减小月池腔内流体激荡的阻尼板结构的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种船舶月池结构，具体来说，是一种减小月池腔内流体激荡的阻尼板结构，属于船舶月池技术领域。
【背景技术】
[0002]在钻井船、铺缆船、勘察船等海洋工程作业船上，都需要设置贯穿船体的月池，以便于相关工程作业的开展，作业月池以方形居多。月池内腔与海水相连，会因为船舶航行和海水波浪运动产生激荡现象。月池内壁在不同的结构形式下对流体激励起到的作用也不同，差异很大。月池内的流体激荡剧烈时会对月池内设的作业设施或作业活动产生严重破坏以及威胁到安全。目前，对无底盖月池内腔璧设置开孔和无开孔内围壁都有采用。设置无开孔内围壁的形式会在一定条件下会加剧月池腔内流体振荡；设置开孔阻尼板方法虽然采用较多，但是阻尼板结构形式和阻尼效果在目前的规范中都没有相应的规定内容和评估方法，没有一种确定的结构形式和开孔布置，各式各样的设计结构所获得阻尼效果不确定。因此，为降低月池内流体激荡、减少月池内作业设施的损害以及提高作业安全，研宄设计一种结构简单、效果最佳的月池阻尼板结构形式就很有必要。
【实用新型内容】
[0003]在船舶航行于海上和作业期间，由于波浪和船舶运动造成的影响，月池腔内的流体会形成沿月池深度方向的上下“活塞”运动和水平方向的“晃荡”运动。由于月池腔内流体运动与船体外波浪运动的不同步，月池内流体振荡会有加剧的现象，严重时会冲击到月池顶盖或月池口上浪。根据目前船舶设计现状，月池腔内设置阻尼板，阻尼板的效果和开孔的多少相关，但因目前缺少相关计算方法和设计验证，阻尼板形式有很大的差异，阻尼效果不尽相同。而且阻尼板对船舶阻力也有一定的影响。特别是长宽尺寸大的月池对船舶一定航速下的阻力影响较大。
[0004]本实用新型的目的在于通过对月池内部阻尼板结构的改造，来降低月池腔内流体的激荡程度，从而降低月池对船舶航行的阻力。
[0005]本实用新型采取以下技术方案:
[0006]一种减小月池腔内流体激荡的阻尼板结构，所述阻尼板结构包括水平阻尼板，垂向阻尼板；垂向阻尼板、水平阻尼板上均开孔，水流进入垂向阻尼板与水平阻尼板之间的区域，从而减轻水流激荡；月池顶盖与月池内自由液面之间的气垫区侧面开设通向外部大气的透气管道。
[0007]由于月池具有顶盖，因此顶盖下方与水面上方的气垫区通常来说是一个密闭的气体空间，当船体的吃水深度发生变化时，气垫区会产生正压或负压，这种正压或负压会使得月池内部的水体与船舶外部的水体产生不同步的波动，这种不同步波动会增加月池内水体的激荡程度，从而增加船舶航行的阻力，增大马达的功耗。本技术方案通过在气垫区的侧壁上开设通向外部大气的透气管道，从而使得气垫区与外部压力相同，使月池内部水体的波动与船舶外部水体波动尽可能同步，降低水流激荡，从而减小航行阻力，降低马达功耗。
[0008]进一步的，所述透气管道设置在月池内壁四个上角部，并与两舷侧大气连通。
[0009]进一步的，垂向阻尼板开孔的面积比例为15%。
[0010]进一步的，垂向阻尼板与月池外壁之间的间距为1.4米，为两倍骨材间距。
[0011]更进一步的，所述垂向阻尼板开孔的形状呈圆形或椭圆形。
[0012]本实用新型的有益效果在于:
[0013]I)大大降低月池内部水体的激荡程度，减小了航行阻力，降低了马达功耗。
[0014]2)通过在月池内壁上开孔，使水流进入垂向阻尼板与水平阻尼板之间的区域，从另一角度降低水流激荡程度。
[0015]3)垂向阻尼板开孔的面积比例优选为15%，试验证明降低水流激荡的效果更好。
[0016]4)将与外部连通的气体管道设置在月池内壁四个上角部，并与两舷侧大气连通，结构设置更加合理，方便，气垫区的气体与外部气体交换流通的效果更好。
【附图说明】
[0017]图1是月池沿船体纵向剖面示意图。
[0018]图2是月池沿船体横向剖面示意图。
[0019]图3是月池上部舷外透气示意图(月池上端四角布置)。
[0020]图4是月池内侧壁开孔示意图(开孔15%，均匀布置)。
[0021]图5是月池水平阻尼板上开孔的示意图。
【具体实施方式】
[0022]下面结合附图和具体实施例对本实用新型进一步说明。
[0023]参见图1-图5，一种减小月池腔内流体激荡的阻尼板结构，所述阻尼板结构包括水平阻尼板，垂向阻尼板；垂向阻尼板、水平阻尼板上均开孔，水流进入垂向阻尼板与水平阻尼板之间的区域，从而减轻水流激荡；月池顶盖与月池内自由液面之间的气垫区侧面开设通向外部大气的透气管道。
