一种新型船艏的制作方法
【专利摘要】本发明公开了一种新型船艏，所述船艏上具有设计水线和基线；所述船艏位于基线以下部分的纵向长度为a，其中a＞0.2米；所述船艏位于基线以下部分的最大垂向距离为b，其中b＞0；所述船艏包括上甲板，该上甲板长度小于设计水线长度；本发明增加了船艏处的排水体积，有利于排水体积在船长方向的均匀分布，使整条设计水线瘦削，有利于降低航行时的兴波阻力。
【专利说明】一种新型船艏【技术领域】
[0001]本发明属于船舶设计领域，具体为一种新型船艏。
【背景技术】
[0002]近年来，随着全球变暖，恶劣气候明显增加，节能减排以及提倡绿色环保成为各国政府和人们紧密关切的问题，在船舶行业，对于节能减排的需求亦是如此，现有的高速船在航行过程中克服的阻力较大，对此增加了船舶的能源消耗。
[0003]公知 地，船舶艏部的形状直接影响到船舶航行时的阻力；其中，设计水线首端形状对兴波阻力有较大影响，为保证船舶航行时获得较低的阻力，设计水线首端应当瘦削。一般地，对于低速船，兴波阻力占总阻力比重较小，考虑到载重量等其它因素，船舶首端不易尖肖Ij，故在傅汝德数Fr < 0.16时，设计水线首端形状为凸形；当0.16 < Fr < 0.20时，设计水线首端形状为微凸形或直线型；当0.20 < Fr < 0.22时，设计水线首端形状为直线型或微凹形；随着傅汝德数Fr的增加，引起兴波长度增加，其高压区不断后移，要降低兴波阻力则必须使首端设计水线拐点向后移动，因此，对于0.22 < Fr < 0.32的中速船，设计水线首端形状多采用缓和凹形。对于高速船，兴波阻力已占总阻力的大部分，由于兴波高压区已扩展到近船中，为减小兴波阻力，希望整个设计水线前半部瘦削，因此当Fr > 0.32时，设计水线首端形状多采用直线甚至微凸形。
[0004]另外，现有技术中的船艇航行在过渡型状态时，即0.40 < Fr < 1.00时，除兴波现象外，还会出现明显的飞溅现象。
【发明内容】
[0005]本发明针对以上问题的提出，而研制一种新型船艏。
[0006]本发明的技术手段如下:
[0007]—种新型船艏，所述船艏上具有设计水线和基线；所述船艏位于基线以下部分的纵向长度为a，其中a > 0.2米；所述船艏位于基线以下部分的最大垂向距离为b，其中b >O ；
[0008]进一步地，a < 0.5*L，其中a为所述船艏位于基线以下部分的纵向长度、L为设计水线的纵向长度；
[0009]进一步地，b < 2*d，其中b为所述船艏位于基线以下部分的最大垂向距离、d为所述基线至所述设计水线的距离；
[0010]进一步地，所述船艏包括上甲板，该上甲板长度小于设计水线长度；
[0011]进一步地，所述上甲板最前端与所述设计水线最前端的纵向距离为c，0 < c
<0.4*L，L为设计水线的纵向长度；
[0012]进一步地，所述设计水线前端具有两个内凹处，两个所述内凹处沿设计水线的轴线对称，每一内凹处两侧分别分布有两个拐点；
[0013]进一步地，连接每一内凹处两侧分布的两个拐点的直线与该内凹处的最大距离为e，其中O < e < 0.25*B，B为设计水线的最大宽度。
[0014]本发明提供的一种新型船艏，与现有技术的船艏相比具有如下优点:
[0015]1、本发明所述船艏上具有设计水线和基线；所述船艏位于基线以下部分的纵向长度为a，其中a > 0.2米；所述船艏位于基线以下部分的最大垂向距离为b，其中b > O ;进而增加了船艏处的排水体积，有利于排水体积在船长方向的均匀分布，使整条设计水线瘦削，有利于降低航行时的兴波阻力。
[0016]2、本发明所述上甲板长度小于设计水线长度，使得船艏位于设计水线以上的部分由下而上呈向船后倾斜的形状，有利于降低高速航行时的飞溅阻力，减弱或消除高速航行时的飞溅现象。
[0017]3、本发明通过计算机数值模拟结果显示，所述船艏降阻率能够达到3?10%，达到船舶节能减排的目的，降阻节能效果明显，具有良好的商业和军事用途。
[0018]4、本发明设计和建造工艺简单、适于船舶设计领域广泛推广。
【专利附图】
【附图说明】
[0019]图1是本发明所述船艏的中纵剖面图；
[0020]图2是本发明所述设计水线的俯视图。
[0021]图中:1、船艏，2、设计水线，3、基线，4、上甲板，21、拐点，22、内凹处。
【具体实施方式】
