶在水中所受的阻力主要有三种：

(一)船体的磨擦阻力；

(二)船体移动时产生的兴波阻力；

(三)船体各部位所受压力不同产生的阻力。

“吸水式推进器”的原理是前面吸水、后面排水惯通式推进方式。前面吸水时对船体有一个吸力，同时因大量的水被吸入通道内，船头劈开的水量减少，所以船舶前半部劈水两侧两个斜面承受水的压力减小，同时产生的波浪小，所以兴波阻力减小。后面排水时，对船体产生一个推力，同时还能补充船舶尾部的水量，增加船舶尾部的压力。所以“吸水式推进器”这种惯通式工作方式能够减小船舶快速航行产生的兴波阻力和船体各部位所受压力不同产生的压阻，达到提高船舶航速的目的。

本实用新型“吸水式推进器”的实现方案有两种：

(一)两个吸水通道，一个排水通道；

(二)一个吸水通道，两个排水通道。

现以第一种方案，两个吸水通道，一个排水通道为例，详细说明因为本实用新型的目的是要解决现有轮船的航行速度低和节能。所以在现有船体的基础上，在船头吃水线以下，吃水深度的中部，劈水的两边，各开一个圆口，构成吸水通道的入口，如图(4)所示，两个吸水通道入口直径相同，即：Ф₁＝Ф₂。两个吸水通道直径等于吸水通道入口直径。因吸水通道入口在船头吃水深度的中部，所以有部分吸水通道与船舱的底部形成一个夹角α，α≤15℃。吸水通道是由前到后通过汇合处与排水通道连接，如图(2)所示。排水通道的出口设在原有轮船螺旋桨的位置。排水通道的开口直径和原有轮船螺旋桨直径相同或根据轮船的吨位和主机的功率设计排水通道的直径。排水通道的长度设置是轮船长度的5％左右。吸水通道和排水通道在汇合处连接要圆滑通畅。通道壁所使用的材料可根据轮船的吨位和实际使用条件设计选择。吸水式推进器的螺旋桨工作在排水通道内。螺旋桨的桨轴通过通道壁和主机的连接技术，可使用现有轮船螺旋桨桨轴通过船体和主机的密封滑动连接技术。吸水式推进器两个吸水通道截面积之和等于排水通道截面积。

。整个通道的制做方法，均应采用钢板焊接的方法制作。做到圆滑通畅，尽量减小水的磨擦阻力。整个通道与船体连接固定也应采用焊接的方法，做到牢固可靠。

由上述方案可以看出“吸水式推进器”仅是在原有船舶基础上增加吸水通道和排水通道，螺旋桨在排水通道内工作，形成一种惯通式工作方式。吸水式推进器与现有的各种推进器比较，所不同的地方就是增加了吸水通道和排水通道。螺旋桨在排水通道内工作。

吸水式推进器的优点：它在工作时，船体要同时受到两个向前的动力。(一)前面的吸力；(二)后面的推力。这种通过排水通道产生的推力比普通螺旋桨推进器产生的推力要集中。同时因为吸水式推进器的工作方法是前面吸水，后面排水，这样又能减少船体快速移动时产生的兴波阻力和船体不同部位压力不同产生的阻力。

吸水式推进器的缺点：吸水通道和排水通道占用了船舱的容积和自重，浪费了钢材，相对增加了造船难度。本实用新型的原理由下面的附图给出：

图(1)轮船的立体图

图(2)轮船的A-A′剖面图

图(3)吸水通道和排水通道与主机在船舱底部的排放位置图

图(4)船头两吸水通道入口位置图

图中符号说明：

(1)排水通道出口，(2)吃水线，(3)(4)吸水通道入口，(5)劈水，(6)排水通道，(7)螺旋桨，(8)螺旋桨和主机连接轴，(9)主机，(10)(11)吸水通道，(12)部分吸水通道与舱底夹角α，(13)吸水通道和排水通道汇合处，Ф₁、Ф₂吸水通道的直径，Ф、排水通道的直径，L′排水通道长度，L轮船的总长度，α、部分吸水通道与船舱底部的夹角。其中：

，L′＝L·5％，α≤15℃。

吸水式推进器的吸水通道入口(3)(4)，是在船头吃水线(2)以下，吃水深度中部，劈水(5)的两边各开一个圆口，如图(4)所示，吸水通道(10)(11)是在船舱的底部由前到后通过汇合处(13)与排水通道(6)相连接，连接处应圆滑通畅。如图(3)所示。排水通道出口(1)选在原有轮船螺旋桨处，如图(1)所示。排水通道直径等于原有轮船螺旋桨直径或根据轮船的吨位及主机的功率设计排水通道(6)的直径。主机(9)的安装位置是在两个吸水通道(10)(11)之间。如图(3)所示。主机(9)和螺旋桨(7)通过通道壁的连接方法，使用现有轮船主机和螺旋桨通过船体的连接技术。螺旋桨(7)工作在排水通道(6)内。如图(2)所示。

因吸水通道入口(3)(4)在船头吃水深度的中部，而吸水通道(10)(11)在船舱的底部，所以部分吸水通道与船舱的底部有一个夹角α，α≤15℃。通道壁所使用材料可根据轮船的吨位和使用条件设计选择。

Claims (1)

1、一种吸水式推进器，其特征是：在轮船头部吃水深度的中部劈水两边各开一个口，组成吸水通道，在轮船的尾部开一个口组成排水通道，吸水通道和排水通道在船舱的底部汇合处连接，螺旋桨在通道内工作。

Images