[发明专利]一种高速船消波减阻及航态优化装置

摘要

本发明提供一种高速船消波减阻及航态优化装置，包括信息采集系统、分析控制系统、驱动系统、管路系统。信息采集系统主要包括三维航态仪、航态信息采集系统、航速传感器、航速信息采集系统；分析控制系统主要包括分析系统和控制系统；驱动系统主要包括自吸式离心泵、电动机、增压机、发电机舱；管路系统主要包括船艏吸波口、过渡管、储水箱、船艉喷头。本发明通过船艏吸波口吸收艏部兴波，吸入的海水通过驱动系统最终在船艉以可变高度水幕形式排出，形成船艉水幕阻流板，达到削减、消除船艏兴波浪，调整船舶航态的效果；通过对船体航速、航态的实时监测，自动调整吸入水量以及排水压力，实现对水幕高度的自动调节。

主权项

1.一种高速船消波减阻及航态优化装置，包括信息采集系统、分析控制系统、驱动系统、管路系统，其特征在于：所述的信息采集系统收集航态、航速信息，并把信息传递给分析控制系统；所述的分析控制系统整理、分析所采集到的信息，并依据信息制定方案，通过数据线传递给驱动系统；所述的驱动系统和管路系统各有两套，分布在船舶左右两侧且相对独立；所述的驱动系统驱动管路系统吸收船艏水波，使水波在船艉以水幕形式排出；所述的信息采集系统包括三维航态仪(1‑1)、航态信息采集系统(2‑1)、航速传感器(1‑2)、航速信息采集系统(2‑2)、若干缆线(17)和数据线(18)；三维航态仪(1‑1)将收集的船体航态信息通过缆线(17)传递给航态信息采集系统(2‑1)，航速传感器(1‑2)将航速信息通过缆线(17)传递给航速信息采集系统(2‑2)，航态信息采集系统(2‑1)和航速信息采集系统(2‑2)分别对航态信息和航速信息进行滤波和采样，将所得到数据通过数据线(18)传递给分析控制系统；所述的分析控制系统包括分析系统(5)和控制系统(6)；分析系统(5)对信息采集系统传递来的数据进行整理、分析，把结果通过数据线(18)传递给控制系统(6)；控制系统(6)基于结果形成相应的控制方案，通过数据线(18)传递给电动机(8)和增压机(11)，改变电动机(8)的转速和增压机(11)的压力输出；所述的驱动系统包括自吸式离心泵(7)、电动机(8)、增压机(11)、发电机舱、若干缆线(17)和电线(19)；自吸式离心泵(7)和电动机(8)驱动管路系统吸入船艏水波；增压机(11)对通过自吸式离心泵(7)的海水进一步加压处理，使其高速排出；发电机舱给电动机(8)和增压机(11)提供电力；所述的管路系统包括船艏吸波口(12)、过滤网(16)、过渡管(9)、储水箱(13)、船艉喷头(15)、船艉板(14)、喷头侧板(20)；船艏吸波口(12)通过船体表面伸入船舱，过滤网(16)位于船艏吸波口(12)外侧，工作时，船艏吸波口(12)吸入海水，将海水从过渡管(9)输入到储水箱(13)暂存；船艉喷头(15)固定于船艉板(14)上，过渡管(9)与船艉喷头(15)之间通过弯管连接；喷头侧板(20)与船艉板(14)构成纵向开口，开口宽度为b，b＜L/100；管路系统中其他函数关系为：0.8T＜H＜1.2T，S＜L/10，其中H、S、T、L分别表示船艏吸波口中心线距离水线高度、吸波口前端距艏柱距离、船的吃水、水线长；所述的船艉喷头(15)内部存在带轴(21)螺旋叶片(22)，入射水流带动螺旋叶片(22)旋转用以纵向传递水流，形成均匀水幕喷出船体；左右船艉喷头(15)中间用隔板(23)隔开。