公开了一种用于将空气供应到船舶的船体的外部的供气系统，所述船舶装有燃烧式发动机。供气系统包括用于将压缩空气在船舶的吃水线下方释放到船体的外部的一个或多个空气排放单元(ADU)。供气系统包括用于经由第一流动路径将压缩空气流供应到船舶的燃烧式发动机的多个涡轮增压器。多个涡轮增压器各自包括被配置成由燃烧式发动机的排气流驱动的涡轮以及连接到涡轮并且包括用于接收空气的入口和用于将压缩空气流提供到第一流动路径的出口的压缩机。多个涡轮增压器包括串联地布置的第一涡轮增压器和第二涡轮增压器，其中第二涡轮增压器的压缩机在第一流动路径中处于第一涡轮增压器的压缩机的下游。供气系统包括从第一流动路径分支并将空气的子流供应到ADU的第一子路径和第二子路径。第一子路径在第一涡轮增压器下游并且在第二涡轮增压器上游从第一流动路径分支，并且其中第二子路径在第一涡轮增压器和第二涡轮增压器两者下游从第一流动路径分支。径分支。径分支。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于船舶的船体的供气系统和包括所述供气系统的船舶
[0001]本公开涉及船舶推进的领域。本公开涉及一种用于将空气供应到船舶的船体的外部的供气系统和包括所述供气系统的船舶。
技术介绍
[0002]船舶在水中航行时的阻力由多个部分组成，其中摩擦阻力最为主要。将空气流喷射到船舶船体周围的湍流边界层中可以用于减小船舶船体在水中的摩擦阻力。湍流边界层位于静止水与靠近船舶船体的移动水之间。
[0003]船体的空气润滑可以显著地减少摩擦损失。取决于用于船舶的推进类型，船舶的效率可以显著地提高。效率增益取决于速度、船体形状、船舶吃水和/或到船舶的浸水面的空气分布和量。船舶吃水是从船舶的龙骨底部到吃水线的竖直距离，而浸水面是与周围水接触的船舶外表面的总面积。
[0004]总净效率的提高取决于用于对减少摩擦所需的空气流加压的动力。因此，净推进效率取决于促进空气流动所需的动力和船体中的空气出口处的给定排放压力。排放压力可以对应于来自船舶周围的作用于空气出口端的水压。
技术实现思路
[0005]传统的空气润滑系统通常使用电动压缩机来产生到船舶的外部的空气流。然而，这些已知的电动压缩机价格昂贵，需要维护并且可能效率低下。
[0006]因此，需要一种用于将空气供应到船舶的船体的外部的供气系统，所述供气系统减轻、缓解或解决现有的不足并且提供一种更简单、更高效的供气系统。
[0007]公开了一种用于将空气供应到船舶的船体的外部的供气系统。所述船舶包括燃烧式发动机。所述供气系统包括一个或多个ADU，所述一个或多个ADU用于将压缩空气在所述船舶的吃水线下方释放到所述船体的外部。所述供气系统包括第一涡轮增压器和第二涡轮增压器，所述第一涡轮增压器和所述第二涡轮增压器用于经由第一流动路径(诸如扫气空气流动路径)将压缩空气流供应到所述船舶的所述燃烧式发动机。所述第一涡轮增压器和所述第二涡轮增压器各自包括：涡轮，所述涡轮被配置成由所述燃烧式发动机的排气流驱动；以及压缩机，所述压缩机连接到所述涡轮并且包括用于接收空气的入口和用于将所述压缩空气流提供到所述第一流动路径的出口。所述第一涡轮增压器和所述第二涡轮增压器串联地布置，其中所述第二涡轮增压器的所述压缩机在所述第一流动路径中连接到所述第一涡轮增压器的所述压缩机下游并从所述第一流动路径接收压缩空气。所述供气系统包括第一子路径和第二子路径，所述第一子路径和所述第二子路径从所述第一流动路径分支并将空气的子流供应到所述ADU。所述第一子路径在所述第一涡轮增压器下游并且在所述第二涡轮增压器上游从所述第一流动路径分支。所述第二子路径在所述第一涡轮增压器和所述第二涡轮增压器两者下游从所述第一流动路径分支。
[0008]本公开的优点是提高了供气系统的效率。使用串联布置的两个涡轮增压器来到ADU的压缩空气提供高压缩比的供气系统。这允许压缩空气的压力在低负载下，诸如在低于
排气流量阈值的排气流量下，克服ADU处的排放压力。通过ADU的空气排放因此可以在较早的发动机负载阶段开始，而不需要供气系统中的额外专用压缩机。在高负载下，诸如在高于排气流量阈值的排气流量下，由所述第一涡轮增压器提供的压缩空气的压力高于排放压力。提供到ADU的压缩空气因此可以经由所述第一子路径来提取并且可以绕过所述第二涡轮增压器。从而可以在高负载下进一步提高供气系统的效率，因为仅需驱动一个涡轮增压器。
[0009]公开了一种船舶，所述船舶包括本文中公开的供气系统。
[0010]本公开的优点在于提高了船舶的净推进效率。使用串联布置的两个涡轮增压器来到ADU的压缩空气提供高压缩比的供气系统。这允许压缩空气的压力在低负载下，诸如在低于排气流量阈值的排气流量下，克服ADU处的排放压力。通过ADU排放空气，从而减少船舶在水中的摩擦力因此可以在较早阶段(诸如在较早的发动机负载阶段)开始，而无需供气系统中的额外专用压缩机。在高负载下，诸如在高于排气流量阈值的排气流量下，由所述第一涡轮增压器提供的压缩空气的压力高于排放压力。提供到ADU的压缩空气因此可以经由所述第一子路径来提取并且可以绕过所述第二涡轮增压器。从而可以在高负载下进一步提高船舶的效率，因为仅需驱动一个涡轮增压器。
附图说明
