[发明专利]一种节能高效气泡减阻装置及减阻方法

说明书

本发明提供了一种节能高效气泡减阻装置及减阻方法，属于船舶节能装置技术领域。解决现有减阻装置能耗偏高的问题。它包括气体生产机构、气体传导机构和气体释放机构，气体生产机构设置在船艏位置，若干组气体释放机构均匀对称分布在船舶的左右舷处，气体生产机构和气体传导机构设置在船体中心线上，气体生产机构和气体传导机构连接，气体传导机构与气体释放机构连接，气体释放机构包括进水口、进水口挡板、进气口导管、气‑液排出口、气‑流混合室、固定夹板、气‑液排出口挡板和围板框架；本发明提出一种特殊的气体释放机构，利用船底流场导流机构，提高气体释放机构处水的流速，降低排气口处的压力，进而减小气体生产机构的能耗，实现节能目的。

技术领域

本发明创造属于船舶节能装置技术领域，尤其是涉及一种节能高效气泡减阻装置及减阻方法。

背景技术

船舶在前行过程中，水会对其产生阻力，为了节约运行成本，降低能量的消耗，需要尽可能减少阻力对船舶的影响，通常采用气泡减阻技术达到减阻目的。

现有一种通过空气形成润滑层的减阻装置，当船舶在前行时，打开通气阀门，空气压缩机生成的空气流向空气减阻装置，并随着开口排出至船体外，在船底形成气泡层，通过降低船底表面附近的流体密度和粘性，改变湍流边界层内流动状态，来降低船舶前行时的阻力。随着船舶吃水的增大，空气压缩机产生空气所需的压强也随之增大，使船舶减阻成本有明显的增加，需要设计一种节能高效的气泡减阻装置来降低减阻成本，进一步降低船舶的运营成本。

发明内容

有鉴于此，本发明创造旨在提出一种节能高效气泡减阻装置，以解决现有减阻装置能耗偏高的问题。

为达到上述目的，本发明创造的技术方案是这样实现的：

一种节能高效气泡减阻装置，包括气体生产机构、气体传导机构和气体释放机构，所述气体生产机构设置在船舶的艏部位置，所述气体释放机构设置若干组，若干组气体释放机构均匀对称分布在船舶的左右舷处，所述气体生产机构和气体传导机构设置在船体中心线上，所述气体生产机构和气体传导机构连接，所述气体传导机构与气体释放机构连接；

所述气体传导机构包括导气空心管、空气压力罐、空气分流舱和流量仪，所述空气压力罐通过管路与空气分流舱连通，所述空气分流舱通过若干导气空心管与若干气体释放机构一一对应连通；在空气分流舱上设有流量仪；

所述气体产生机构包括空气压缩机和限压阀，所述空气压缩机通过管路与空气压力罐连通，在管路上设置限压阀；

所述气体释放机构包括进水口、进水口挡板、进气口导管、气-液排出口、气-流混合室、固定夹板和气-液排出口挡板；

在固定夹板上设有围板框架，在围板框架内的一侧设置进水口挡板，另一侧设置气-液排出口挡板，所述进水口挡板和气-液排出口挡板均倾斜布置，进水口挡板和气-液排出口挡板之间形成气-流混合室，所述气-流混合室的顶部设有顶盖，底部设有底板，所述底板固定在固定夹板上，所述顶盖与进水口挡板和气-液排出口挡板固定连接，在气-流混合室的顶盖的中心处穿入进气口导管，在进水口挡板与底板之间形成进水口，在气-液排出口挡板与底板之间形成气-液排出口，所述进气口导管与对应的导气空心管连通，通过固定夹板将气体释放机构固定在船底。

更进一步的，所述流量仪与中控系统连接，通过中控系统控制进入气体释放机构中的空气流量的大小。

更进一步的，所述围板框架为长方体框架，其长宽高比例为6:2.6:1。

更进一步的，所述进水口挡板相对于船底的倾斜角度为15度，气-液排出口挡板相对于船底的倾斜角度为10度。

更进一步的，所述进气口导管相对水流方向的倾斜角度为135度。

更进一步的，进水口挡板长度为气-液排出口挡板长度的2倍。