一種船舶電解水微氣泡減阻裝置的制造方法
【專利摘要】一種船舶電解水微氣泡減阻裝置，船舶外板上安裝有多個(gè)產(chǎn)生微氣泡的微氣泡發(fā)生儀，該微氣泡發(fā)生儀包括對(duì)介質(zhì)水進(jìn)行電解的電源正極和電源負(fù)極，以及將電解后的氫氣進(jìn)行收集的收集器和暫存氣體的儲(chǔ)氣件。電源負(fù)極、收集器、電源正極和儲(chǔ)氣件沿水流方向依次設(shè)置，電解而出的氫氣由收集器進(jìn)行收集，而氧氣則由儲(chǔ)氣件進(jìn)行暫存和導(dǎo)向。該裝置利用電解水技術(shù)進(jìn)行微氣泡發(fā)生，減阻效率高，其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，制作要求低且易于實(shí)施，能夠極大地提高減阻能力，同時(shí)提高了工作的穩(wěn)定性和降低了能耗的需要。
【專利說(shuō)明】
一種船舶電解水微氣泡減阻裝置
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及采用微氣泡減阻的船舶，特別是涉及一種采用電解水進(jìn)行微氣泡減阻的船舶電解水微氣泡減阻裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]船舶，特別是大型船舶，在航行時(shí)一般都處于湍流作用之中，其受到的流體阻力極大，如何減小阻力以提高航行速度和減少能源損耗成為了一個(gè)重要的課題。在目前的流體力學(xué)中，減阻方法有許多種，例如高聚物添加劑法、柔性表皮法、微氣泡法等。其中，微氣泡減阻是指向液體中注入微氣泡，利用氣泡和湍流的交互作用，改變邊界層的湍流結(jié)構(gòu)，抑制湍流脈動(dòng)，來(lái)降低流體輸送過(guò)程中的摩擦阻力。該種方法已逐漸成為船舶減阻技術(shù)中的重要內(nèi)容。
[0003]現(xiàn)有的微氣泡減阻型船舶中，一般在船舶的平底上設(shè)置帶有多個(gè)小孔的氣板，然后通過(guò)噴氣裝置將氣體噴向氣板，利用氣體流過(guò)小孔時(shí)受阻而產(chǎn)生氣泡。該種船舶的微氣泡生成具有以下缺點(diǎn):1、船舶處于高速航行之中，且水中具有多種不同的雜質(zhì)，氣板中的氣孔很容易會(huì)被堵塞，一方面會(huì)影響船舶的航行，另一方面則必須進(jìn)行頻繁的維護(hù)和清理;2、噴氣裝置的技術(shù)要求高，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，無(wú)論是其船舶布局，還是安裝維護(hù)均較為復(fù)雜困難;3、氣板的小孔設(shè)置嚴(yán)格，既不能太大也不能太小，精度要求十分高，同時(shí)，氣板為具有特殊要求的透氣介質(zhì)，其生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)極高且工藝復(fù)雜，目前國(guó)內(nèi)的生產(chǎn)技術(shù)仍難以滿足和普及。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明旨在提供一種利用電解水技術(shù)進(jìn)行微氣泡減阻的裝置，以提高流體減阻能力和工作穩(wěn)定性，同時(shí)減少維護(hù)需要和降低能耗。
[0005]本發(fā)明所述的船舶電解水微氣泡減阻裝置，包括產(chǎn)生微氣泡的微氣泡發(fā)生儀，多個(gè)微氣泡發(fā)生儀同時(shí)安裝于船舶外板上;所述的微氣泡發(fā)生儀包括對(duì)介質(zhì)水進(jìn)行電解的電源正極和電源負(fù)極，以及將電解后的氫氣進(jìn)行收集的收集器。
[0006]所述的船舶電解水微氣泡減阻裝置，還有暫存氣體的儲(chǔ)氣件，電源負(fù)極安裝于微氣泡發(fā)生儀上沿水流方向的上游位置，收集器、電源正極和儲(chǔ)氣件依次設(shè)置于電源負(fù)極的下游方向上。
