[发明专利]一种吊舱推进器吸入式阻力抑制及辅助散热装置

说明书

本发明涉及一种吊舱推进器吸入式阻力抑制及辅助散热装置，该装置从吊舱体与支架连接区开始，沿吊舱体推进电机外缘，直至吊舱体尾部；其特征在于：包括涡流吸入模块、导流通道模块和水流推进模块；所述涡流吸入模块安装在吊舱体表面且与吊舱体内部导通；所述导流通道模块设置在吊舱体内且导流通道模块的两端分别与涡流吸入模块及水流推进模块相连；主要通过调节水流推进装置的功率大小，控制在装置中水流的大小和速度；改善吊舱周边流体环境，减小压力阻力，并抑制尾流涡流的产生；在过程中利用低温流体快速流过提高吊舱推进器的散热效率，和改善原有难以散热的区域。

技术领域

本发明涉及船舶推进技术领域，尤其涉及一种吊舱推进器吸入式阻力抑制及辅助散热装置。

背景技术

随着现代船舶性能标准的逐步提高，在航行性能、节能环保等方面的要求也越来越严格。吊舱推进器作为新型推进系统之一，由于其突出的特点和表现，在商用领域取得了巨大的成功。拖式吊舱推进器作为目前市场中比较常见的吊舱推进器种类，其推进形式完全不同于传统的螺旋桨。吊舱的存在一定程度上改变了螺旋桨原本的尾流情况，尾流和吊舱之间的相互作用更是改变了推进器的整体性能。

目前传统拖式吊舱推进器在实际应用中，吊舱体流场和吊舱体结构对整体的推进效果产生影响。首先，吊舱处于螺旋桨下游，尾部舱体表面收拢，横截面缩小，在高速的尾流中会产生低压区；相对的，吊舱体前端、吊舱支架前端，挤压流体体积，形成高压区，两者想成压力阻力，降低推进器的整体推力，从而降低了推进效率。其次，推进器螺旋桨会产生侧向力，影响吊舱周边流场，一般需要在直航时需要将推进器设置少量的偏转角度或频繁操舵才能保证航向，增加了能量消耗。同时吊舱尾流会形成涡流，降低了吊舱推进效率的同时可能造成吊舱两侧的材料使用寿命的差异，不宜保养。再者，吊舱中内置推进电机，其工作的发热问题一般通过吊舱壁直接利用周围流场环境进行散热，但受吊舱结构限制，一般吊舱体与支架连接处结构设计较为宽大，纵向体积大，散热困难。且流场较为复杂，湍流耗散严重。其次，利用海水散热，一般为提升散热效果，一般采用单层结构，难以应用双层结构，无法享受到双层结构带来的防护等优势。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种吊舱推进器吸入式阻力抑制及辅助散热装置，上述存在的问题，进一步优化拖式吊舱推进器的水动力性能。

为解决上述技术问题，本发明的技术方案为：一种吊舱推进器吸入式阻力抑制及辅助散热装置，该装置从吊舱体与支架连接区开始，沿吊舱体推进电机外缘，直至吊舱体尾部；其创新点在于：包括涡流吸入模块、导流通道模块和水流推进模块；所述涡流吸入模块安装在吊舱体表面且与吊舱体内部导通；所述导流通道模块设置在吊舱体内且导流通道模块的两端分别与涡流吸入模块及水流推进模块相连；

所述涡流吸入模块均匀排布于吊舱体与支架连接区的左右两侧且连通，或在支架前端开孔设置在设计工况下的支架前缘高压区表面区域；所述涡流吸入模块包括固定框、格栅、导流板、滤网和涡流检测传感器；所述固定框嵌入在吊舱体的表面上，且固定框与吊舱体内壁导通；所述格栅安装在固定框上；所述滤网安装在固定框内，位于格栅的内侧；所述导流板设置固定框上且位于格栅的外侧，所述导流板为可调节结构，导流板上设置有联动杆，且联动杆通过动力源驱动导流板进行摆动控制涡流吸入模块的开关或调整导流方向；所述涡流检测传感器设在吊舱体的表面上且位于固定框的侧边；

所述导流通道模块包括前导流管和后导流管；所述前导流管设置在吊舱体内，前导流管的输入端连接在涡流吸入模块与吊舱体之间形成的通道上；所述前导流管的输出端与后导流管的输入端相连，且前导流管与后导流管的衔接处形成容纳水流推进模块的空腔；所述前导流管与涡流吸入模块的衔接处内壁上设置有流量传感器；所述后导流管沿着水平方向设置，后导流管的输出端延伸出吊舱尾端，且该端部设置有尾部传感器；所述前导流管为管道结构且设置初始攻角，由吊舱体表面斜入吊舱体，以适应来自吊舱体前方的螺旋桨尾流及舱壁边界流，且前导流管缠绕在设置有温度传感器的电机外壁上，提供散热，同时改变了水道形状。