專利名稱：一種水力增阻器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及減速機(jī)械，特別是涉及到一種利用水的阻力來實(shí)現(xiàn)高速運(yùn)動物體的減
速的水力增阻器。
背景技術(shù)：
水力增阻器是一個利用水的阻力來實(shí)現(xiàn)高速運(yùn)動物體減速的裝置。在實(shí)際應(yīng)用 中，該裝置固定在高速運(yùn)動的物體上，伴隨著高速物體一起運(yùn)動，在需要減速的情況下，該 裝置浸入水中，通過調(diào)整浸水深度來控制所提供的阻力的大小。水力增阻器在水面上的運(yùn) 動實(shí)質(zhì)是兩相(氣相和水)流動，自由液面就是水和空氣的交界面。 物體在自由面附近的運(yùn)動的水動力學(xué)特征一直受到人們的普遍關(guān)注，最主要的是 船舶在行進(jìn)過程中如何控制其根據(jù)現(xiàn)實(shí)需要進(jìn)行減速。 現(xiàn)有技術(shù)中的增阻器的結(jié)構(gòu)設(shè)計主要突出于增大水的阻力，具體就是設(shè)置了一塊 垂直于水流方向的板，并在板的后部設(shè)置了頂緊裝置。整體呈現(xiàn)"T"字形。上述結(jié)構(gòu)的水 力增阻器在應(yīng)用過程中難以有效控制阻力的大小，很難根據(jù)增阻器的入水深度和船速來進(jìn) 行控制。針對不同的船舶及其他水上運(yùn)動物體，減速效果往往很不理想。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于克服上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種新型的水力增阻器。利用 該增阻器的新型結(jié)構(gòu)設(shè)計達(dá)到船舶等水上運(yùn)動物體適應(yīng)于不同水流速度和不同水深的減 速操作，根據(jù)需要控制船舶等水上運(yùn)動物體的減速的時間和距離。
本發(fā)明提供的技術(shù)方案如下； —種水力增阻器，其特征在于，該水力增阻器的結(jié)構(gòu)整體上呈對稱的飛鳥形，包括 主體和兩翼，所述的主體前端為進(jìn)水口，兩翼的后端為出水口，所述的進(jìn)水口和出水口之間 設(shè)有連通的平滑腔體。 作為上述方案的一種優(yōu)化設(shè)計，所述的主體和兩翼俯視呈"個"字形。 作為上述方案的一種優(yōu)化設(shè)計，所述的主體和兩翼的正視呈倒"個"字形。 作為上述方案的一種優(yōu)化設(shè)計，所述的進(jìn)水口為對稱設(shè)置的兩個，分別跟相應(yīng)出
水口進(jìn)行通過平滑腔體連通。所述的進(jìn)水口端部為三角形的孔，該三角形的一條邊垂直于
水平面。 作為上述方案的一種優(yōu)化設(shè)計，所述的進(jìn)水口為一個，所述的平滑腔體內(nèi)設(shè)有分 流嶺，分流后分別連接兩個出水口 。 所述的主體上設(shè)有一個"T"形的固定架。利用該固定架將該裝置固定在船舶上， 該固定架的走向與水流方向保持一致。 作為上述方案的一種優(yōu)化設(shè)計，所述的進(jìn)水口法線和出水口法線之間的夾角為 90° 。
由于采用了上述技術(shù)方案，本發(fā)明較現(xiàn)有技術(shù)帶來了如下技術(shù)效果
①由于采用了飛鳥形設(shè)計方案，本發(fā)明的水力增阻器在流體當(dāng)中符合流體動力學(xué) 特征。通過利用VOF法進(jìn)行模擬，發(fā)現(xiàn)能夠較好地適用在不同水流的狀態(tài)，在水進(jìn)入到增壓 器空腔內(nèi)后，沿著內(nèi)腔壁上升，從而達(dá)到動態(tài)平衡。 ②本發(fā)明的水力增阻器不僅在俯視上呈張開雙翼的飛鳥狀，在正視方向上也大致 呈現(xiàn)為飛鳥狀，這樣在排除水的壓力上具有良好的效果。 ③本發(fā)明的水力增阻器安裝在船舶等大型水上運(yùn)動物體的中線上，是的水力增阻 器的主體方向與水流方向相一致，同時由于進(jìn)水口方向的法線與水流向一致，且出水口法 線與進(jìn)水口法線相垂直，這樣可以保證進(jìn)水和出水基本保持垂直，在流體力學(xué)上就保持了 最大的阻力。 ④本發(fā)明的水力增阻器的出水口和進(jìn)水口之間的設(shè)置的平滑腔體的流線形狀可 以根據(jù)不同的入水深度和相對水流速度進(jìn)行設(shè)計，以適用不同場合的需要。


圖1是本發(fā)明的水力增阻器的整體結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2是本發(fā)明的水力增阻器的俯視結(jié)構(gòu)示意圖。
圖3是本發(fā)明的水力增阻器的正視結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施例方式
