一种船的制作方法

文档序号:4134226阅读:510来源:国知局
专利名称:一种船的制作方法
技术领域
本发明涉及一种船,尤其涉及一种在船体吃水线下方具有流体通道的船,流体通道内流体从进水口到出水口之间流动的距离大于在船体外侧流动的流体从与进水口相对应的位置到与出水口相对应的位置之间流动的距离。
背景技术
船在水中行驶,要受到水浮力的支撑,但是船体越重,排水量越大,吃水越深,则阻力越大。因此,不论在水面行驶,还是在水中行驶,船体吃水线以下受到的水中阻力,都是导致船行驶流速难以进一步提高的关键因素。发明内容
本发明针对上述技术问题,设计开发了一种船。本发明的船在吃水线下方设置有流体通道,流体通道内流体从进水口到出水口之间流动的距离大于在船体外侧流动的流体从与进水口相对应的位置到与出水口相对应的位置之间流动的距离,从而使得从流体通道流出的流体相比船体外侧流动的流体的流速要快,提高了船只行驶的速度,降低了能耗,节约了能源。
本发明提供的技术方案为一种船,包括船体,所述船体设置有由所述船体的船头位置向所述船体的船尾位置延伸的流体通道,所述流体通道为内部中空的供流体从其内部通过的管道,所述流体通道上设置有进水口和出水口,所述进水口和出水口均相对于所述船体的沿长度方向的轴线对称设置,所述流体通道内流体从所述进水口到所述出水口之间流动的距离大于在所述船体外侧流动的流体从与所述进水口相对应的位置到与所述出水口相对应的位置之间流动的距1 O
优选的是,所述的船中,所述流体通道位于所述船体的内部或者位于船体的底部的外侧。
优选的是,所述的船中,所述流体通道可以是一个,也可以是相对所述船体的沿长度方向的轴线分布的多个,其中,所述流体通道为多个的情况下,所述多个流体通道相对所述船体的沿长度方向的轴线对称设置。
优选的是,所述的船中,所述流体通道内部分布有多个扰流体,所述扰流体在水平方向的横截面为椭圆形、圆形、三角形、菱形、波浪形、抛物线形。
优选的是,所述的船中,所述流体通道由顶部、底部以及两相对的侧部围绕而成, 其中,所述顶部、底部以及两侧部中至少一个的朝向所述流体通道的表面为扰流面,所述扰流面为由多个两边低中间高的鱼鳞状突起重复排列形成,或者由多个波浪状突起重复排列形成,或者由条形、圆形、椭圆形、圆形、三角形或菱形突起重复排列形成。
优选的是,所述的船中,所述流体通道为弧形通道、螺旋状通道或者蛇形通道。
优选的是,所述的船中,所述流体通道为相对所述船体的沿长度方向的轴线分布的多个,所述多个流体通道在所述船体的船头位置分别具有与所述多个流体通道一一对应的多个进水口,在所述船体的船尾位置分别具有与所述多个流体通道一一对应的多个出水口,其中,所述多个进水口的截面积之和与流体与所述船体发生正面碰撞的碰撞面的面积相等。
优选的是,所述的船中,所述流体通道为相对所述船体的沿长度方向的轴线分布的多个,所述多个流体通道在所述船体的船头位置具有共同的一个进水口,在所述船体的船尾位置具有共同的一个出水口,其中,所述多个进水口的截面积之和与流体与所述船体发生正面碰撞的碰撞面的面积相等。
优选的是,所述的船中,所述船体的侧部设置有多个均勻分布的与所述流体通道连通的进水口。
优选的是,所述的船中,所述出水口的位置设置有吸水动力机构。
本发明所述的船在吃水线下方设置有流体通道,流体通道内流体从进水口到出水口之间流动的距离大于在船体外侧流动的流体从与进水口相对应的位置到与出水口相对应的位置之间流动的距离,从而使得从流体通道流出的流体相比船体外侧流动的流体的流速要快,提高了船只行驶的速度,降低了能耗,节约了能源。


图1为本发明所述的实施例一的侧面视图; 图2为图1的A-A剖视图;图3为本发明所述的实施例二的侧面视图; 图4为图3的第一种情况下A-A剖视图; 图5为图3的第二种情况下A-A剖视图; 图6为图3的第三种情况下A-A剖视图; 图7为本发明所述的扰流块的结构示意图; 图8为本发明所述的实施例三的侧面视图; 图9为本发明所述的实施三的后视图; 图10为图8的A-A剖视图; 图11为本发明所述的扰流面的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明做进一步的详细说明,以令本领域技术人员参照说明书文字能够据以实施。
