本發(fā)明涉及船舶制造領(lǐng)域，尤其涉及一種風(fēng)波互補(bǔ)雙體船。

背景技術(shù)：

目前，公知的雙體船構(gòu)造是由兩個(gè)瘦長(zhǎng)的單體船(稱為片體)組成，上部用甲板橋連接，體內(nèi)設(shè)置動(dòng)力裝置、電站等設(shè)備，甲板橋上部安置上層建筑，內(nèi)設(shè)客艙、生活設(shè)施等。高速雙體船由于把單一船體分成兩個(gè)片體，使每個(gè)片體更瘦長(zhǎng)，從而減小了興波阻力，使其具有較高的航速，目前其航速已普遍達(dá)到35-40節(jié)；由于雙體船的寬度比單體船大得多，其穩(wěn)定性明顯優(yōu)于單體船，且具有承受較大風(fēng)浪的能力；雙體船不僅具有良好的操縱性，而且還具有阻力峰不明顯、裝載量大等特點(diǎn)，因而被世界各國(guó)廣泛應(yīng)用于軍用和民用船舶。但是，現(xiàn)有的雙體船由于仍屬于高性能船舶，對(duì)于其能源開(kāi)發(fā)利用尚待研究。

現(xiàn)有的工程船具有供能不便，大多自帶發(fā)電機(jī)組等設(shè)備，通過(guò)工程船的汽油或柴油作為發(fā)電的能量來(lái)源，這樣一方面消耗很大，另一方面也會(huì)降低工程船的續(xù)航里程。并且各種自帶發(fā)電裝置配置成本高，大多購(gòu)買和安裝費(fèi)用昂貴，而且維護(hù)成本高，需要在工程船上配備專業(yè)人員進(jìn)行維護(hù)。而且發(fā)電裝置體積大、重量大，占用了船艙內(nèi)本就狹小的空間，增大船舶的自重也會(huì)進(jìn)一步的增加工程船的油耗。，綜上，現(xiàn)有技術(shù)的工程船具有不符合當(dāng)前節(jié)能減排的理念等眾多缺陷。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題在于針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中雙體船供能不便，自帶發(fā)電裝置成本高、維護(hù)難的缺陷，提供一種通過(guò)風(fēng)能和海浪的波能進(jìn)行互補(bǔ)發(fā)電的風(fēng)波互補(bǔ)雙體船。

本發(fā)明解決其技術(shù)問(wèn)題所采用的技術(shù)方案是：

一種風(fēng)波互補(bǔ)雙體船，包括相互平行且間隔設(shè)置的兩個(gè)片體，片體頂部設(shè)置有甲板，兩個(gè)片體之間的船首和船尾位置分別設(shè)置有可上下移動(dòng)的兩個(gè)擋板，擋板、片體、甲板和水面之間構(gòu)成密閉的空腔，空腔頂部的甲板上設(shè)置有出風(fēng)口，出風(fēng)口中設(shè)置有葉片；

船首和船尾位置設(shè)置有多個(gè)進(jìn)風(fēng)口，進(jìn)風(fēng)口通過(guò)風(fēng)道與出風(fēng)口連接；葉片與電機(jī)連接。

進(jìn)一步地，本發(fā)明的所述甲板的前后兩端均設(shè)置有橫向開(kāi)口，兩個(gè)擋板的頂部分別與前后兩個(gè)橫向開(kāi)口連接，擋板的底部固定設(shè)置有浮體。

進(jìn)一步地，本發(fā)明的所述擋板上設(shè)置有翼板。

進(jìn)一步地，本發(fā)明的所述甲板上設(shè)置有上層建筑和控制室。

進(jìn)一步地，本發(fā)明的所述進(jìn)風(fēng)口包括設(shè)置在船首的兩個(gè)首進(jìn)風(fēng)口和船尾的兩個(gè)尾進(jìn)風(fēng)口。

進(jìn)一步地，本發(fā)明的所述首進(jìn)風(fēng)口和所述尾進(jìn)風(fēng)口為橢圓形。

進(jìn)一步地，本發(fā)明的所述風(fēng)道的內(nèi)表面光滑，呈彎曲形狀，且橫截面積逐漸減小。

進(jìn)一步地，本發(fā)明的所述葉片通過(guò)齒輪與軸系與電機(jī)相連。

本發(fā)明產(chǎn)生的有益效果是：本發(fā)明的風(fēng)波互補(bǔ)雙體船，通過(guò)船體中部構(gòu)成的空腔與波浪的波谷波峰產(chǎn)生周期性的交替運(yùn)動(dòng)，使空腔內(nèi)部產(chǎn)生體積壓縮與拉伸；并且通過(guò)船體迎風(fēng)時(shí)，空氣從風(fēng)口進(jìn)入船體風(fēng)道，在風(fēng)道尾部壓縮成高速氣流；通過(guò)以上兩種方式推動(dòng)葉片高速運(yùn)轉(zhuǎn)，產(chǎn)生電能；本發(fā)明能夠利用環(huán)境產(chǎn)生電能，并將其存儲(chǔ)起來(lái)供雙體船使用，無(wú)需攜帶需要消耗原料來(lái)發(fā)電的發(fā)電裝置，經(jīng)濟(jì)環(huán)保，在滿足雙體船用電需求的基礎(chǔ)上，大幅減少了人力物力的消耗，達(dá)到了節(jié)能減排的目的；另外，發(fā)電機(jī)構(gòu)是利用船體自身的結(jié)構(gòu)進(jìn)行能量收集，無(wú)需占用其它的空間。

