專利名稱：流體中運動物體減阻裝置的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種流體中運動物體的減阻裝置，特別是涉及艦艇、船舶 等水面上運動物體的減阻裝置。
背景技術：
減少流體中運動物體的阻力有許多不同方法，例如邊界層控制減阻、聚合 物溶液減阻、微氣泡減阻；設計優(yōu)良的船型以減少形狀阻力和興波阻力；附體 減阻如在艦船艏部增加球鼻艏來減少興波阻力，在螺旋槳外圍增加導管以提高 槳的效率同時導管本身還可增加推力等等。
流體中運動物體在流體中運動時，前緣存在高壓區(qū)域，例如艦船首部存在 高壓區(qū)，特別是首部采用球鼻艏后高壓區(qū)域將擴大，也即存在高壓的受力面積 將增大，從而導致形狀阻力增加。又如，潛望鏡桅桿截面形狀多為鈍體例如圓 形。潛望狀態(tài)時，粘性阻力與興波阻力的共同作用將使桅桿根部承受很大的力 矩，這一力矩有時具有破壞性。邊界層分離形成的卡門渦街導致桅桿振動，以 及長距離的尾流場是潛艇隱身的難題之一。 發(fā)明內容
本實用新型所要解決的技術問題是
提供一種能夠降低流體中運動物體或流場中的靜止物體前緣高壓區(qū)的壓 力，改變邊界層分離點的位置，以達到減阻、減振目的的裝置。
本實用新型所采用的技術方案是由前緣高壓區(qū)壁面處開設的多個孔口、 通道、葉片式增壓裝置組成，通道之間可以是并聯(lián)或匯合的形式；通道的前端 開口與前緣高壓區(qū)的多個孔口相通；通道另一端開口與運動物體外的流體相通；
葉片式增壓裝置出口與通道連接。
通道內可以有一個或多個葉片式增壓裝置，葉片式增壓裝置也可以放置在 通道外，其出口與上述通道連接。這些通道兩端為開口，其前端開口為流體進 口，與流體中運動物體的前緣高壓區(qū)相通，來流可以由此處進入通道內；通道 的另一端開口為流體出口，與運動物體的尾流場相通，或與運動物體物面邊界 層分離點附近流體相通，或與前緣高壓區(qū)以外的其它區(qū)域流體相通，例如與艦 船底部流體高壓區(qū)流體相通。
這些通道出口與運動物體特別是非流線型物體物面邊界層分離點附近流體 相通以改變分離點的位置達到減阻、減振效果，同時還可改變運動物體的尾流 場，例如改變潛望鏡桅桿的尾跡形狀從而達到隱身目的。通道的截面形狀可以 是圓形，矩形或任意形狀。葉片式增壓裝置，可以是微型軸流泵，其出口與上述通道連接以改變來自前緣高壓區(qū)流體的壓力，從而使這部分流體能順利流出 通道的出口到達運動物體外部。整個裝置除通道進口和出口與運動物體外部流 體相通外，其余部分均在流體中運動物體內部。通道以及增壓裝置固定在流體 中運動物體內部，其固結方式應與運動物體內部壁面、筋骨結構以及其它裝置 的整體要求相適應。
本實用新型具有降低流體作用于運動物體上阻力的作用，對于非流線型物 體還能降低振動以及減小尾流區(qū)域，既適用于在流體中運動的物體，也適用于 流場中的靜止物體。


圖l為本實用新型實施方式一的結構示意圖。
圖2為本實用新型實施方式二的結構示意圖。 圖3為本實用新型實施方式三的結構示意圖。
圖中l(wèi)一船體，2—前緣高壓區(qū)，3—通道，4一來流方向，5—尾流場， 6—葉片式增壓器，8—球鼻艏，9一底部流體高壓區(qū)，IO—首部腔室，ll一霧化 器，12—后部腔室出口， 13—前緣高壓區(qū)壁面上多個孔口， 14一后部腔室， 15—非流線型運動物體橫截面形狀，16—通道出口， 17—物面邊界層分離點。
具體實施方式

實施方式一
如圖1所示，通道3的前端開口與首部腔室10相通，首部腔室10的進口 為艦船前緣高壓區(qū)2(例如球鼻艏壁面附近處)的多個孔口 13，來流可以由此處 進入首部腔室10再經腔室出口進入通道3內；通道3另一端開口與后部腔室14 連接，后部腔室14內裝有霧化器11將液體霧化，后部腔室出口 12位于艦船底 部流體高壓區(qū)9附近。來自艦船前緣高壓區(qū)2的流體經首部腔室10、通道3、 再經后部腔室14霧化后噴出船體1外。通道3外裝有葉片式增壓裝置，其出口 與通道3連接。