如图1所示,本发明提供一种船,包括船体,所述船体设置有由所述船体的船头位置向所述船体的船尾位置延伸的流体通道,所述流体通道为内部中空的供流体从其内部通过的管道,所述流体通道上设置有进水口和出水口,所述进水口和出水口均相对于所述船体的沿长度方向的轴线对称设置,所述流体通道内流体从所述进水口到所述出水口之间流动的距离大于在所述船体外侧流动的流体从与所述进水口相对应的位置到与所述出水口相对应的位置之间流动的距离。
上述船体中,流体通道的进水口和出水口必须都相对于船体的沿长度方向的轴线对称设置,这样,才可以保证船只的稳定和平衡。
所述的船中,所述流体通道位于所述船体的内部或者位于船体的底部的外侧。
所述的船中,所述流体通道可以是一个,也可以是相对所述船体的沿长度方向的轴线分布的多个,其中,所述流体通道为多个的情况下,所述多个流体通道相对所述船体的沿长度方向的轴线对称设置。所述的船中,所述流体通道内部分布有多个扰流体,所述扰流体在水平方向的横截面为椭圆形、圆形、三角形、菱形、波浪形、抛物线形。
所述的船中,所述流体通道由顶部、底部以及两相对的侧部围绕而成,其中,所述顶部、底部以及两侧部中至少一个的朝向所述流体通道的表面为扰流面,所述扰流面为由多个两边低中间高的鱼鳞状突起重复排列形成,或者由多个波浪状突起重复排列形成,或者由条形、圆形、椭圆形、圆形、三角形或菱形突起重复排列形成。
所述的船中,所述流体通道为弧形通道、螺旋状通道或者蛇形通道。
所述的船中,所述流体通道为相对所述船体的沿长度方向的轴线分布的多个,所述多个流体通道在所述船体的船头位置分别具有与所述多个流体通道一一对应的多个进水口,在所述船体的船尾位置分别具有与所述多个流体通道一一对应的多个出水口,其中, 所述多个进水口的截面积之和与流体与所述船体发生正面碰撞的碰撞面的面积相等。
所述的船中,所述流体通道为相对所述船体的沿长度方向的轴线分布的多个,所述多个流体通道在所述船体的船头位置具有共同的一个进水口,在所述船体的船尾位置具有共同的一个出水口,其中,所述多个进水口的截面积之和与流体与所述船体发生正面碰撞的碰撞面的面积相等。
所述的船中,所述船体的侧部设置有多个均勻分布的与所述流体通道连通的进水□。
所述的船中,所述出水口的位置设置有吸水动力机构。
实施例一如图1和图2所示,本发明的船体1在前部有进水口 101,在后部有出水口 3与蛇形流体通道2相通,流体通道设置在吃水线104的下方,位于船体内部。在出水口 3内设有动力装置4来加快通道内的流速。由于流体通道内流体经过的路径,大于船体周围流体经过的路径,所以流体通道的流体流速自然快于船体外周围经过的流体的流速,船体外周围流动的流体的流速可以看作是船体的运动速度,因此,流体通道流出的流体的速度比船体运动的速度要快,从而对船只行驶产生推动力。上述蛇形流体通道也就是流体通道的两侧部成波浪状扰流面的形式。
流体通道也可以设置成螺旋形。
实施例二如图3所示,本发明的船的船体1内前后相通的流体通道内顶部表面105或底部表面 107为弧形表面,还可以是顶部表面或者底部表面分别为弧形表面,也可以是顶部表面和底部表面同时为弧形表面,从而使流体经过流体通道的路径延长。当然,也可以将弧形表面设置成凸凹不平的扰流面。
图11中给出了不同形状的扰流面的示意图。凸凹不平的扰流面是通过以下方式形成的,扰流面由多个两边低中间高的鱼鳞状表面重复排列形成,或者由多个波浪状表面重复排列形成,或者由条形、圆形、椭圆形、圆形、三角形或菱形突起重复排列形成。当流体经过扰流面时,流体所经过的路径变长,但要保证流体可以通畅经过,而不能人为产生阻力。