[0022]如图1和图2所示的一种新型船艏，所述船艏I上具有设计水线2和基线3 ;所述船艏I位于基线3以下部分的纵向长度为a，其中a > 0.2米；所述船艏I位于基线3以下部分的最大垂向距离为b，其中b > O ;进一步地，a < 0.5*L，其中a为所述船艏I位于基线3以下部分的纵向长度、L为设计水线2的纵向长度；进一步地，b < 2*d，其中b为所述船艏I位于基线3以下部分的最大垂向距离、d为所述基线3至所述设计水线2的距离；进一步地，所述船艏I包括上甲板4，该上甲板4长度小于设计水线2长度；进一步地，所述上甲板4最前端与所述设计水线2最前端的纵向距离为c，0 < c < 0.4*L，L为设计水线2的纵向长度；进一步地，所述设计水线2前端具有两个内凹处22，两个所述内凹处22沿设计水线2的轴线对称，每一内凹处22两侧分别分布有两个拐点21 ;进一步地，连接每一内凹处22两侧分布的两个拐点21的直线与该内凹处22的最大距离为e，其中O < e < 0.25*B，B为设计水线2的最大宽度。
[0023]本发明提供的一种新型船艏，与现有技术的船艏相比具有如下优点:
[0024]1、本发明所述船艏上具有设计水线和基线；所述船艏位于基线以下部分的纵向长度为a，其中a > 0.2米；所述船艏位于基线以下部分的最大垂向距离为b，其中b > O ;进而增加了船艏处的排水体积，有利于排水体积在船长方向的均匀分布，使整条设计水线瘦削，有利于降低航行时的兴波阻力；进一步地，所述船艏位于基线以下部分的纵向长度a
<0.5*L，所述船艏位于基线以下部分的最大垂向距离13 < 2*d ;进一步地，所述设计水线前端具有两个内凹处，两个所述内凹处沿设计水线的轴线对称，每一内凹处两侧分别分布有两个拐点，连接每一内凹处两侧分布的两个拐点的直线与该内凹处的最大距离为e，其中O
<e < 0.25*B，B为设计水线的最大宽度，进而限定船艏的形状，保证设计水线在整个船艏兴波高压区较瘦削。
[0025]2、本发明所述上甲板长度小于设计水线长度，使得船艏位于设计水线以上的部分由下而上呈向船后倾斜的形状，有利于降低高速航行时的飞溅阻力，减弱或消除高速航行时的飞溅现象。
[0026]3、本发明通过计算机数值模拟结果显示，所述船艏降阻率能够达到3?10%，达到船舶节能减排的目的，降阻节能效果明显，具有良好的商业和军事用途。
[0027]4、本发明设计和建造工艺简单、适于船舶设计领域广泛推广。
[0028]本发明采用的是船舶专业术语，其中横向为沿着船左右舷的方向，纵向为沿着船首尾的方向，垂向为竖直方向，设计水线的最大宽度B为设计水线的最大横向间距。
[0029]以上所述，仅为本发明较佳的【具体实施方式】，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本【技术领域】的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。
【权利要求】
1.一种新型船艏，其特征在于:所述船艏(I)上具有设计水线(2)和基线(3);所述船艏(I)位于基线(3)以下部分的纵向长度为a，其中a > 0.2米；所述船艏(I)位于基线(3)以下部分的最大垂向距离为b,其中b > O。
2.根据权利要求1所述的一种新型船艏，其特征在于a< 0.5*L，其中a为所述船艏(I)位于基线(3)以下部分的纵向长度、L为设计水线(2)的纵向长度。
3.根据权利要求1所述的一种新型船艏，其特征在于b< 2*d，其中b为所述船艏(I)位于基线(3)以下部分的最大垂向距离、d为所述基线(3)至所述设计水线(2)的距离。
4.根据权利要求1所述的一种新型船艏，其特征在于所述船艏(I)包括上甲板(4)，该上甲板(4)长度小于设计水线(2)长度。
5.根据权利要求4所述的一种新型船艏，其特征在于所述上甲板(4)最前端与所述设计水线⑵最前端的纵向距离为c，0 < c < 0.4*L，L为设计水线⑵的纵向长度。
6.根据权利要求1所述的一种新型船艏，其特征在于所述设计水线(2)前端具有两个内凹处(22)，两个所述内凹处(22)沿设计水线(2)的轴线对称，每一内凹处(22)两侧分别分布有两个拐点(21)。
7.根据权利要求6所述的一种新型船艏，其特征在于连接每一内凹处(22)两侧分布的两个拐点(21)的直线与该内凹处(22)的最大距离为e，其中O < e < 0.25*B，B为设计水线⑵的最大宽度。
【文档编号】B63B1/06GK103921892SQ201410165970
【公开日】2014年7月16日 申请日期:2014年4月23日 优先权日:2014年4月23日
【发明者】郑文慧, 宗智 申请人:大连理工大学