下面結(jié)合附圖和具體的實(shí)施例來對本發(fā)明的水力增阻器做進(jìn)一步的詳細(xì)說明，但 不能以此來限制本發(fā)明的保護(hù)范圍。 請看圖l，圖l是本發(fā)明的水力增阻器的整體結(jié)構(gòu)示意圖。由圖可以看出，本發(fā)明
的水力增阻器的結(jié)構(gòu)整體上呈對稱的飛鳥形，包括主體和兩翼，所述的主體前端為進(jìn)水口 ，
兩翼的后端為出水口，所述的進(jìn)水口和出水口之間設(shè)有連通的平滑腔體。 由圖2和圖3可以進(jìn)一步看出本發(fā)明的水力增阻器的結(jié)構(gòu)。圖2是本發(fā)明的水力
增阻器的俯視結(jié)構(gòu)示意圖。圖3是本發(fā)明的水力增阻器的正視結(jié)構(gòu)示意圖。由圖可知，所
述的主體和兩翼俯視呈"個"字形。的主體和兩翼的正視呈倒"個"字形。 水力增阻器的進(jìn)水口為對稱設(shè)置的兩個，所述的進(jìn)水口端部為三角形的孔，該三
角形的一條邊垂直于水平面，所述的出水口為矩形，矩形的一邊垂直于水平面。 所述的主體上設(shè)有一個"T"形的固定架，該固定架的走向與水流方向保持一致。所
述的進(jìn)水口法線和出水口法線之間的夾角為90° 。 本發(fā)明的水力增阻器是由多塊鋼板組成的減速制動裝置，水從前端的三角形區(qū)域 進(jìn)入，從尾端的矩形口流程，水流進(jìn)出口法向的夾角接近90度，中間平滑曲線由B樣條曲線 構(gòu)成，以便水沿著光滑的邊界流出。上平板的固定架是與運(yùn)動物體的連接面，從而保持與水 上運(yùn)動物體的方向一致。 在本發(fā)明的水力增阻器在工作過程中，通過驗(yàn)證主要有如下幾個因素影響阻力的 大小 水流對水力增阻器的壓力主要集中在增阻器的背面與流體接觸面上，最大壓力出 現(xiàn)在增阻器的拐角處，所以本發(fā)明在腔體的拐角處設(shè)計了平滑的流線形結(jié)構(gòu)，同時加大此 處的鋼板厚度，以增大其可靠性和抗沖擊能力。
4[OOSO] 隨著水力增阻器浸水深度的加深，阻力器的阻力系數(shù)逐漸減小，這樣較現(xiàn)有的T 型設(shè)計恰恰相反，便于根據(jù)水流速度控制阻力的大小實(shí)現(xiàn)可控性減速。 毫無疑問，以上只是本發(fā)明的具體應(yīng)用，還可以根據(jù)具體應(yīng)用環(huán)境進(jìn)行其他變換 和替代，不僅僅局限于上述實(shí)施方式中的內(nèi)容?？偠灾?，本發(fā)明的保護(hù)范圍還包括其他對 于本領(lǐng)域技術(shù)人員來講顯而易見的變換和替代。
權(quán)利要求
一種水力增阻器，其特征在于，該水力增阻器的結(jié)構(gòu)整體上呈對稱的飛鳥形，包括主體和兩翼，所述的主體前端為進(jìn)水口，兩翼的后端為出水口，所述的進(jìn)水口和出水口之間設(shè)有連通的平滑腔體。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種水力增阻器，其特征在于，所述的主體和兩翼俯視呈 "個"字形。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種水力增阻器，其特征在于，所述的主體和兩翼的正視 呈倒"個"字形。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種水力增阻器，其特征在于，所述的進(jìn)水口為對稱設(shè)置的 兩個。
5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種水力增阻器，其特征在于，所述的進(jìn)水口端部為三角形 的孔，該三角形的一條邊垂直于水平面。
6. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種水力增阻器，其特征在于，所述的主體上設(shè)有一個"T"形 的固定架，該固定架的走向與水流方向保持一致。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1所述一種水力增阻器，其特征在于，所述的進(jìn)水口法線和出水口法 線之間的夾角為90。。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種水力增阻器，該水力增阻器的結(jié)構(gòu)整體上呈對稱的飛鳥形，包括主體和兩翼，所述的主體前端為進(jìn)水口，兩翼的后端為出水口，所述的進(jìn)水口和出水口之間設(shè)有連通的平滑腔體。本發(fā)明的水力增阻器能夠較好地適用在不同水流的狀態(tài)，在水進(jìn)入到增壓器空腔內(nèi)后，沿著內(nèi)腔壁上升，從而達(dá)到動態(tài)平衡，在排除水的壓力上具有良好的效果，并且可以適用在不同場合的需要。
文檔編號B63H25/00GK101734365SQ20081020226
公開日2010年6月16日 申請日期2008年11月5日 優(yōu)先權(quán)日2008年11月5日
發(fā)明者王惠, 羅俊 申請人:王惠;羅俊