1.本发明涉及船舶减阻技术领域，具体是涉及一种气体射流振荡装置及船舶。
背景技术：2.气体射流减阻技术是指在船舶行进过程中，船底区域喷出稳定的气体射流，射流与水混合后，形成覆盖船舶底面的气液混合层，从而减小船舶底面所受阻力的技术。气体射流振荡装置包括供气系统、气体入口、射流振荡器、喷气出口。供气系统通过气体入口将气体通入射流振荡器；气体在振荡器的作用下转变成稳定的气体射流，由喷气出口射出。
3.传统单喷流直冲击射流振荡器存在喷出射流覆盖面积较小的问题，即其在水中形成的气液混合层装置本身的尺度来说是较小的；当将传统单喷流直冲击射流振荡器简单叠加在一起后，虽然射流覆盖面积提高，但传统单喷流直冲击射流振荡器之间的互相阻碍作用十分显著，严重降低了总体射流覆盖面积，一次难以在船舶底部生成足够面积的气液混合层。
技术实现要素：4.本发明的目的是提供一种气体射流振荡装置及船舶，以解决上述现有技术存在的问题，在提高射流覆盖面积的同时，还有效提高减阻效果。
5.为实现上述目的，本发明提供了如下方案：
6.本发明提供了一种气体射流振荡装置，包括射流振荡器和流体供给组件，所述射流振荡器包括主体和至少两组自激发生通道，各组所述自激发生通道并排开设于所述主体上，且相邻的所述自激发生通道的中部通过连通腔连通，所述流体供给组件的排出端均与所述自激发生通道的一端连通，并用于将流体通入所述自激发生通道内，并使流体在所述自激发生通道内形成射流自激振荡后经所述自激发生通道的另一端喷出。
7.优选地，所述自激发生通道包括依次连通的流体入口、振荡腔和流体出口，所述流体入口与所述流体供给组件的排出端连通，所述振荡腔内用于流体发生自激，所述流体出口用于射流喷出。
8.优选地，所述流体出口为渐阔式，且自靠近向远离所述振荡腔的方向上，所述流体出口的开口逐渐增大。
9.优选地，所述流体供给组件包括高压泵、储存罐和传输管路，所述储存罐内用于存放流体，所述传输管路的两端分别连通所述储存罐和所述自激发生通道，所述高压泵与所述储存罐相通，并用于将所述储存罐内的流体经所述传输管路泵入所述自激发生通道内。
10.优选地，所述传输管路上还设有单向阀，所述单向阀用于使流体只能经所述储存罐通入所述自激发生通道。
11.优选地，所述传输管路上还设有开关，所述开关位于所述单向阀和所述储存罐之间，并用于控制所述传输管路内流体的通断。
12.优选地，所述储存罐上设有第一测压表，所述第一测压表用于检测所述储存罐内
压力，预设一压力值，所述第一测压表检测到的压力到达预设压力值时，控制所述开关开启。
13.优选地，所述传输管路上靠近所述射流振荡器的位置还安装有第二测压表，所述第二测压表用于检测所述传输管路内的压力。
14.本发明还提供了一种船舶，包括船体和多个上述技术方案中任一项所述的气体射流振荡装置，所述气体射流振荡装置安装于所述船体内，并用于对所述船体减阻。
15.本发明相对于现有技术取得了以下技术效果：
16.本发明提供的气体射流振荡装置，包括射流振荡器和流体供给组件，流体供给组件用于为射流振荡器提供自激所需要的流体和初速度，射流振荡器包括主体和至少两组自激发生通道，各组自激发生通道并排开设于主体上，将两个简单的自激发生通道通过叠加，使其克服了单个简单振荡器射流覆盖面积小的问题，相邻的自激发生通道的中部通过连通腔连通，能够使得两个自激发生通道喷出的气流均匀同向，相对于现有的不连通式简单叠加，能够保证喷出气流的一致性，减小各个振荡器之间互相阻碍效应，较传统气体射流振荡器，本发明能够在同一时间内生成更大面积的气体射流，有效减小船体所受到的阻力，流体供给组件的排出端均与自激发生通道的一端连通，并用于将流体通入自激发生通道内，并使流体在自激发生通道内形成射流自激振荡后经自激发生通道的另一端喷出，实现船舶减阻。
附图说明
17.为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
18.图1是实施例一提供的气体射流振荡装置的结构示意图；
19.图2是实施例一中射流振荡器的剖视图；
20.图3是实施例一提供的气体射流振荡装置处于第一状态时的射流方向示意图；
21.图4是实施例一提供的气体射流振荡装置处于第二状态时的射流方向示意图；
22.图5是实施例一提供的气体射流振荡装置处于第三状态时的射流方向示意图；
23.图6是实施例一提供的气体射流振荡装置处于第四状态时的射流方向示意图；
24.图7是实施例二提供的船舶的结构示意图；