實施方式二
如圖2所示，通道3前端開口與與首部腔室10相通，首部腔室10的進口 為艦船前緣高壓區(qū)2 (例如球鼻艏壁面附近處)的多個孔口 13,來流可以由此 處迸入首部腔室10再經腔室出口進入通道3內；通道3另一端開口與后部腔室 14連接，后部腔室14內裝有霧化器11將液體霧化，后部腔室出口 12位于艦船 底部流體高壓區(qū)9附近。來自艦船前緣高壓區(qū)2的流體經首部腔室10、通道3、 再經后部腔室14霧化后噴出船體1外。通道3內裝有葉片式增壓裝置，其出口 與通道3連接。實施方式三
通道3之間為并聯(lián)形式；通道3前端為流體進口，與非流線型運動物體前
緣高壓區(qū)2壁面處開設的多個孔口 13相通(例如潛望鏡桅桿前緣高壓區(qū)壁面處
開設的多個孔口相通)，來流可以由此處進入通道3內；通道3的另一端開口為
通道出口 16，與非流線型運動物體物面邊界層分離點17附近流體相通，來自運 動物體前緣高壓區(qū)2的流體經通道出口 16流出非流線型運動物體外。通道3內 裝有葉片式增壓裝置，有利于來自前緣高壓區(qū)2的流體能順利流出通道3以改 變物面邊界層分離點17的位置。
權利要求1、一種流體中運動物體減阻裝置，其特征在于由前緣高壓區(qū)壁面處開設的多個孔口(13)、通道(3)、葉片式增壓裝置(6)組成，通道(3)之間可以是并聯(lián)或匯合的形式；通道(3)的前端開口與前緣高壓區(qū)的多個孔口(13)相通；通道(3)另一端開口與運動物體外的流體相通；葉片式增壓裝置(6)出口與通道(3)連接。
2、 根據權利要求1所述的流體中運動物體減阻裝置，其特征在于所述的 葉片式增壓裝置(6)設在通道(3)內。
3、 根據權利要求1所述的流體中運動物體減阻裝置，其特征在于所述的 葉片式增壓裝置(6)設在通道(3)夕卜。
4、 根據權利要求1或2所述的流體中運動物體減阻裝置，其特征在于所 述的通道(3)的前端開口與首部腔室(10)相通，首部腔室(10)的進口與前 緣高壓區(qū)的多個孔口 (13)相通；通道(3)另一端開口與后部腔室(14)連接。
5、 根據權利要求4所述的流體中運動物體減阻裝置，其特征在于所述的 后部腔室(14)內裝有霧化器(11)。
6、 根據權利要求5所述的流體中運動物體減阻裝置，其特征在于所述的 后部腔室出口 (12)位于底部流體高壓區(qū)(9)附近。
7、 根據權利要求5所述的流體中運動物體減阻裝置，其特征在于所述的 后部腔室出口 (12)與運動物體的尾流場相通。
8、 根據權利要求1所述的流體中運動物體減阻裝置，其特征在于所述的 通道(3)另一端開口通道出口 (16)與與非流線型運動物體物面邊界層分離點(17)附近流體相通。
專利摘要流體中運動物體減阻裝置由前緣高壓區(qū)壁面處開設的多個孔口、通道、葉片式增壓裝置組成，通道之間可以是并聯(lián)或匯合的形式。通道的前端開口與前緣高壓區(qū)的多個孔口相通，通道另一端開口與運動物體外的流體相通。葉片式增壓裝置出口與通道連接，葉片式增壓裝置可以設置在通道內或外。通道的另一端開口為流體出口，與運動物體的尾流場相通，或與運動物體物面邊界層分離點附近流體相通，或與前緣高壓區(qū)以外的其它區(qū)域流體相通，例如與艦船底部流體高壓區(qū)流體相通。具有降低流體作用于運動物體上阻力的作用，對于非流線型物體還能降低振動以及減小尾流區(qū)域，適用于在流體中運動的物體和于流場中的靜止物體的減阻。
文檔編號B63B1/32GK201300962SQ20082019254
公開日2009年9月2日 申請日期2008年11月18日 優(yōu)先權日2008年11月18日
發(fā)明者王家楣 申請人:武漢理工大學