專利名稱:三段式尾流增速氣墊船船體的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域:
本發(fā)明涉及一種氣墊船,特別涉及三段式尾流增速氣墊船船體。
背景技術(shù):
氣墊船是指航行時(shí)利用高于大氣壓的壓縮空氣在船體與水面或 地面間形成一層氣墊,將船體與水面隔離,使船體部分或全部升離水 面或地面的船舶。將船體與水的接觸轉(zhuǎn)變?yōu)榇w與空氣的接觸,大大 減小阻力。接觸面的改變一方面可以提高船只的運(yùn)行速度,另一方面 可以拓寬船只的運(yùn)行載體,所以氣墊船具有很大的發(fā)展前景。經(jīng)調(diào)研, 發(fā)現(xiàn)目前所有的氣墊船在確保氣墊形成的過(guò)程中,維持氣墊的壓縮空 氣從船體與水面的縫隙流出,沒(méi)有二次利用,有時(shí)高達(dá)上百米每秒的 空氣白白的流入大氣中,.造成極大的能源浪費(fèi)。盡管目前也有涉及對(duì) 氣墊船船體改造的專利,但都未涉及到對(duì)氣墊尾流的利用。
發(fā)明內(nèi)容
為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn),本發(fā)明的目的在于提供三段式尾 流增速氣墊船船體,具有提高氣墊船尾流的利用,減小不必要的浪費(fèi), 降低氣墊船本身的運(yùn)行成本,在同樣的風(fēng)機(jī)或風(fēng)扇流量下盡可能的提 高氣墊船的航行速度。
為了達(dá)到上述目的,本發(fā)明采用的技術(shù)方案為
三段式尾流增速氣墊船船體,包括前密封艙l,前密封艙l和中間艙體2的一端連接,中間艙體2的另一端和后密封艙3連接在一起, 所述的中間艙體2包括左側(cè)板5,左側(cè)板5的頂部和上封板6 —邊連 接,右側(cè)板8的頂部和上封板6的相對(duì)的另一邊連接,弧形板4的弧 底部和上封板6連接,其中左側(cè)板5、右側(cè)板8、上封板6和弧形板 4形成氣室14;上封板6上配置有氣室14與氣囊相連的氣孔7;增 速器10和12固定在左側(cè)板5及右側(cè)板8上;在左側(cè)板5及右側(cè)板8 近水面上開(kāi)有連通氣室14與增速器10和12的葉柵翼型17的氣流通 道;所述的前密封艙1或后密封艙3包括前封板19,前封板19的一 端和上封板6連接,前封板19的另一端和隔板18的底端連接,隔板 18的頂端和上封板6連接,弧形板4和隔板18及右側(cè)板8相連。
所述的增速器10或12包括蓋板16,蓋板16是直角形鋼板,蓋 板16下部與葉柵翼型17連接,上側(cè)部與左側(cè)板5或右側(cè)板8連接。
所述的增速器的葉柵翼型17可以是一組三角葉柵;也可以是一 組上凸下凹的葉柵;還可以是一組雙凸葉柵;還可以是一組對(duì)稱葉柵; 還可以是一組平凸葉柵;葉柵翼型17的葉片之間等間距排列。
本發(fā)明的工作原理是
空氣從氣囊經(jīng)由氣孔7進(jìn)入氣室14,再由氣室14進(jìn)入增速器10 和12的氣流通道相連通,然后在葉柵翼型17上下表面流動(dòng),根據(jù)空 氣動(dòng)力學(xué)知識(shí)可知,當(dāng)空氣流到葉柵翼型17前緣時(shí),分成上、下兩 股氣流,分別沿葉柵翼型17上、下表面滑過(guò),然后在葉柵翼型17后 緣重新匯合逐漸向后流去。根據(jù)葉柵翼型17的結(jié)構(gòu)可知,葉柵翼型 17的上表面比較凸出,所以流管較細(xì),這樣葉柵翼型17上表面的空氣只有加快流過(guò)才能維持質(zhì)量守恒。另外根據(jù)伯努利方程可知,流速 高的地方,對(duì)應(yīng)的壓力諕低,只有這樣才能維持能量守恒,所以葉柵
翼型17上表面的壓力降低。發(fā)生葉柵翼型17下表面的情況恰好與上 表面相反,氣流受阻擋作用,流管變粗,流速減慢,壓力增大。于是 葉柵翼型17的上、下表面出現(xiàn)了壓力差,垂直于相對(duì)氣流方向的壓 力差的總和就是葉柵翼型17的升力。
由于在船體上布置葉柵翼型17組合,合理的安排葉柵翼型17的 排列方向?qū)⑸D(zhuǎn)化為推力來(lái)加速氣墊船的運(yùn)動(dòng),故而對(duì)氣墊船氣墊 尾流進(jìn)行二次利用。