附圖說(shuō)明

下面將結(jié)合附圖及實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說(shuō)明，附圖中：

圖1是本發(fā)明實(shí)施例的風(fēng)波互補(bǔ)雙體船的俯視布局圖；

圖2是本發(fā)明實(shí)施例的風(fēng)波互補(bǔ)雙體船的側(cè)視布局圖；

圖3是本發(fā)明實(shí)施例的風(fēng)波互補(bǔ)雙體船的前方視圖；

圖4是本發(fā)明實(shí)施例的風(fēng)波互補(bǔ)雙體船的后方視圖；

圖5是本發(fā)明實(shí)施例的風(fēng)波互補(bǔ)雙體船的左視圖；

圖6是本發(fā)明實(shí)施例的風(fēng)波互補(bǔ)雙體船的發(fā)電原理圖；

圖中，1-擋板，2-風(fēng)道，3-甲板，4-控制室，5-上層建筑，6-葉片，7-首進(jìn)風(fēng)口，8-翼板，9-浮體，10-片體，11-尾進(jìn)風(fēng)口，12-旋轉(zhuǎn)葉片，13-出氣口，14-出風(fēng)口。

具體實(shí)施方式

為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，以下結(jié)合附圖及實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施例僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。

如圖1所示，本發(fā)明實(shí)施例的風(fēng)波互補(bǔ)雙體船，包括相互平行且間隔設(shè)置的兩個(gè)片體10，片體10頂部設(shè)置有甲板3，兩個(gè)片體10之間的船首和船尾位置分別設(shè)置有可上下移動(dòng)的兩個(gè)擋板1，擋板1、片體10、甲板3和水面之間構(gòu)成密閉的空腔。甲板3的前后兩端均設(shè)置有橫向開(kāi)口，兩個(gè)擋板1的頂部分別與前后兩個(gè)橫向開(kāi)口連接，擋板1的底部固定設(shè)置有浮體9。擋板1上還設(shè)置有翼板8。

空腔頂部的甲板3上設(shè)置有出風(fēng)口15，出風(fēng)口15中設(shè)置有葉片6；葉片6通過(guò)齒輪與軸系與電機(jī)相連。甲板3上還設(shè)置有上層建筑5和控制室4。

船首和船尾位置設(shè)置有多個(gè)進(jìn)風(fēng)口，進(jìn)風(fēng)口通過(guò)風(fēng)道2與出風(fēng)口15連接；葉片6與電機(jī)連接。進(jìn)風(fēng)口包括設(shè)置在船首的兩個(gè)首進(jìn)風(fēng)口7和船尾的兩個(gè)尾進(jìn)風(fēng)口11。首進(jìn)風(fēng)口7和所述尾進(jìn)風(fēng)口11為橢圓形。風(fēng)道2的內(nèi)表面光滑，呈彎曲形狀，且橫截面積逐漸減小。

為了克服現(xiàn)有工程船供能不便和各種自帶發(fā)電裝置配置成本高而且維護(hù)成本高，而且不符合當(dāng)前節(jié)能減排的理念等眾多缺陷。該風(fēng)波互補(bǔ)雙態(tài)船分為兩部分：

波能發(fā)電：利用波浪的波谷波峰交替運(yùn)動(dòng)，使船體也隨波浪的波谷波峰產(chǎn)生周期性的交替運(yùn)動(dòng)，當(dāng)產(chǎn)生這種相對(duì)運(yùn)動(dòng)后，由于雙體船的內(nèi)部空腔與液面構(gòu)成一個(gè)封閉的整體，空腔內(nèi)部將產(chǎn)生體積壓縮與體積的拉伸，從而使空腔內(nèi)的壓強(qiáng)周期性的增大與減小，通過(guò)這種空氣壓力能的釋放，帶動(dòng)空氣運(yùn)動(dòng)，從而推動(dòng)葉片的高速運(yùn)轉(zhuǎn)，與葉片隨之相連的電機(jī)高速運(yùn)轉(zhuǎn)產(chǎn)生電能；