当船行驶时,流体从前部进水口 101把正向流体导入流体通道2内,再从出水口排出。船两侧均布的进水口 108,把侧向的流体阻力导入流体通道2内。对于较长船体而言, 侧向流体紧缠船体周围,将产生很大的侧向流体压力,这种侧向流体压力甚至大过正向流体所产生的压力。位于船体的前部进水口 101以及侧部的进水口 108分别把船行驶中的正向以及侧向流体压力统统都指向船体尾部出水口,从而使得正向和侧向的流体阻力大大减少。
图4、图5以及图6分别针对本实施例中的三种情况。
图4和图5中,船体内部设置有多个流体通道,多个流体通道分别为第一流体通道 208、第二流体通道204、第三流体通道205、第四流体通道201、第五流体通道209。图4中多个流体通道具有一个共同的进水口 101,且具有一个共同的出水口,进水口和出水口均比较大,便于流体进入流体通道和从流体通道流出。由于图4中的多个流体通道是成弧形的,在船体的前端有相交的地方,因此,也可以设置3个进水口,而在多个流体通道相交的地方, 则在流体通道的壁上设置可将相邻两个流体通道贯通的通口,以使得流体可以在同时进入多个流体通道。图5中则多个流体通道具有多个单独的出水口,第一流体通道208、第二流体通道204、第三流体通道205、第四流体通道201、第五流体通道209分别对应第一出水口 303、第二出水口 304、第三出水口 306、第四出水口 307、第五出水口 305。
多个流体通道的情况下,首先,需要多个流体通道相对于船体的沿长度方向的轴线对称设置。如图4或图5中,第一流体通道和第五流体通道的形状一致,第二流体通道和第四流体通道的形状一致,位于中间的第三流体通道形状则相对船体长度方向的轴线对称。这样,才能保证从第一流体通道和第五流体通道流出的流体的流速是一致的,第二流体通道和第四流体通道所流出的流体的流体是一致的,这样,船只才会保持平衡的行驶。
船只行驶过程中,与正向流体碰撞后产生正向流体阻力,但将流体导入,则通过疏导的方法化解了正向流体阻力。并且,流体通道内宽大,侧部表面为光滑弧面,大量流体在畅通的通道内速度加快,当大量的快速流体从出水口喷出,就对船只产生了推动力。此外, 螺旋桨对其面积范围内的流体具有推动作用,上述大量流体从出水口喷出后,也将围绕在螺旋桨的周围,再加上由船体外侧路线到达船体尾部的流体,三股不同流速的流体分层有序的围绕在一起,瞬间填充船只后部负压区,共同作用后对船只行驶产生更大的推动力。
如图4和6所示,流体通道内分布有多个扰流体5,流体进入流体通道,受扰流体干扰,在流体通道内流动的路径得到延长。图7给出了不同形状的扰流块的示意图。扰流体在水平方向上的横截面可以是椭圆形、圆形、三角形、菱形、波浪形、抛物线形等。实际上,利用多个扰流体将流体通道分割为多个分支流体通道,流体流经扰流体时,形成旋涡,而形成旋涡的流体的流速是相对较快的,这样的流体经出水口喷出后,会对船只产生推动力。当流体经过扰流体时,流体所经过的路径变长,但要保证流体可以通畅经过,而不能人为产生阻力。
实施例三流体通道也可以设置在船体底部。船体的底部左右还具有两个截面为类似三角形的封闭结构112,上述截面类似三角形的封闭结构112与流体通道2之间的两个空间也可看作是一种形式的流体通道,分别将之称为第六流体通道203和第七流体通道202,第六流体通道和第七流体通道的侧部也属于光滑弧面,流体经过的路径被延长。
本实施例的船体的船头部分111为三角形,船体每一个面部为多面形,在船头部分111的吃水线104的下方,分别有右侧进水口 102、左侧进水口 103和中间的进水口 101, 左右两侧流体各自经过第六流体通道203和第七流体通道202,从位于船尾位置的左侧出水口 301、右侧的出水口 302高速喷出。上述喷出速度大于船体运动速度。如此大量高于船行驶速度的流体一定会产生推动力来帮助船行驶,而这种动力来源,不是吸水动力机构直接产生的,而是间接产生的。此处,左右两侧流体通道比船体外周围的流体经过的路径越长,从左右两侧流体通道流出的流体的速度相对较快,会对船只产生推动力左右两侧流体通道长出的部分越多,产生的推动力越大。
