1.本发明涉及船舶制造技术领域，尤其涉及一种高速船用海底门结构。
背景技术：
2.高速船的航速快，在特定的船底外板的海底门入口处，其吃水高度是已知的，水流的流线是一定的，流体在流动时，流速较大的位置，压强较小。不同的航速v下，海水压强p对应一个唯一的数值。若航速快到某一个值时，对应的海水压强会出现过低，海水管与海底门处的压强差太小，海水泵抽不上水的情况；更有甚者，会出现负压倒吸的现象。从而影响船舶航行过程中的机械性能、压载性能和生活服务质量。
技术实现要素：
3.本发明的目的为克服现有技术的不足之处而提供一种高速船用海底门结构，该海底门结构能有效地保证海底门处的海水压强，使得在各种船速下，海底门处的海水能稳定地被海水管吸入。
4.为了达到上述目的，本发明采用以下方案：
5.提供一种高速船用海底门结构，包括海底门口，所述海底门口开设于海底外板上，所述海底外板上设有导流道，所述导流道的进水口朝向船艏，所述导流道的出水口延伸至所述海底门口，所述导流道的横截面积从进水口一端朝向出水口一端逐渐变大。
6.在一些实施方式中，所述海底外板向内凹陷以形成所述导流道。
7.在一些实施方式中，所述海底外板上设有两块侧板，两块侧板延伸至所述海底门口并围成所述导流道。
8.在一些实施方式中，所述侧板延伸至所述海底门口内并在所述海底门口内形成有导流道。
9.在一些实施方式中，所述进水口的横截面积与所述出水口的横截面积之比是(1～2)：(9～13)。
10.在一些实施方式中，所述海底门口上罩有格栅。
11.在一些实施方式中，所述格栅包括口字型框架，所述口字型框架可拆卸固定在海底门口的边沿上，所述口字型框架上架设有阻隔条。
12.在一些实施方式中，所述框架通过螺钉固定在所述海底门口的边沿上。
13.在一些实施方式中，所述导流道的轮廓为流线型。
14.与现有的技术相比，本发明具有如下优点：
15.(1)本发明的海底门口连通了导流道，该导流道的横截面积从进水口一端朝向出水口一端逐渐变大，使得流向海底门口的水流速逐渐降低，进而使得海底门口处的水压大幅度降低，从而增大了海水管与海底门口之间的压差，使得海水管能顺利地吸水，保证船体供水稳定性；此外，还避免了由于现有技术压差小而导致倒吸的问题。
16.(2)本发明的海底门口结构简单，容易安装，海底门口结构对船舶的造价和建造周
期几乎不造成明显的影响，适合于大规模生产应用。
附图说明
17.下面结合附图和具体实施方式对本技术作进一步详细的说明。
18.图1是实施例1的导流道中的水流速和横截面积的关系示意图。
19.图2是实施例1的海底门结构的仰视图。
20.图3是图2中沿b-b方向的剖视图。
21.图中包括：
22.海底门口1；海底外板2；导流道3；进水口4；出水口5；侧板6；格栅7、框架71、阻隔条72；螺钉8。
具体实施方式
23.结合以下实施例和附图对本技术作进一步描述。
24.实施例1
25.本实施例公开的高速船用海底门结构，图2和图3所示，包括海底门口1，海底门口1开设于海底外板2上，海底外板2上设有导流道3，导流道3的进水口4朝向船艏，导流道3的出水口5延伸至海底门口1，导流道3的横截面积从进水口4一端朝向出水口5一端逐渐变大。实际应用中，导流道3仅延伸出一段长度，也即，导流道3的长度并非大幅度延伸，其只要起到导流效果即可。
26.上述技术方案的工作原理：
27.根据重力场中的定常不可压缩流动的伯努利方程：
28.式中，为流体的动能(ρ为流体的密度，v为流体的速度)；
29.ρgh为流体的势能(g为重力加速度，h为流体的高度差)；p为该处的压强；c为常数。沿同一条流线保持相等，常数相等。高速船水流的流线是一定的，因此高速船上的常数c相等。
30.本实施例在海底门口1处连接导流道3，该导流道3的横截面积从进水口4一端朝向出水口5一端逐渐变大，使得海水在导流道3上改变流通面积。
31.如图1所示，水流刚进入流道时，质量为m1，速度为v1，该处的流道截面积为s1；水流到达流道后端时，质量为m2，速度为v2，该处的流道截面积为s2。导流道3中的海水流是定常流管，根据一维定常流管的质量守恒方程：
32.ρ2v2s2＝ρ1v1s1；
33.对于不可压缩流体，ρ2＝ρ1，因此有v2s2＝v1s1，由于限定了导流道3的横截面积从进水口4一端朝向出水口5一端逐渐变大，使得进水口4横截面积是出水口5横截面积呈倍数关系，从而使得出水口5(即海底门口1)的流速降低，例如，出水口5的截面积与进水口4的截面积之比为s2/s1＝9，根据伯努利方程得出，导流道3出水口5流速v2是进水口4流速v1的1/9，海底门口1的海水压强得到了非常大的增加(可以理解为海底门口1的海水压强受流速影
响较小)，使得海水管顺利地从海底门箱体中吸入海水，迅速地服务各种用途。本实施例中，将导流道3的进水口4朝向船艏，使得导流道3快速降低速度较快的水流。
34.本实施例中，海底外板2向内凹陷以形成导流道3，这样能形成所需的导流道3。
35.本实施例中，图2所示，海底外板2上设有两块侧板6，两块侧板6延伸至海底门口1并围成导流道3。通过侧板6的方式来设置导流道3，便于快速形成导流道3。
36.本实施例中，图2所示，侧板6延伸至海底门口1内并在海底门口1内形成有导流道3。将导流道3延伸至海底门口1内，能更针对地避免海水管口所在位置的水压降低，保证导流的稳定性。
37.本实施例中，进水口4的横截面积与出水口5的横截面积之比是1.5：10，这样比例能增加的压强(即，避免原来的压强降低幅度大)，有效地保证了压差，且尽可能地减少导流道3的面积，从而尽可能地减少导流道3对船体的影响。
38.本实施例中，图2所示，海底门口1上罩有格栅7。该格栅7用于阻止大件物体进入海底门内，避免海底门口1堵塞。
39.本实施例中，图2所示，格栅7包括口字型框架71，口字型框架71可拆卸固定在海底门口1的边沿上，口字型框架71上架设有阻隔条72。本实施例中，框架71通过螺钉8固定在海底门口1的边沿上。采用螺钉8固定，便于拆除和维护。
40.本实施例中，图1所示，导流道3的轮廓为流线型。流线型流道不但美观，并且有效降低水流的噪音。
41.实施例2
42.本实施例与实施例1的不同之处在于进水口的横截面积与出水口的横截面积之比是2：9。本实施例的其他部件和工作原理与实施例1相同，此处不再赘述。
43.实施例3
44.本实施例与实施例1的不同之处在于所述进水口的横截面积与所述出水口的横截面积之比是1：9。本实施例的其他部件和工作原理与实施例1相同，此处不再赘述。
45.最后应当说明的是，以上实施例仅用以说明本技术的技术方案，而非对本技术保护范围的限制，尽管参照较佳实施例对本技术作了详细地说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本技术的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本技术技术方案的实质和范围。