圖1為三段式尾流增速氣墊船船體示意圖。 圖2為三段式尾流增速氣墊船船體的中間艙示意圖。 圖3為三段式尾流增速氣墊船船體的中間艙的增速器示意圖。 圖4為一組三角葉柵翼型橫截面剖視圖。 圖5為一組上凸下凹的葉柵翼型橫截面剖視圖。 圖6為一組雙凸葉柵翼型橫截面剖視圖。 圖7為一組對(duì)稱葉柵翼型橫截面剖視圖。 圖8為一組平凸葉柵翼型橫截面剖視圖。 圖9為三段式尾流增速氣墊船船體的中間艙的側(cè)板示意圖。 圖10為三段式尾流增速氣墊船船體的前、后艙體示意圖。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步的詳細(xì)描述。
參見(jiàn)圖1,三段式尾流增速氣墊船船體,包括前密封艙1,前密
封艙1和中間艙體2的一端連接,中間艙體2的另一端和后密封艙3 連接在一起。
參見(jiàn)圖2,所述的中間艙體2包括左側(cè)板5和右側(cè)板8,左側(cè)板 5的頂部和上封板6 —邊連接,右側(cè)板8的頂部和上封板6的相對(duì)的 另一邊連接,弧形板4的弧底部和上封板6連接,其中左側(cè)板5、右 側(cè)板8、上封板6和弧形板4形成氣室14;加強(qiáng)肋9、 11、 13的兩端 和左側(cè)板5及右側(cè)板8相連,增速器IO、 12固定在左側(cè)板5及右側(cè) 板8上;而且上封板6配置有氣室14與氣囊相連的氣孔7。在左側(cè) 板5及右側(cè)板8近水面上開(kāi)有連通氣室14與增速器10和12的葉柵 翼型17的氣流通道。
參見(jiàn)圖3,所述的增速器10或12包括蓋板16,蓋板16是一塊 類似于角鋼的直角形鋼板,蓋板16下部與葉柵翼型17連接,上側(cè)部 與左側(cè)板5或右側(cè)板8連接;蓋板16上配置有用來(lái)聯(lián)接的螺栓孔15。
參見(jiàn)圖4,所述的增速器的葉柵翼型17可以是一組三角葉柵; 參見(jiàn)圖5,所述的增速器的葉柵翼型17也可以是一組上凸下凹的葉 柵;參見(jiàn)圖6,所述的增速器的葉柵翼型17還可以是一組雙凸葉柵; 參見(jiàn)圖7,所述的增速器的葉柵翼型17還可以是一組對(duì)稱葉柵;參 見(jiàn)圖8,所述的增速器的葉柵翼型17還可以是一組平凸葉柵。葉片 之間等間距排列。
參見(jiàn)圖9,所述的左側(cè)板5或右側(cè)板8是中間艙體氣室的一個(gè)側(cè)板,為了布置增速器10或12,在其下面開(kāi)有矩形缺口,同時(shí)配置有 固定增速器10或12的螺栓孔15。
參見(jiàn)圖IO,所述的前密封艙l,包括前封板19,前封板19的一 端和上封板6連接,前封板19的另一端和隔板18的底端連接,隔板 18的頂端和上封板6連接,弧形板4和隔板18及右側(cè)板8相連。
參見(jiàn)圖10,所述的后密封艙3結(jié)構(gòu)與前密封艙1相同。
本發(fā)明的工作原理是
空氣從氣囊經(jīng)由氣孔7進(jìn)入氣室14,再由氣室14進(jìn)入增速器10 和12的氣流通道相連通,然后在葉柵翼型17上下表面流動(dòng),當(dāng)空氣 流到葉柵翼型17前緣時(shí),分成上、下兩股氣流,分別沿葉柵翼型17 上、下表面滑過(guò),然后在葉柵翼型17后緣重新匯合逐漸向后流去。 根據(jù)葉柵翼型17的結(jié)構(gòu)可知,葉柵翼型17的上表面比較凸出,所以 流管較細(xì),這樣翼型上表面的空氣只有加快流過(guò)才能維持質(zhì)量守恒。 另外根據(jù)伯努利方程可知,流速高的地方,對(duì)應(yīng)的壓力就低,只有這 樣才能維持能量守恒,所以葉柵翼型17上表面的壓力降低。發(fā)生葉 柵翼型17下表面的情況恰好與上表面相反,氣流受阻擋作用,流管 變粗,流速減慢,壓力增大。于是葉柵翼型17的上、下表面出現(xiàn)了 壓力差,垂直于相對(duì)氣流方向的壓力差的總和就是葉柵翼型17的升 力。
附圖中l(wèi)為前密封艙;2為中間艙體;3為后密封艙;4為弧形 板;5為左側(cè)板;6為上封板;7為氣孔;8為右側(cè)板;9為加強(qiáng)肋; IO為增速器;ll為加強(qiáng)肋;12為增速器;13為加強(qiáng)肋;14為氣室;15為螺栓孔;16為增速器的蓋板;17為增速器的葉柵翼型;18為隔 板;19為前封板。