[0007]本發(fā)明所述的船舶電解水微氣泡減阻裝置，微氣泡發(fā)生儀的電源負(fù)極、收集器、電源正極和儲(chǔ)氣件沿水流方向依次設(shè)置，介質(zhì)水同時(shí)被電源正極和電源負(fù)極電解為氧氣和氫氣，氫氣被設(shè)置于其后的收集器進(jìn)行收集，收集后的氫氣可以進(jìn)行存儲(chǔ)保藏，也可以送至相應(yīng)設(shè)備作為能源使用；而氧氣則流至儲(chǔ)氣件，經(jīng)儲(chǔ)氣件暫存后排出或進(jìn)行特定的擴(kuò)散性導(dǎo)向后再排出。該種船舶電解水微氣泡減阻裝置，利用電解水技術(shù)進(jìn)行微氣泡發(fā)生，具有清潔不污染流體、減阻效率高、易于實(shí)施等優(yōu)點(diǎn)；其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、制作要求低，而無(wú)需安裝特定的透氣介質(zhì)或開(kāi)設(shè)通氣孔，使得制作容易，維護(hù)簡(jiǎn)單，且工作穩(wěn)定性極高；電解后收集的氫氣可作為清潔能源使用，特別是可以直接應(yīng)用于當(dāng)前的船舶上，從而極大地降低了能耗的需要。
【附圖說(shuō)明】
[0008]圖1是船舶電解水微氣泡減阻裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0009]圖2是圖1所示船舶電解水微氣泡減阻裝置的微氣泡發(fā)生儀的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0010]圖3是圖1所示船舶電解水微氣泡減阻裝置的工作示意圖。
[0011]圖4是圖3所示工作示意圖的局部放大圖。
【具體實(shí)施方式】
[0012]如圖1-4所示。
[0013]—種船舶電解水微氣泡減阻裝置，包括產(chǎn)生微氣泡的微氣泡發(fā)生儀2，多個(gè)微氣泡發(fā)生儀同時(shí)安裝于船舶外板I上;所述的微氣泡發(fā)生儀包括對(duì)介質(zhì)水進(jìn)行電解的電源正極3和電源負(fù)極4，以及將電解后的氫氣進(jìn)行收集的收集器5。
[0014]所述的船舶電解水微氣泡減阻裝置，電源負(fù)極4安裝于微氣泡發(fā)生儀2上沿水流方向的上游位置，收集器5和電源正極3依次設(shè)置于電源負(fù)極4的下游方向上；收集器5緊靠電源負(fù)極4設(shè)置。使得經(jīng)電解后氫氣十分容易地被收集器收集，而將收集器緊靠電源負(fù)極設(shè)置，則可以進(jìn)一步提高氫氣的收集率。
[0015]有暫存氣體的儲(chǔ)氣件6，儲(chǔ)氣件安裝在微氣泡發(fā)生儀2位于電源正極3的下游位置處;儲(chǔ)氣件6可以是開(kāi)設(shè)于微氣泡發(fā)生儀殼體7上的槽;也可以是安裝于微氣泡發(fā)生儀殼體7上的網(wǎng)；或者是對(duì)氣體進(jìn)行導(dǎo)向的導(dǎo)氣板，且導(dǎo)氣板上開(kāi)有多個(gè)對(duì)氣體進(jìn)行不同方向?qū)虻膶?dǎo)氣孔;還可以視情況設(shè)置各種對(duì)氣體產(chǎn)生不同作用的特定機(jī)構(gòu)。儲(chǔ)氣件的設(shè)置可以對(duì)氧氣進(jìn)行暫存和導(dǎo)向，使氣泡更加穩(wěn)定地附著于湍流邊界層，從而提高減阻效果。
