一种结合微气泡减阻技术与沟槽面湍流减阻技术的高速航行器制造技术

本发明专利技术涉及一种结合微气泡减阻技术与沟槽面湍流减阻技术的高速航行器，所述高速航行器的船底面沿船长向开设有若干条相互平行的沟槽，所述沟槽的横截面为方形、U形或V形，所述沟槽的沟槽高度hc等于沟槽宽度W；所述高速航行器还包括设置于机舱内的微气泡发生装置，所述微气泡发生装置产生气泡并通过气管输送至船底，所述气管铺设于所述沟槽内部，并沿所述沟槽长度方向均匀开设排气孔。本发明专利技术通过在船底设计沟槽，通过改变边界层底层的流动结构以达到减阻目的，同时在沟槽内设置排气孔，气泡排出在沟槽表面产生弥散的细气幕，可以进一步减小阻力，通过两种减阻技术的有效结合可以达到联合减阻效果，提高减阻效率，从而提高船舶快速性。

A High Speed Vehicle Combining Micro-bubble Drag Reduction Technology and Groove Turbulence Drag Reduction Technology

【技术实现步骤摘要】
一种结合微气泡减阻技术与沟槽面湍流减阻技术的高速航行器
本专利技术涉及航行器减阻设计
，具体涉及一种结合微气泡减阻技术与沟槽面湍流减阻技术的高速航行器。
技术介绍
微气泡减阻又可称为气层、气穴减阻，是在物体表面制造气泡以达到减阻降噪的效果，即通过绕航行器铺设的空气管路上的小孔放出空气，产生弥散的很细的气幕，该气幕既能有效地减小外壳与水之间的摩擦阻力，又能隔离艇体噪声源向水中的辐射，从而达到减阻降噪的目的。其原理是利用气泡的小摩阻性和易变形的特点来调节底层流动结构以减少阻力。沟槽面湍流减阻也可称为条纹沟槽表面减阻技术，是在物体表面上开一系列横向或流向的沟槽，通过改变边界层底层的流动结构以达到减阻目的，该方法属于表面修形技术，应用于飞机或船舶领域，能够减少能源消耗。上述两种技术都可以单一的对航行器产生减阻效果，但是目前尚没有将两种技术进行结合的设计以达到更好的减阻效果。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题在于针对上述现有技术存在的微气泡减阻与沟槽面湍流减阻技术相结合的空缺，提供一种结合微气泡减阻技术与沟槽面湍流减阻技术的高速航行器，它的结构设计结合了微气泡减阻技术和沟槽面湍流减阻技术，使其减阻效果大大优于单一减阻技术所取得的效果。本专利技术为解决上述提出的技术问题所采用的技术方案为：一种结合微气泡减阻技术与沟槽面湍流减阻技术的高速航行器，所述高速航行器的船底面沿船长向开设有若干条相互平行的沟槽，所述沟槽的横截面为方形、U形或V形，所述沟槽的沟槽高度hc等于沟槽宽度W，沟槽宽度W的范围为：25μm≤W≤300μm；所述高速航行器还包括设置于机舱内的微气泡发生装置，所述微气泡发生装置产生气泡并通过气管输送至船底，所述气管铺设于所述沟槽内部，并沿所述沟槽长度方向均匀开设排气孔，气泡从所述排气孔中排出。上述方案中，所述沟槽的横截面采用V形。上述方案中，所述沟槽沿船长方向开设于1/3船长至2/3船长之间。本专利技术的有益效果在于：1、本专利技术通过在船底设计沟槽，通过改变边界层底层的流动结构以达到减阻目的，同时在沟槽内设置排气孔，气泡排出在沟槽表面产生弥散的细气幕，可以进一步减小阻力，通过两种减阻技术的有效结合可以达到联合减阻效果，提高减阻效率，从而提高船舶快速性。2、本专利技术的沟槽的横截面优选V形，便于气泡在沟槽表面存留，提高减阻效率，同时降低微气泡发生装置耗能。附图说明下面将结合附图及实施例对本专利技术作进一步说明，附图中：图1是本专利技术高速航行器的结构示意图；图2是本专利技术航行器底部开设沟槽结构示意图。图中：10、沟槽；20、排气孔；30、船体。具体实施方式为了对本专利技术的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现对照附图详细说明本专利技术的具体实施方式。如图1所示，为本专利技术一较佳实施例的结合微气泡减阻技术与沟槽面湍流减阻技术的高速航行器，高速航行器的船体30底面沿船长向开设有若干条相互平行的沟槽10，沟槽10的横截面为方形、U形或V形，沟槽10的沟槽高度hc等于沟槽宽度W，沟槽宽度W的范围为：25μm≤W≤300μm。高速航行器还包括设置于机舱内的微气泡发生装置，微气泡发生装置产生气泡并通过气管输送至船底，气管铺设于沟槽10内部，并沿沟槽10长度方向均匀开设排气孔20，气泡从各排气孔20中排出。本专利技术通过在船底设计沟槽10，通过改变边界层底层的流动结构以达到减阻目的，同时在沟槽10内设置排气孔20，气泡排出在沟槽10表面产生弥散的细气幕，可以进一步减小阻力，通过两种减阻技术的有效结合可以达到联合减阻效果，提高减阻效率，从而提高船舶快速性。优选的，沟槽10的横截面采用V形，便于气泡在沟槽10表面存留，提高减阻效率，同时降低微气泡发生装置耗能。优选的，沟槽10沿船长方向开设于1/3船长至2/3船长之间，气管沿沟槽10长度方向铺满，以尽可能增大气泡的作用面积，进一步减小阻力。本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。上面结合附图对本专利技术的实施例进行了描述，但是本专利技术并不局限于上述的具体实施方式，上述的具体实施方式仅仅是示意性的，而不是限制性的，本领域的普通技术人员在本专利技术的启示下，在不脱离本专利技术宗旨和权利要求所保护的范围情况下，还可做出很多形式，这些均属于本专利技术的保护之内。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种结合微气泡减阻技术与沟槽面湍流减阻技术的高速航行器，其特征在于：所述高速航行器的船底面沿船长向开设有若干条相互平行的沟槽，所述沟槽的横截面为方形、U形或V形，所述沟槽的沟槽高度hc等于沟槽宽度W，沟槽宽度W的范围为：25μm≤W≤300μm；所述高速航行器还包括设置于机舱内的微气泡发生装置，所述微气泡发生装置产生气泡并通过气管输送至船底，所述气管铺设于所述沟槽内部，并沿所述沟槽长度方向均匀开设排气孔，气泡从所述排气孔中排出。

【技术特征摘要】
1.一种结合微气泡减阻技术与沟槽面湍流减阻技术的高速航行器，其特征在于：所述高速航行器的船底面沿船长向开设有若干条相互平行的沟槽，所述沟槽的横截面为方形、U形或V形，所述沟槽的沟槽高度hc等于沟槽宽度W，沟槽宽度W的范围为：25μm≤W≤300μm；所述高速航行器还包括设置于机舱内的微气泡发生装置，所述微气泡发生装置产生气泡并通过气管输送至船底，所述气管铺...

【专利技术属性】
技术研发人员：朱汉华，李昕隆，梁应超，王兆隆，费宇轩，
申请(专利权)人：武汉理工大学，
类型：发明
国别省市：湖北,42