[发明专利]用于减摩船的气泡的产生和用于减少表面摩擦的方法

权利要求书

1．一种用于减少船的表面摩擦的方法，该方法通过使气体从设置在所述船的船体表面上的多个喷嘴中射出，以及通过控制经过喷嘴的气体流量以便在紊流附面层内建立峰值空隙比，从而使该船在船体表面附近产生的多泡流场中经过，根据一项理论研究，所述峰值空隙比的位置随着通过所述喷嘴的气体流量的增加而沿着一个垂直于所述船体表面的方向移开。

2．如权利要求1所述的方法，其特征在于，进入每个喷嘴的气体流量可以单独地进行控制以便在船体表面附近形成的紊流附面层内建立一个峰值空隙比。

3．如权利要求1或2中的一项所述的方法，其特征在于，空隙比分布结构是根据计算机模拟预定的，而进入每个喷嘴的气体流量是根据计算结果进行控制的。

4．如权利要求1或2中的一项所述的方法，其特征在于，一个气泡测量装置设置用来计算在所述船体表面附近的气泡数目以便算出在该附近处的空隙比，并且进入每个喷嘴的气体流量是根据计算结果进行控制的。

5．一种船，该船具有用来减少表面摩擦的表面减摩装置并且在通过把气体从喷嘴射入所述船的船体表面附近的水中所产生的多泡流场中经过，包括：

多个设置在船体表面用来把气体射入水中的喷嘴；

一个用来控制进入喷嘴的气体流量的气体供应设备，以便在紊流附面层内建立一个峰值空隙比。

6．如权利要求5所述的船，其特征在于，所述气体供应设备单独地调整进入每个喷嘴的气体流量，以便在与沿潜面的不同位置相关的紊流附面层内建立一个峰值空隙比。

7．如权利要求5或6中的一项所述的船，其特征在于，所述气体供应设备根据通过计算已经预定的空隙比分布结构来调整进入沿所述船的潜面的不同位置附近的每个喷嘴的气体流量。

8．如权利要求5或6中的一项所述的船，其特征在于，一个气泡测量装置设置用来确定在所述船体表面附近的气泡体积以便计算在所述船的潜面的各个不同位置的空隙比，并且进入每个喷嘴的气体流量根据计算结果进行控制。

9．一种用来产生用于当船在通过把气泡从设置在船体表面上的喷嘴射入水中所产生的多泡流场中经过时减少船的表面摩擦的气泡的方法，其特征在于，所述气泡的半径由下列表达式给出：

R=2.4·{Q/(U·K)}^1/2

式中Q是气体流量，U是在该多泡流场中的流速，以及K是有效喷嘴的数目。

10．一种具有用来减少表面摩擦的表面减摩装置的船，当该船从把气泡由喷嘴射入水中所产生的多泡流场中经过时在所述船与水之间的分界面中产生多泡流场，该装置包括：

多个沿着多泡流场的流线排列成n行的喷嘴；以及

一个用来把压缩气体供应给选定数目的K个有效喷嘴的气体供应设备，以便产生具有在一定数值范围内的半径的气泡。

11．如权利要求10所述的船，其特征在于，所述选定数目K可根据下列表达式确定：

R=2.4·{Q/(U·K)}^1/2式中Q是气体流量，U是在多泡流场中的流速，以及K是在所述多个喷嘴中的有效喷嘴的数目。

12．如权利要求10或11中的一项所述的船，其特征在于，喷嘴设置在所述船的船首附近。

13．如权利要求10或11中的一项所述的船，其特征在于，喷嘴设置在所述船的右舷和左舷处的船首附近。

14．一种用来通过把气泡射入水中以便在所述船与水之间的分界中产生充满气泡的水流从而使船的表面摩擦减少的方法，该方法包括：

多个沿多泡流场的流线排列成n行的喷嘴；以及

一个用来把压缩气体供应给选定数目的K个有效喷嘴的气体供应设备，以便产生具有在一定数值范围内的半径的气泡。

15．如权利要求14所述的方法，其特征在于，所述选定数目K可根据下列表达式确定：

R=2.4·{Q/(U·K)}^1/2式中Q是气体流量，U是在多泡流场中的流速，以及K是在所述多个喷嘴中的有效喷嘴的数目。

16．如权利要求14或15中一项所述的方法，其特征在于，喷嘴设置在所述船的底面处的船首附近。