經(jīng)試驗(yàn)證明,本發(fā)明具有提高氣墊船尾流的利用,減小不必要的 浪費(fèi),降低氣墊船本身的運(yùn)行成本,在同樣的風(fēng)機(jī)或風(fēng)扇流量下盡可 能的提高氣墊船的航行速度,另外本發(fā)明易于制造、安裝方便、價(jià)格 便宜,可用于陸地氣墊搬運(yùn)設(shè)備上,特別適用于壓縮空氣流量較大、 氣墊厚度較大的氣墊設(shè)備。
權(quán)利要求
1、三段式尾流增速氣墊船船體,包括前密封艙(1),前密封艙(1)和中間艙體(2)的一端連接,中間艙體(2)的另一端和后密封艙(3)連接在一起,其特征在于所述的中間艙體(2)包括左側(cè)板(5),左側(cè)板(5)的頂部和上封板(6)一邊連接,右側(cè)板(8)的頂部和上封板(6)的相對(duì)的另一邊連接,弧形板(4)的弧底部和上封板(6)連接,其中左側(cè)板(5)、右側(cè)板(8)、上封板(6)和弧形板(4)形成氣室(14);上封板(6)上配置有氣室(14)與氣囊相連的氣孔(7);增速器(10)和(12)固定在左側(cè)板(5)及右側(cè)板(8)上;在左側(cè)板(5)及右側(cè)板(8)近水面上開(kāi)有連通氣室(14)與增速器(10)和(12)的葉柵翼型(17)的氣流通道;所述的前密封艙(1)或后密封艙(3)包括前封板(19),前封板(19)的一端和上封板(6)連接,前封板(19)的另一端和隔板(18)的底端連接,隔板(18)的頂端和上封板(6)連接,弧形板(4)和隔板(18)及右側(cè)板(8)相連。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的三段式尾流增速氣墊船船體,其特征 在于所述的增速器(10)或(12)包括蓋板(16),蓋板(16)是 直角形鋼板,蓋板(16)下部與葉柵翼型(17)連接,上側(cè)部與左側(cè) 板(5)或右側(cè)板(8)連接。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的三段式尾流增速氣墊船船體,其 特征在于所述的增速器的葉柵翼型(17)可以是一組三角葉柵。
4、 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的三段式尾流增速氣墊船船體,其特征在于所述的增速器的葉柵翼型(17)可以是一組上凸下凹的葉士n卩 微。
5、 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的三段式尾流增速氣墊船船體,其特征在于所述的增速器的葉柵翼型(17)可以是一組雙凸葉柵。
6、 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的三段式尾流增速氣墊船船體,其 特征在于所述的增速器的葉柵翼型(17)可以是一組對(duì)稱葉柵。
7、 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的三段式尾流增速氣墊船船體,其特征在于所述的增速器的葉柵翼型(17)可以是一組平凸葉柵。
8、 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的三段式尾流增速氣墊船船體,其 特征在于所述的增速器的葉柵翼型(17)的葉片之間等間距排列。
全文摘要
三段式尾流增速氣墊船船體,包括前密封艙1,前密封艙1和中間艙體2的一端連接,中間艙體2的另一端和后密封艙3連接在一起,在中間艙體2的左右側(cè)板近水面開(kāi)設(shè)氣流通道,同時(shí)設(shè)有葉柵增速器,當(dāng)氣墊尾流高速流過(guò)葉柵翼型時(shí)會(huì)產(chǎn)生一個(gè)與氣墊船運(yùn)行方向一致的升力,利用這個(gè)升力來(lái)提高氣墊船的運(yùn)行速度,本發(fā)明也可用于陸地氣墊搬運(yùn)設(shè)備上,特別適用于壓縮空氣流量較大、氣墊厚度較大的氣墊船,既起到了能源二次利用的目的,也提高了氣墊船的運(yùn)行效率,進(jìn)一步降低了氣墊船的能耗。
文檔編號(hào)B60V3/06GK101602360SQ20091002323
公開(kāi)日2009年12月16日 申請(qǐng)日期2009年7月7日 優(yōu)先權(quán)日2009年7月7日
發(fā)明者龐明軍, 方嘉賓, 高秀峰, 魏進(jìn)家 申請(qǐng)人:西安交通大學(xué)