[发明专利]一种船舶减阻系统及其减阻方法

说明书

本发明公开了一种船舶减阻系统，包括迎流喷液装置、喷气装置、高压泵、控制装置，迎流喷液装置安装于船舶的首部，迎流喷液装置沿船舶的中纵剖面设置，高压泵安装于船首底部，迎流喷液装置位于高压泵一侧并与其连接，喷气装置设置于高压泵的相对另一侧并与其连接，喷气装置在船首底部及相对两侧呈U型设置，控制装置安装于船舶上并与高压泵信号连接。本发明首部的迎流减阻装置在船舶前缘迎流喷水可以改善船舶前缘高压区，降低船舶的粘压阻力，能够根据船舶的行进速度选择减阻方式以及控制减阻装置的喷射速率,消除了传统减阻方式单一性的弊端，提高减阻效率；采用气液两用高压泵生成高压水流和气泡，降低了减阻装置的安装难度，便于安装。

技术领域

本发明涉及船舶技术领域，尤其是涉及一种船舶减阻系统及其减阻方法。

背景技术

目前，绿色船舶和经济船舶是船舶发展和设计的主要趋势，船舶减阻技术的发展能够有效的减少能源浪费和环境污染。近年来，国内外对于船舶减阻已经有了一定的研究，现有的技术中常采用气泡减阻技术，气泡减阻技术主要是在运动船舶与水接触的船体表面之间注入气体，利用水与气体的密度、粘度差异，通过船舶实际浸湿面积的减少降低运行船舶的阻力。

目前船舶设想的减阻形式大多采用单一的气泡减阻，由于实船船底型线复杂、气泡上浮和逃逸严重等问题使得减阻效果大打折扣，而反向射流减阻技术没有引起广泛的关注。反向射流减阻工作原理主要是船舶在水中航行时，来流速度在其前缘较短范围内急剧减小形成驻点，导致在船舶前缘形成高压区，首尾压差导致粘压阻力增大，反向射流减阻技术通过改善驻点区域高压可以有效地减小粘压阻力。因此，开发一种基于反向射流减阻的多种减阻形式的船舶减阻技术对于船舶的提速和节能具有重要意义。

发明内容

发明目的：针对上述问题，本发明的目的是提供一种船舶减阻系统，能够根据船舶的航行速度调节减阻的方式，减少船舶航行阻力，降低船舶能耗。并提供了其减阻方法。

技术方案：一种船舶减阻系统，包括迎流喷液装置、喷气装置、高压泵、控制装置，迎流喷液装置安装于船舶的首部，迎流喷液装置沿船舶的中纵剖面设置，高压泵安装于船首底部，迎流喷液装置位于高压泵一侧并与其连接，喷气装置设置于高压泵的相对另一侧并与其连接，喷气装置在船首底部及相对两侧呈U型设置，控制装置安装于船舶上并与高压泵信号连接。

进一步的，迎流喷液装置包括送水管、高压喷水口，送水管沿沿船舶的中纵剖面安装于船首内部，其一端封闭，另一端与高压泵连接，送水管上沿其延伸方向间隔安装有多个高压喷水口，高压喷水口的喷射端依次穿设于船舶的首部并延伸至船舶外，高压喷水口与船舶的首部密封固连。

进一步的，喷气装置包括充气导管、高压喷气孔、输气管路，充气导管在船首底部及相对两侧分别设有一段，三者构成U型结构，每段充气导管上沿其延伸方向分别间隔设有多个高压喷气孔，高压喷气孔的喷射端依次穿设于充气导管，三段充气导管通过输气管路与高压泵连接。

最佳的，输气管路包括船侧输气管路、船底输气管路，船舶两侧的充气导管分别与一个船侧输气管路连通，船舶底部的充气导管与一个船底输气管路连通，两个船侧输气管路以及一个船底输气管路分别与高压泵密封连接。

进一步的，本系统还包括进气管、进水管，高压泵为气液两用高压泵，高压泵的进气口与进气管一端密封连接，进气管的另一端延伸至船舶上方，高压泵的进水口与进水管的一端密封连接，进水管的另一端延伸至船舶底部之下。

最佳的，进水管的两端设有滤网。

最佳的，迎流喷液装置与高压泵的出水口密封连接，喷气装置与高压泵的出气口密封连接。

进一步的，控制装置包括检测器、调节器，检测器、调节器分别安装于船舶上，高压泵、检测器分别与调节器信号连接。

最佳的，检测器为DGPS定位测速器，调节器为控制器。

一种上述的船舶减阻系统的减阻方法，包括以下步骤：