25.图8是实施例二提供的船舶在行进时射流方向示意图；
26.图中：100-气体射流振荡装置，1-流体入口，2-振荡腔，3-流体出口，4-第一测压表，5-高压泵，6-储存罐，7-传输管路，8-开关，9-单向阀，10-第二测压表，200-船舶。
具体实施方式
27.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
28.本发明的目的是提供一种气体射流振荡装置及船舶，以解决现有的气体射流振荡装置对船只的减阻效果差、射流覆盖面积小的技术问题。
29.为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。
30.实施例一
31.如图1-图6所示，本实施例提供一种气体射流振荡装置100，包括射流振荡器和流体供给组件，流体供给组件用于为射流振荡器提供自激所需要的流体和初速度，射流振荡器包括主体和至少两组自激发生通道，各组自激发生通道并排开设于主体上，将两个简单的自激发生通道通过叠加，使其克服了单个简单振荡器射流覆盖面积小的问题，相邻的自激发生通道的中部通过连通腔连通，能够使得两个自激发生通道喷出的气流均匀同向，相对于现有的不连通式简单叠加，能够保证喷出气流的一致性，减小各个振荡器之间互相阻碍效应，较传统气体射流振荡器，本实施例能够在同一时间内生成更大面积的气体射流，有效减小船体所受到的阻力，流体供给组件的排出端均与自激发生通道的一端连通，并用于将流体通入自激发生通道内，并使流体在自激发生通道内形成射流自激振荡后经自激发生通道的另一端喷出，实现船舶200减阻。
32.具体地，自激发生通道优选为两个，且均包括依次连通的流体入口1、振荡腔2和流体出口3，流体入口1与流体供给组件的排出端连通，进而便于流体供给组件将流体(例如气体)通入流体入口1处，以提供射流所需流体，以及初速度，振荡腔2内用于流体发生自激，流体出口3用于射流喷出，对于流体自激原理，流体工质由于柯安达附壁效应在流体入口1处通入高压气体时，会随机偏向一侧的附壁射流侧面(假设为偏向右侧)，主要射流会在流体出口3处于之前偏向的相反方向射出(射流沿左侧射出)，由于振荡腔2内部反馈通道的作用，射流在流体出口3处的方向会逐渐改变(从左逐渐往右，再从右逐渐往左)，形成稳定的循环，即形成射流自激振荡。
33.流体出口3为渐阔式，且自靠近向远离振荡腔2的方向上，流体出口3的开口逐渐增大，自激发生通道优选为两组，进而使其具有同步射流振荡器产生的双掠冲击射流的特性，其出口的射流最大扩散角可达到90
°
。在设计安装时，本实施例中气体射流振荡装置100的各结构均为螺纹连接，便于安装且具有很强的互换性；射流振荡器占用空间小，便于携带，可作为各种情境下的高效喷头使用，不仅仅限于船舶200减阻，还可用于各种需要形成稳定射流的情境中，如形成稳定的气液混合层、稳定射流大面积清洗以及植物灌溉。
34.流体供给组件包括高压泵5、储存罐6和传输管路7，储存罐6内用于存放流体，优选为气体，传输管路7的两端分别连通储存罐6和自激发生通道，高压泵5与储存罐6相通，并用于将储存罐6内的流体经传输管路7泵入自激发生通道内，进而便于将储存罐6处排出的气体转变为具有较大覆盖面积的气体射流。
35.传输管路7上还设有单向阀9，单向阀9用于使流体只能经储存罐6通入自激发生通道，避免流体反流，影响射流形成。
36.传输管路7上还设有开关8，开关8位于单向阀9和储存罐6之间，并用于控制传输管路7内流体的通断，以根据实际减阻需要控制开关8的开闭，进而控制流体的通断。
37.储存罐6上设有第一测压表4，第一测压表4用于检测储存罐6内压力，能够对储存罐6内压力实时观测，避免压力过大或过小影响使用安全性，同时，预设一压力值(可通过控
制器实现)，该压力值为高压泵5所需导入传输管路7内的压力值，第一测压表4检测到的压力到达预设压力值时，控制开关8开启，气体经由单向阀9迅速流入传输管路7，进而使得进入自激发生通道内的各股气流具有同时性和相同性。
38.传输管路7上靠近射流振荡器的位置还安装有第二测压表10，第二测压表10用于检测传输管路7内的压力，避免压力过大影响使用安全性，同时能够实现对压力的实时观测，在具体工作时，开启高压泵5，待第一测压表4测得的压力与设定压力一致时，开启开关8，高压流体工质在单向阀9的作用下单向进入传输管路7，并导入至自激发生通道内，做到各个流体入口1同时接收到相同的流体工质。本实施例中所使用到的结构均为机械控制，方便了在各种恶劣环境(长期浸泡于水中，无动力装置及强磁场等环境)下的使用；同时，整体结构小巧，便于携带安装更换，依靠其内部振荡腔2自激形成振荡，无需额外的机构。
