[发明专利]一种船舶气泡润滑减阻系统及具有其的船舶

说明书

本发明涉及船舶气泡润滑减阻系统领域，特别是涉及一种船舶气泡润滑减阻系统及具有其的船舶。包括气源装置，气源装置通过空气供给管系连接至文丘里管，空气供给管系上带有止回阀；水泵，水泵连接至进水管，有益效果：通过应用文丘里效应，在朝向船舶行进方向开设进水口，内部设置水泵，将海水吸入管路内，进水通入文丘里管与空气混合，低功率空气压缩机将压缩空气同时注入文丘里管，海水与空气在文丘里管内形成微气泡气液混合体，从而形成微气泡，由排气单元排入船底，并附着在船体外板上，形成微气泡气层，减少船舶湿表面积，从而减小船舶航行阻力，可通过小型粉碎装置的结构，防止杂物进入堵塞进水管或文丘里管。

技术领域

本发明涉及船舶气泡润滑减阻系统领域，特别是涉及一种船舶气泡润滑减阻系统及具有其的船舶。

背景技术

随着国际公约对船舶碳排放管控力度的加大以及国家“双碳”战略的实施，航运业的节能减碳也是大势所趋。全球航运业管理机构国际海事组织IMO为了促进航运业节能降碳，在MEPC77会议通过了将气泡润滑减阻系统计入船舶设计能效指标EEDI/EEXI的决议。这也证明了船舶气泡润滑减阻系统是减少船舶水下阻力来实现船舶节能减碳，提高航程的一条重要技术途径。

空气润滑减阻是改进船舶阻力的一种有效方式，其原理是空气从船底的外壳上的小孔中被快速泵出，这时蜂巢状的气泡会接触船底表面，并在船底外形成一层气泡层，减少船舶湿表面积。由于空气的阻力远远小于水，空气接触船底面积越大船舶行驶阻力越小，因此这样可以减少船舶航行时的阻力进而提升推进效率。

当船舶向前移动时，附着在船体上的气泡则向后滑动，并最终从船体底部的表面移走。但是同时气层减阻系统也存在着空气压缩机功率较大（以万箱级集装箱船为例，负责气源发生的空气压缩机总功率达1000-2000KW）以及毫米级气泡容易逃逸（尤其是在船舶重载工况吃水加大后气泡逃逸更严重）等问题。

发明内容

本发明一种船舶气泡润滑减阻系统及具有其的船舶，以解决上述背景技术中提出的问题。

为解决上述技术问题，本发明采用的一个技术方案是：一种船舶气泡润滑减阻系统，船舶气泡润滑减阻系统包括气源装置，气源装置通过空气供给管系连接至文丘里管，空气供给管系上带有止回阀；水泵，水泵连接至进水管，进水管可选择的带有海底阀，并连接至文丘里管；文丘里管，文丘里管与气液混合管连接，气液混合管连接至排气单元；船体，船体为具备气源装置、水泵和文丘里管组成的气泡润滑减阻系统的船舶。

优选的，所述气源装置将压缩空气通过空气供给管系输送至文丘里管，水泵通过进水管将海水输送至文丘里管，空气和海水在文丘里管内形成气液混合体，气液混合体含有大量微气泡，大量微气泡通过气液混合管传输至位于船体外板的排气单元，从而将微气泡运送至船体外板，并附着于船体外板上，从而减小船体湿表面积，减小航行阻力。

优选的，所述船体配备若干个气源装置，每个气源装置连接若干路空气供给管系，且与气源装置相连的空气供给管系设置有适合不同船型的海底格栅、海底阀、水泵、进水管、文丘里管、气液混合管和排气单元，同时船体上配备有监测控制系统。

优选的，所述气源装置采用空气压缩机、空气瓶等，对于吃水较浅的船舶，也可采用压力合适的鼓风机直接供气以减小消耗功率，文丘里管为单级文丘里管，或者是多级文丘里管串联以增加微气泡数量。

优选的，所述空气供给管系与文丘里管所连接的注气口位置，位于文丘里管的喉管处，或者位于文丘里管的进水管处，空气供给管系与文丘里管所连接的注气口的朝向，相对进水管进水的方向，根据不同需求，设置为并流进气、错流进气或逆流进气的进气方式。

优选的，所述排气单元附近带有超声波传感器，超声波传感器发出特定的低功率脉冲超声波，船舶充当声板,承载声波,从而破坏海洋生物的生长，防止堵塞排气孔。