此时,吸水动力机构强大的吸力从进水口 101把流体强烈吸入,经过流体通道2, 然后从中间出水口 3高速喷出。使左侧出水口以及右侧出水口喷出的流体围绕在出水口 3 喷出的流体周围,与船体周围经过的流体一起,形成三股不同流速的流体,瞬间填充后部负压区,又共同相互环绕来产生更大的推动力,推动船快速行驶。船前部如战机一样为较长的三角体形,使正向阻力减少。船体四周每一面都为多面体,若涂上隐形涂料,就是性能很好的隐形战舰。
尽管本发明的实施方案已公开如上,但其并不仅仅限于说明书和实施方式中所列运用,它完全可以被适用于各种适合本发明的领域,对于熟悉本领域的人员而言,可容易地实现另外的修改,因此在不背离权利要求及等同范围所限定的一般概念下,本发明并不限于特定的细节和这里示出与描述的图例。
权利要求
1.一种船,包括船体,其特征在于,所述船体设置有由所述船体的船头位置向所述船体的船尾位置延伸的流体通道,所述流体通道为内部中空的供流体从其内部通过的管道,所述流体通道上设置有进水口和出水口,所述进水口和出水口均相对于所述船体的沿长度方向的轴线对称设置,所述流体通道内流体从所述进水口到所述出水口之间流动的距离大于在所述船体外侧流动的流体从与所述进水口相对应的位置到与所述出水口相对应的位置之间流动的距离。
2.如权利要求1所述的船,其特征在于,所述流体通道位于所述船体的内部或者位于船体的底部的外侧。
3.如权利要求2所述的船,其特征在于,所述流体通道可以是一个,也可以是相对所述船体的沿长度方向的轴线分布的多个,其中,所述流体通道为多个的情况下,所述多个流体通道相对所述船体的沿长度方向的轴线对称设置。
4.如权利要求3所述的船,其特征在于,所述流体通道内部分布有多个扰流体,所述扰流体在水平方向的横截面为椭圆形、圆形、三角形、菱形、波浪形、抛物线形。
5.如权利要求3所述的船,其特征在于,所述流体通道由顶部、底部以及两相对的侧部围绕而成,其中,所述顶部、底部以及两侧部中至少一个的朝向所述流体通道的表面为扰流面,所述扰流面为由多个两边低中间高的鱼鳞状突起重复排列形成,或者由多个波浪状突起重复排列形成,或者由条形、圆形、椭圆形、圆形、三角形或菱形突起重复排列形成。
6.如权利要求3所述的船,其特征在于,所述流体通道为弧形通道、螺旋状通道或者蛇形通道。
7.如权利要求4或5或6所述的船,其特征在于,所述流体通道为相对所述船体的沿长度方向的轴线分布的多个,所述多个流体通道在所述船体的船头位置分别具有与所述多个流体通道一一对应的多个进水口,在所述船体的船尾位置分别具有与所述多个流体通道一一对应的多个出水口,其中,所述多个进水口的截面积之和与流体与所述船体发生正面碰撞的碰撞面的面积相等。
8.如权利要求4或5或6所述的船,其特征在于,所述流体通道为相对所述船体的沿长度方向的轴线分布的多个,所述多个流体通道在所述船体的船头位置具有共同的一个进水口,在所述船体的船尾位置具有共同的一个出水口,其中,所述多个进水口的截面积之和与流体与所述船体发生正面碰撞的碰撞面的面积相等。
9.如权利要求4或5或6所述的船,其特征在于,所述船体的侧部设置有多个均勻分布的与所述流体通道连通的进水口。
10.如权利要求3所述的船,其特征在于,所述出水口的位置设置有吸水动力机构。
全文摘要
本发明公开了一种船,船在吃水线下方设置有流体通道,流体通道内流体从进水口到出水口之间流动的距离大于在船体外侧流动的流体从与进水口相对应的位置到与出水口相对应的位置之间流动的距离,从而使得从流体通道流出的流体相比船体外侧流动的流体的流速要快,提高了船只行驶的速度,降低了能耗,节约了能源。
文档编号B63B1/32GK102514683SQ20121000441
公开日2012年6月27日 申请日期2012年1月9日 优先权日2012年1月9日
发明者朱晓义 申请人:朱晓义
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