將雙體船的前后甲板開(kāi)一橫向開(kāi)口，在開(kāi)口中安放一擋板，擋板下部連接浮體，浮體隨水面的上下運(yùn)動(dòng)而運(yùn)動(dòng)，當(dāng)船體空腔遇到海浪時(shí)，波浪會(huì)推動(dòng)擋板上下運(yùn)動(dòng)而進(jìn)入空腔內(nèi)，從而壓縮空腔內(nèi)的空氣，壓縮的空氣從船體中部的空口中噴出，此時(shí)高速的空氣將推動(dòng)葉片的高速運(yùn)轉(zhuǎn)，通過(guò)齒輪與軸系將能量傳遞給電機(jī)，從而帶動(dòng)電機(jī)產(chǎn)生電能，當(dāng)波谷運(yùn)動(dòng)到船體空腔中時(shí)，此時(shí)情況與之相反，原理相同；

風(fēng)能發(fā)電：在工程船在迎風(fēng)行駛或在停泊中處于迎風(fēng)狀態(tài)，則有空氣由進(jìn)風(fēng)口進(jìn)入船體風(fēng)道，通過(guò)光滑的彎曲的管道，在管道尾部空氣經(jīng)過(guò)壓縮成高速的氣流，從而推動(dòng)葉片高速運(yùn)轉(zhuǎn)，與葉片隨之相連的電機(jī)高速運(yùn)轉(zhuǎn)產(chǎn)生電能。

工程船的首部與尾部開(kāi)橢圓形的進(jìn)風(fēng)口，當(dāng)開(kāi)口處于進(jìn)風(fēng)狀態(tài)時(shí)，外界空氣從開(kāi)口進(jìn)入風(fēng)道，由于漸縮形的風(fēng)道，空氣在其中將被加速，空氣的風(fēng)能密度迅速增加，速度提高，此時(shí)高速的空氣將推動(dòng)葉片的高速運(yùn)轉(zhuǎn)，通過(guò)齒輪與軸系將能量傳遞給電機(jī)，從而帶動(dòng)電機(jī)產(chǎn)生電能。

在本發(fā)明的一個(gè)具體實(shí)施例中，工程船在前行過(guò)程中或停泊狀態(tài)下，遇到來(lái)流的波浪，受到波浪的浮力變化，工程船的浮態(tài)發(fā)生變化，工程船發(fā)生上下升沉運(yùn)動(dòng)，又由于波浪的前進(jìn)過(guò)程中，波峰波谷會(huì)發(fā)生周期性的交替性出現(xiàn)。

如圖2所示，當(dāng)波浪經(jīng)過(guò)船體時(shí)，波峰推動(dòng)浮體9做上下升沉運(yùn)動(dòng)，浮體9的上下運(yùn)動(dòng)帶動(dòng)擋板1的上下運(yùn)動(dòng)，但始終保持工程船空腔內(nèi)的密閉性。

如圖3所示，當(dāng)工程船在前進(jìn)或者處于迎風(fēng)狀態(tài)時(shí)，外界空氣從首進(jìn)風(fēng)口11處進(jìn)入工程船內(nèi)部風(fēng)道2，由于光滑而又彎曲的風(fēng)道2截面積為縮小趨勢(shì)，故空氣在風(fēng)道2內(nèi)加速，在風(fēng)道2的出風(fēng)口即圖6中的風(fēng)道的出風(fēng)口14吹出的為高速的空氣。

如圖4所示，當(dāng)波浪涌向該工程船時(shí)，由于波浪對(duì)浮體9有垂向的分力，使擋板1向上運(yùn)動(dòng)，甲板3上的開(kāi)口使擋板自由運(yùn)動(dòng)，使波浪不被擋板1擋在船體之外，同時(shí)又保證船體內(nèi)空腔保證其密閉性。

如圖5所示，控制室4為控制整個(gè)船體的操縱系統(tǒng)，調(diào)整船體的朝向，使船體有合適的方向，達(dá)到能量的最高利用率，上層建筑5為船上人員的工作區(qū)與生活區(qū)，左右片體10為整個(gè)工程船提供浮力。

如圖6所示，由于風(fēng)道2截面積為縮小趨勢(shì)，由伯努利方程可知，故空氣在風(fēng)道2內(nèi)加速，在風(fēng)道2的出風(fēng)口即圖中的風(fēng)道的出風(fēng)口14吹出的為高速的空氣，此時(shí)的空氣具有高密度的風(fēng)能，進(jìn)入風(fēng)箱內(nèi)，推動(dòng)旋轉(zhuǎn)葉片12高速旋轉(zhuǎn)，從而帶動(dòng)電機(jī)工作產(chǎn)生電能；在空腔的體積發(fā)生劇烈變化時(shí)，空腔的出氣口13處會(huì)有高速的氣體流過(guò)，從而推動(dòng)旋轉(zhuǎn)葉片12高速旋轉(zhuǎn)，從而帶動(dòng)電機(jī)工作產(chǎn)生電能。

應(yīng)當(dāng)理解的是，對(duì)本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，可以根據(jù)上述說(shuō)明加以改進(jìn)或變換，而所有這些改進(jìn)和變換都應(yīng)屬于本發(fā)明所附權(quán)利要求的保護(hù)范圍。