[0024]参见图2-图3，所述透气管道设置在月池内壁四个上角部，并与两舷侧大气连通。
[0025]参见图4，垂向阻尼板开孔的面积比例为15%。
[0026]垂向阻尼板与月池外壁之间的间距为1.4米，为两倍骨材间距。
[0027]参见图4，所述垂向阻尼板开孔的形状呈圆形或椭圆形。
[0028]由于月池具有顶盖，因此顶盖下方与水面上方的气垫区通常来说是一个密闭的气体空间，当船体的吃水深度发生变化时，气垫区会产生正压或负压，这种正压或负压会使得月池内部的水体与船舶外部的水体产生不同步的波动，这种不同步波动会增加月池内水体的激荡程度，从而增加船舶航行的阻力，增大马达的功耗。本技术方案通过在气垫区的侧壁上开设通向外部大气的透气管道，从而使得气垫区与外部压力相同，使月池内部水体的波动与船舶外部水体波动尽可能同步，降低水流激荡，从而减小航行阻力，降低马达功耗。
[0029]本实用新型大大降低月池内部水体的激荡程度，减小了航行阻力，降低了马达功耗；通过在月池内壁上开孔，使水流进入垂向阻尼板与水平阻尼板之间的区域，从另一角度降低水流激荡程度；垂向阻尼板开孔的面积比例优选为15%，试验证明降低水流激荡的效果更好；将与外部连通的气体管道设置在月池内壁四个上角部，并与两舷侧大气连通，结构设置更加合理，方便，气垫区的气体与外部气体交换流通的效果更好。
[0030]本形式的月池阻尼结构由水平阻尼板、垂向阻尼开孔内围壁、水密垂直外围壁、上端四角设通向舷侧的透气管道构成。在双层底以上的水平阻尼板按图5所示开孔，垂向阻尼板按图4所示开孔，开孔面积控制在15%比例。内外围壁间距为1.4米(2倍的骨材间距)，该范围组成消减波浪激荡冲击的阻尼腔，起到消波减荡的作用，上端的透气管道可以平衡因月池内流体升沉运动造成的空气垫压力变化，减小对月池内兴波的激励作用，这个月池的阻尼结构配置，是经过多方案的试验优化的结果。本设计通过模型试验的方法，研宄探索减小月池振荡的途径，对月池内的流激振荡现象观察和分析，对比和分析不同结构布置方案的实验数据，确定了以上图形所示的最佳方案，即本按图示15%开孔比例的月池阻尼板结构，比其它开孔比例及无开孔方案的脉动压力小，对波浪的消减效果较其它方案好，产生的阻力最小，可以达到在中低巡航速度下所需的推进功率降低约2%的效果。
[0031]本实用新型能在不增加任何设备及建造成本的前提下，最有效地降低月池内的流激振荡，减少因月池产生的船舶阻力，有利于船舶航行，降低能耗。实施简单，利于船舶建造。
【主权项】
1.一种减小月池腔内流体激荡的阻尼板结构，其特征在于: 所述阻尼板结构包括水平阻尼板，垂向阻尼板； 垂向阻尼板、水平阻尼板上均开孔，水流进入垂向阻尼板与水平阻尼板之间的区域，从而减轻水流激荡； 月池顶盖与月池内自由液面之间的气垫区侧面开设通向外部大气的透气管道。
2.如权利要求1所述的减小月池腔内流体激荡的阻尼板结构，其特征在于:所述透气管道设置在月池内壁四个上角部，并与两舷侧大气连通。
3.如权利要求1所述的减小月池腔内流体激荡的阻尼板结构，其特征在于:垂向阻尼板开孔的面积比例为15 %。
4.如权利要求1所述的减小月池腔内流体激荡的阻尼板结构，其特征在于:垂向阻尼板与月池外壁之间的间距为1.4米，为两倍骨材间距。
5.如权利要求3所述的减小月池腔内流体激荡的阻尼板结构，其特征在于:所述垂向阻尼板开孔的形状呈圆形或椭圆形。
【专利摘要】本实用新型涉及一种船舶月池结构，具体来说，是一种减小月池腔内流体激荡的阻尼板结构，属于船舶月池技术领域。一种减小月池腔内流体激荡的阻尼板结构，其特征在于：所述阻尼板结构包括水平阻尼板，垂向阻尼板；垂向阻尼板、水平阻尼板上均开孔，水流进入垂向阻尼板与水平阻尼板之间的区域，从而减轻水流激荡；月池顶盖与月池内自由液面之间的气垫区侧面开设通向外部大气的透气管道。本实用新型通过在气垫区的侧壁上开设通向外部大气的透气管道，从而使得气垫区与外部压力相同，使月池内部水体的波动与船舶外部水体波动尽可能同步，降低水流激荡，从而减小航行阻力，降低马达功耗。
【IPC分类】B63B35-00, B63B1-32
【公开号】CN204548389
【申请号】CN201520130587
【发明人】王永成, 桂满海, 唐淼, 王瑜
【申请人】上海船舶研究设计院
【公开日】2015年8月12日
【申请日】2015年3月6日