39.实施例二
40.如图7-图8所示，本实施例提供一种船舶200，包括船体和多个实施例一中的气体射流振荡装置100，气体射流振荡装置100安装于船体内，并用于对船体减阻。船舶200行进时，开启气体射流振荡装置100，气体射流作用于船舶200底部，随船舶200向前行进，流体出口3射流以一定规律快速在扩散角内喷射气体射流，即在船舶200底部形成类似正弦函数的气体射流曲线，气流与水形成气液混合层，以达到减阻的作用，即，通过在船舶200底部喷射气体射流来减小船舶200受到的阻力，极大地降低了船舶200的运输成本，也同样适用于需要减小固液壁面间摩擦阻力的情况中。
41.关于射流在船舶200底部的覆盖面积，可以通过调整(加大或减小)传输管路7内的气压来改变气体射流振荡装置100一个周期(图3、图4、图5、图6所展示状态依次循环出现)所用的时间，即图8中的曲线分布会更加密集，其中，图3-图6中，实心箭头为主要射流方向，空心箭头为少量射流方向。
42.至于气体射流振荡装置100在船舶200底部向上的安装密度及射流在扩散角内的变化频率均可以按照实际需求进行调整。
43.本说明书中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处。综上，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。
技术特征：1.一种气体射流振荡装置，其特征在于：包括射流振荡器和流体供给组件，所述射流振荡器包括主体和至少两组自激发生通道，各组所述自激发生通道并排开设于所述主体上，且相邻的所述自激发生通道的中部通过连通腔连通，所述流体供给组件的排出端均与所述自激发生通道的一端连通，并用于将流体通入所述自激发生通道内，并使流体在所述自激发生通道内形成射流自激振荡后经所述自激发生通道的另一端喷出。2.根据权利要求1所述的气体射流振荡装置，其特征在于：所述自激发生通道包括依次连通的流体入口、振荡腔和流体出口，所述流体入口与所述流体供给组件的排出端连通，所述振荡腔内用于流体发生自激，所述流体出口用于射流喷出。3.根据权利要求2所述的气体射流振荡装置，其特征在于：所述流体出口为渐阔式，且自靠近向远离所述振荡腔的方向上，所述流体出口的开口逐渐增大。4.根据权利要求1所述的气体射流振荡装置，其特征在于：所述流体供给组件包括高压泵、储存罐和传输管路，所述储存罐内用于存放流体，所述传输管路的两端分别连通所述储存罐和所述自激发生通道，所述高压泵与所述储存罐相通，并用于将所述储存罐内的流体经所述传输管路泵入所述自激发生通道内。5.根据权利要求4所述的气体射流振荡装置，其特征在于：所述传输管路上还设有单向阀，所述单向阀用于使流体只能经所述储存罐通入所述自激发生通道。6.根据权利要求5所述的气体射流振荡装置，其特征在于：所述传输管路上还设有开关，所述开关位于所述单向阀和所述储存罐之间，并用于控制所述传输管路内流体的通断。7.根据权利要求6所述的气体射流振荡装置，其特征在于：所述储存罐上设有第一测压表，所述第一测压表用于检测所述储存罐内压力，预设一压力值，所述第一测压表检测到的压力到达预设压力值时，控制所述开关开启。8.根据权利要求6所述的气体射流振荡装置，其特征在于：所述传输管路上靠近所述射流振荡器的位置还安装有第二测压表，所述第二测压表用于检测所述传输管路内的压力。9.一种船舶，其特征在于：包括船体和多个权利要求1-8中任一项所述的气体射流振荡装置，所述气体射流振荡装置安装于所述船体内，并用于对所述船体减阻。
技术总结本发明公开了一种气体射流振荡装置及船舶，涉及船舶减阻技术领域，气体射流振荡装置包括射流振荡器和流体供给组件，射流振荡器包括主体和至少两组自激发生通道，各组自激发生通道并排开设于主体上，且相邻的自激发生通道的中部通过连通腔连通，流体供给组件的排出端均与自激发生通道的一端连通，并用于将流体通入自激发生通道内，并使流体在自激发生通道内形成射流自激振荡后经自激发生通道的另一端喷出。该气体射流振荡装置及船舶在提高射流覆盖面积的同时，还有效提高减阻效果。还有效提高减阻效果。还有效提高减阻效果。
技术研发人员：张辉 侯典俸 吴宽宇
受保护的技术使用者：南京理工大学
技术研发日：2022.07.12
技术公布日：2022/11/1
