本申請涉及船舶節(jié)能,尤其涉及一種空氣潤滑系統(tǒng)及船舶。
背景技術(shù):
1、船舶航行中克服阻力的耗能占比最大,部分船型的摩擦阻力占總阻力的比重可以達到百分之七十以上。因此,如何減小船舶航行的摩擦阻力是降低船舶航行耗能的關(guān)鍵之一。
技術(shù)實現(xiàn)思路
1、本申請實施例提供一種空氣潤滑系統(tǒng)及船舶,以至少部分地解決上述技術(shù)問題。
2、為了實現(xiàn)上述目的,根據(jù)本申請的第一方面,提供一種空氣潤滑系統(tǒng),包括:
3、空氣釋放單元,用于設于船舶的底部,所述空氣釋放單元包括殼體,所述殼體具有氣腔以及分別連通所述氣腔的進氣口和排氣口,所述進氣口被配置為能夠沿所述船舶的移動方向的反向朝向所述氣腔導入氣體,且所述排氣口被配置為能夠朝向所述船舶的底部排氣,以沿所述船舶的移動方向生成氣泡。
4、可選地,所述排氣口設有多個,且至少部分所述排氣口沿所述船舶的移動方向排布。
5、可選地,在所述船舶的移動方向的反向上,所述氣腔單位長度的容積至少部分遞減。
6、可選地,所述殼體不凸出于所述船舶的底部。
7、可選地,所述進氣口設有多個。
8、可選地,所述殼體包括:
9、主體,用于連接所述船舶,所述進氣口設于所述主體;
10、排氣部,連接所述主體并圍出所述氣腔,所述排氣口設于所述排氣部,所述排氣部和所述主體之間設有間隙,所述間隙環(huán)繞所述排氣部分布。
11、可選地,所述主體包括:
12、第一部,用于連接所述船舶,所述進氣口設于所述第一部,且所述進氣口的進氣方向平行于所述船舶的長度方向;
13、第二部,與所述第一部在所述船舶的長度方向上分布并連接所述第一部,且所述第二部的部分和所述排氣部沿所述船舶的高度方向間隔設置;
14、第三部,連接所述第一部和所述第二部;
15、第四部,連接所述第一部和所述第二部,且所述第三部和所述第四部沿所述船舶的寬度方向間隔設置。
16、可選地,所述第二部包括:
17、第一子部,連接所述第一部;
18、第二子部,連接所述第一子部背離所述第一部的一端,且所述第二子部具有朝向所述排氣部凸起的第一導流弧面。
19、可選地,在所述船舶的長度方向上,所述第二子部連接所述第一子部的一端和所述進氣口相對。
20、可選地,所述第一部和所述第二子部形成有夾角θ,滿足:θ<90°;
21、和/或,所述第三部遠離所述第二部的側(cè)邊和所述第四部遠離所述第二部的側(cè)邊在所述船舶長度方向上形成有夾角α,滿足:0≤α≤20°;
22、和/或,所述第三部連接所述第一子部的側(cè)面和所述第四部連接所述第一子部的側(cè)面在所述船舶的高度方向上形成有夾角β,滿足:0≤β≤150°。
23、可選地,所述空氣釋放單元還包括多個導流部,多個所述導流部分別設于所述氣腔,且至少部分所述導流部沿所述船舶的長度方向分布,所述導流部具有至少部分朝向所述進氣口的第二導流弧面,且所述第二導流弧面被配置為能夠引導部分氣體流向所述排氣部。
24、可選地,所述空氣潤滑系統(tǒng)還包括供氣裝置,所述供氣裝置用于設于所述船舶并連通所述進氣口。
25、根據(jù)本申請的第二方面,提供一種船舶,包括上述空氣潤滑系統(tǒng),還包括船體,所述船體的底部具有底平面,所述空氣釋放單元設于所述底平面。
26、可選地,所述底平面具有在所述船舶的長度方向延伸的中軸線,所述空氣釋放單元設有多個,多個所述空氣釋放單元在所述船舶的長度方向分布,且多個所述空氣釋放單元關(guān)于所述中軸線對稱分布。
27、有益效果:本申請實施例的空氣潤滑系統(tǒng)包括空氣釋放單元,空氣釋放單元包括殼體,殼體具有氣腔以及分別連通氣腔的進氣口和排氣口,進氣口被配置為能夠沿船舶的移動方向的反向朝向氣腔導入氣體,排氣口被配置為能夠朝向船舶的底部排氣,以沿船舶的移動方向生成氣泡。在船舶移動過程中,由進氣口向氣腔內(nèi)通入氣體,隨后氣體由排氣口朝向船舶底部排出,依靠開爾文-亥姆霍茲不穩(wěn)定性原理(kelvin–helmholtzinstability,簡稱khi),進入水中的氣團會被水的剪切力撕碎變?yōu)楦〉臍鈭F,氣團在剪切力和張力的作用下形成穩(wěn)定的氣泡,從而形成穩(wěn)定的潤滑層,在船舶移動過程中有利于降低船舶的摩擦阻力,實現(xiàn)船舶推進中的節(jié)能。此外,由于進氣口的能夠沿船舶移動方向的反向朝向氣腔內(nèi)導入氣體,氣體朝向氣腔內(nèi)的流動方向大致平行于船舶移動時主體水流的方向,有利于減少外部水體進入氣腔,從而有利于降低外部水體對氣腔的腐蝕以及減少外部雜質(zhì)進入氣腔,提高對氣腔內(nèi)結(jié)構(gòu)的保護。
28、本申請的其他特征和優(yōu)點將在隨后的具體實施方式部分予以詳細說明。
1.一種空氣潤滑系統(tǒng),其特征在于,包括:
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的空氣潤滑系統(tǒng),其特征在于,
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的空氣潤滑系統(tǒng),其特征在于,
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的空氣潤滑系統(tǒng),其特征在于,
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的空氣潤滑系統(tǒng),其特征在于,
6.根據(jù)權(quán)利要求1至5中任一項所述的空氣潤滑系統(tǒng),其特征在于,
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的空氣潤滑系統(tǒng),其特征在于,
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的空氣潤滑系統(tǒng),其特征在于,
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的空氣潤滑系統(tǒng),其特征在于,
10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的空氣潤滑系統(tǒng),其特征在于,
11.根據(jù)權(quán)利要求6所述的空氣潤滑系統(tǒng),其特征在于,
12.根據(jù)權(quán)利要求1所述的空氣潤滑系統(tǒng),其特征在于,所述空氣潤滑系統(tǒng)還包括供氣裝置(2),所述供氣裝置(2)用于設于所述船舶并連通所述進氣口(101)。
13.一種船舶,其特征在于,包括如權(quán)利要求1至12中任意一項所述的空氣潤滑系統(tǒng),還包括船體(3),所述船體(3)的底部具有底平面(30),所述空氣釋放單元(1)設于所述底平面(30)。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的船舶,其特征在于,