[0016]微氣泡發(fā)生儀2的儀器殼體7凸出于船舶外板I之外，殼體位于水流方向上游端的直徑小于下游端;微氣泡發(fā)生儀殼體7上游端與下游端之間為一段光滑過(guò)渡的曲線;或者微氣泡發(fā)生儀殼體7可以設(shè)置為水滴狀。其中，電源負(fù)極4設(shè)置于微氣泡發(fā)生儀殼體7位于水流方向的上游端，有兩個(gè)所述的電源正極3并列設(shè)置于微氣泡發(fā)生儀殼體7的中段位置。微氣泡發(fā)生儀的儀器殼體凸出于船舶外板之外，既不會(huì)影響船體結(jié)構(gòu)，也更便于拆裝和維護(hù)的操作;微氣泡發(fā)生儀的儀器殼體的形狀設(shè)置，可以順應(yīng)水流方向，從而降低流體阻力；而兩個(gè)電源正極的設(shè)置，是因?yàn)闅んw中段的直徑較上游位置大而較下游位置的直徑和儲(chǔ)氣件的體積小，可以更有效地對(duì)介質(zhì)水進(jìn)行電解，從而提高電解能力和減阻能力。
[0017]如圖3、4所示，船舶從左向右航行，相應(yīng)的，水流從右側(cè)的上游位置向左側(cè)的下游位置流動(dòng)，依次經(jīng)過(guò)微氣泡發(fā)生儀的電源負(fù)極、收集器、電源正極和儲(chǔ)氣件，電解而出的氫氣由收集器進(jìn)行收集，而氧氣則由儲(chǔ)氣件進(jìn)行暫存和導(dǎo)向，然后氣泡形成如圖中區(qū)域P所示的擴(kuò)散效果。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種船舶電解水微氣泡減阻裝置，其特征在于:包括產(chǎn)生微氣泡的微氣泡發(fā)生儀(2)，多個(gè)微氣泡發(fā)生儀同時(shí)安裝于船舶外板(I)上;所述的微氣泡發(fā)生儀包括對(duì)介質(zhì)水進(jìn)行電解的電源正極(3)和電源負(fù)極(4)，以及將電解后的氫氣進(jìn)行收集的收集器(5)。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的船舶電解水微氣泡減阻裝置，其特征在于:電源負(fù)極(4)安裝于微氣泡發(fā)生儀(2)上沿水流方向的上游位置，收集器(5)和電源正極(3)依次設(shè)置于電源負(fù)極(4)的下游方向上。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的船舶電解水微氣泡減阻裝置，其特征在于:收集器(5)緊靠電源負(fù)極(4)設(shè)置。4.根據(jù)權(quán)利要求1、2或3所述的船舶電解水微氣泡減阻裝置，其特征在于:有暫存氣體的儲(chǔ)氣件(6)。5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的船舶電解水微氣泡減阻裝置，其特征在于:儲(chǔ)氣件安裝在微氣泡發(fā)生儀(2)位于電源正極(3)的下游位置處。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的船舶電解水微氣泡減阻裝置，其特征在于:微氣泡發(fā)生儀(2)包括儀器殼體(7)，殼體凸出于船舶外板I之外，且殼體位于水流方向上游端的直徑小于下游端。7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的船舶電解水微氣泡減阻裝置，其特征在于:微氣泡發(fā)生儀殼體(7)上游端與下游端之間光滑過(guò)渡。8.根據(jù)權(quán)利要求1、6或7所述的船舶電解水微氣泡減阻裝置，其特征在于:電源負(fù)極(4)設(shè)置于微氣泡發(fā)生儀殼體(7)位于水流方向的上游端，有兩個(gè)所述的電源正極(3)并列設(shè)置于微氣泡發(fā)生儀殼體(7 )的中段位置。
【文檔編號(hào)】B63B1/38GK106080954SQ201610603820
【公開(kāi)日】2016年11月9日
【申請(qǐng)日】2016年7月28日 公開(kāi)號(hào)201610603820.9, CN 106080954 A, CN 106080954A, CN 201610603820, CN-A-106080954, CN106080954 A, CN106080954A, CN201610603820, CN201610603820.9
【發(fā)明人】王炳亮
【申請(qǐng)人】廣船國(guó)際有限公司