[0011]通过以下参考附图对本公开的示例性实施方案进行详细描述，本领域技术人员将易于明白本公开的以上和其他特征和优点，在附图中：
[0012]图1图示已知示例性船舶的随着发动机负载变化的扫气压力和吃水压力(draft pressure)，
[0013]图2图示根据本公开的示例性供气系统，
[0014]图3图示根据本公开的示例性供气系统的第一操作模式，并且
[0015]图4图示根据本公开的示例性供气系统的第二操作模式。
具体实施方式
[0016]在下文中在相关时参考附图来描述各种示例性实施方案和细节。应注意，附图可能按比例或可能不按比例绘制，并且在所有附图中，结构或功能相似的元件由相同的附图标记表示。还应注意，附图仅意图促进对实施方案的描述。附图无意作为对本公开的详尽描述或对本公开的范围的限制。另外，所示实施方案不必具有所示的所有方面或优点。结合特定实施方案描述的方面或优点不必限于所述实施方案，并且能够在任何其他实施方案中实践，即使未如此示出或未明确地如此描述。
[0017]为了清楚起见，附图是示意性和简化的，并且附图仅示出了有助于理解本公开的细节，而省略了其他细节。自始至终，相同的附图标记用于相同或对应的部分。
[0018]公开了一种用于将空气供应到船舶的船体的外部的供气系统。所述船舶包括燃烧式发动机。所述供气系统包括一个或多个ADU，所述一个或多个ADU用于将压缩空气在所述船舶的吃水线下方释放到所述船体的外部。所述供气系统包括第一涡轮增压器和第二涡轮增压器，所述第一涡轮增压器和所述第二涡轮增压器用于经由第一流动路径(诸如扫气空气流动路径)将压缩空气流供应到所述船舶的所述燃烧式发动机。所述第一涡轮增压器和
所述第二涡轮增压器各自包括：涡轮，所述涡轮被配置成由所述燃烧式发动机的排气流驱动；以及压缩机，所述压缩机连接到所述涡轮并且包括用于接收空气的入口和用于将所述压缩空气流提供到所述第一流动路径的出口。所述第一涡轮增压器和所述第二涡轮增压器串联地布置，其中所述第二涡轮增压器的所述压缩机在所述第一流动路径中连接到所述第一涡轮增压器的所述压缩机下游并从所述第一流动路径接收压缩空气。所述供气系统包括第一子路径和第二子路径，所述第一子路径和所述第二子路径从所述第一流动路径分支并将空气的子流供应到所述ADU。所述第一子路径在所述第一涡轮增压器下游并且在所述第二涡轮增压器上游从所述第一流动路径分支。所述第二子路径在所述第一涡轮增压器和所述第二涡轮增压器两者下游从所述第一流动路径分支。
[0019]在一个或多个示例性供气系统中，所述第一涡轮增压器的所述涡轮可以在来自所述燃烧式发动机的排气流中布置在所述第二涡轮增压器的所述涡轮的下游。来自所述燃烧式发动机的排气流首先进入所述第二涡轮增压器的所述本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种用于将空气供应到船舶(200)的船体(201)的外部的供气系统(100)，所述船舶(200)装有燃烧式发动机，所述供气系统(100)包括：
‑
一个或多个空气排放单元ADU(20)，所述一个或多个空气排放单元用于将压缩空气在所述船舶(200)的吃水线下方释放到所述船体(201)的外部，
‑
第一涡轮增压器(10A)和第二涡轮增压器(10B)，所述第一涡轮增压器和所述第二涡轮增压器用于经由第一流动路径(11A)将压缩空气流供应到所述船舶的所述燃烧式发动机，所述第一涡轮增压器(10A)和所述第二涡轮增压器(10B)各自包括：涡轮(T)，所述涡轮被配置成由所述燃烧式发动机的排气流驱动；以及压缩机(C)，所述压缩机连接到所述涡轮并且包括用于接收空气的入口和用于将所述压缩空气流提供到所述第一流动路径(11A)的出口，其中所述第一涡轮增压器(10A)和所述第二涡轮增压器(10B)串联地布置，其中所述第二涡轮增压器(10B)的所述压缩机的入口在所述第一流动路径(11A)中连接到所述第一涡轮增压器(10A)的所述压缩机下游并从所述第一流动路径(11A)接收压缩空气，以及
‑
第一子路径(11B)和第二子路径(11C)，所述第一子路径和所述第二子路径从所述第一流动路径(11A)分支并将空气的子流供应到所述ADU(20)，其中所述第一子路径(11B)在所述第一涡轮增压器(10A)下游并且在所述第二涡轮增压器(10B)上游从所述第一流动路径(11A)分支，并且其中所述第二子路径(11C)在所述第一涡轮增压器(10A)和所述第二涡轮增压器(10B)两者下游从所述第一流动路径(11A)分支。2.根据权利要求1所述的供气系统(100)，其中所述第一涡轮增压器(10A)的所述涡轮(T)在来自所述燃烧式发动机的排气流中布置在所述第二涡轮增压器(10B)的所述涡轮(T)的下游。3.根据前述权利要求中任一项所述的供气系统(100)，其中所述第二涡轮增压器(10B)比所述第一涡轮增压器(10A)小。4.根据前述权利要求中任一项所述的供气系统(100)，其中所述第一子路径(11B)包括用于控制通过所述第一子路径(11B)的空气流的第一流量控制装置(12A)，并且所述第...
【专利技术属性】
技术研发人员：M，
申请(专利权)人：马士基有限公司，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。