【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于船舶减阻增效
,具体涉及一种水下航行器粘液减阻装置。
技术介绍
在船舶领域,快速性一直是重要的性能指标之一。船舶的快速性指标,一般指船舶在推力对阻力的对抗作用下,在静水中作等速直线运动时,所能达到最大可能的航速值。快速性的优劣,对民用船舶来说将在一定程度上影响船舶的使用性和经济性,对军用舰艇而言,与提高舰艇的作战性能密切相关,因此每一艘船舶在设计任务书中就给定明确的快速性指标。当船舶的推力固定时,为了提高快速性指标,则需要通过各种手段,使得船舶在航行过程中受到的总阻力降低。水下航行器所受的阻力可分为摩擦阻力、形状阻力和粗糙度附加阻力三部分。传统的减阻方式主要通过外形的优化设计降低形状阻力,通过提高光洁度和控制加工时的表面粗糙度降低粗糙度附加阻力。在已经采用流线外形的水下航行器以及现有加工工艺下,传统方法进一步降低阻力的空间已经不大。事实上,船舶的摩擦阻力一般大于形状阻力,可占到总阻力的50%以上。对于水下航行器,这一比例还要更高。因此,想要进一步减小水下航行器的阻力,必须从减小表面的摩擦阻力入手。目前主流的表面减阻方法主要有超疏水减阻、沟槽减阻与粘液减阻等。其中超疏水减阻表面的气穴结构在水压的作用下易发生破坏,不适用于水下减阻。沟槽减阻方法的减阻效率相对较差,且沟槽容易被海洋生物附着而失去减阻效果。粘液减阻的减阻效果相对较高。研究表明,在流体中加入少量的减阻粘液(其成分主要为高分子聚合物或表面活性剂分子),湍流流动的摩擦阻力将显著降低。然而目前,粘液减阻的方法主要用于石油、供暖等内流管道,尚未应用于船舶领域。
技术实现思路
有鉴于此,本专 ...
【技术保护点】
一种水下航行器粘液减阻装置,其特征在于,包括:气瓶(1)、活塞缸、流量控制阀(3)、控制器(4)、接头(5)、粘液及气管和液管;其外围设备为水下航行器;所述水下航行器外壳的平行段上开有一圈或两圈沿其圆周方向均匀分布的粘液释放孔(6);所述气瓶(1)用于提供粘液释放的驱动力;所述控制器(4)用于获取水下航行器的航速,并依据其内部预存的航速与粘液流量的关系曲线得到当前航速下所需的粘液释放流量,控制流量控制阀(3)的开口大小;所述接头(5)有一个入口和一个以上的出口,所述出口个数与粘液释放孔(6)的个数相同;其连接关系如下:所述活塞缸腔体通过活塞分为两部分,一侧腔体通过气管与气瓶(1)连接,另一侧腔体内部为粘液,活塞缸充满粘液的腔体通过设置有流量控制阀(3)的液管与接头(5)的入口连接,接头(5)的一个以上的出口分别通过液管与水下航行器外壳上的粘液释放孔(6)相连;控制器(4)与流量控制阀(3)连接。
【技术特征摘要】
1.一种水下航行器粘液减阻装置,其特征在于,包括:气瓶(1)、活塞缸、流量控制阀(3)、控制器(4)、接头(5)、粘液及气管和液管;其外围设备为水下航行器;所述水下航行器外壳的平行段上开有一圈或两圈沿其圆周方向均匀分布的粘液释放孔(6);所述气瓶(1)用于提供粘液释放的驱动力;所述控制器(4)用于获取水下航行器的航速,并依据其内部预存的航速与粘液流量的关系曲线得到当前航速下所需的粘液释放流量,控制流量控制阀(3)的开口大小;所述接头(5)有一个入口和一个以上的出口,所述出口个数与粘液释放孔(6)的个数相同;其连接关系如下:所述活塞缸腔体通过活塞分为两部分,一侧腔体通过气管与气瓶(1)连接,另一侧腔体内部为粘液,活塞缸充满粘液的腔体通过设置有流量控制阀(3)的液管与接头(5)的入口连接,接头(5)的一个以上的出口分别通过液管与水下航行器外壳上的粘液释放孔(6)相连;控制器(4)与流量控制阀(3)连接。2.如权利要求1所述的一种水下航行器粘液减阻装置,其特征在于,所述活塞缸为双体活塞缸(2),包括:第一缸体(21)、第一活塞(22)、连杆(23)、通海管(24)、第二活塞(25)及第二缸体(26);第一活塞(22)位于第一缸体(21)内部,将第一缸体(21)的内腔分为两个腔体,分别为腔体A和腔体B,腔体A通过气管与气瓶(1)相通;第二活塞(25)位于第二缸体(26)内部,将第二缸体(26)的内腔分为两个腔体,分别为腔体C和腔体D,腔体C通过通海管(24)与水下航行器外部的海水相通,腔体C内部为海水,腔体D通过设置有流量控制阀(3)的液管与接头(5)的入口连接,腔体D内部为粘液;连杆(23)的两端分别位于第一缸体(21)的腔体B内及第二缸体(26)的腔体C内,且分别与第一活塞(22)及第二活塞(25)固定连接。3.如权利要求1或2所述的一种水下航行器粘液减阻装置,其特征在于,所述粘液为高分子聚合物或表面活性剂,所述高分子聚合物或表面活性剂中的分子为长链有序结构。4.如权利要求1或2所述的一种水下航行器粘液减阻装置,其特征...
【专利技术属性】
技术研发人员:陈伟,王磊,张昊,王文博,庞杰,钱家昌,陈虹,
申请(专利权)人:中国船舶重工集团公司第七一九研究所,
类型:发明
国别省市:湖北;42
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