DK201600075U4 - Trawlskovl med flow-booster til forøgelse af lift-kapaciteten - Google Patents

Abstract

Der er vist en flow-booster (8) formet som en tyk hydrodynamisk vingeprofil med en forkant (9) og en bagkant (10) og et indre hulrum (32) omfattende et spanvist øvre indre hulrum (38) og et spanvist nedre indre hulrum (39), hvor flow-boosteren (8) i sig selv er hydrodynamisk ineffektiv med en høj relativ tykkelse bestemt ved forholdet mellem flow-boosterens tykkelses-linje-længde (Tb) og dens korde-linje-længde (Cb), der er større end 24%, og hvor flow-boosteren (8) er arrangeret til at være placeret i det væsentlige under den bageste del af en trawlskov (37), der omfatter en overlappende sekvens af flere meget slanke hydrodynamisk vingeprofiler (2), på en sådan måde at flow-boosteren (8) danner en strukturelt forbundet integreret del i forhold til det hydrodynamiske vingeprofil (2), og flow-boosteren (8) påvirker den opstrøms strømning og tvinger den ind i et flow-boostet område (28) opstrøms for flow-boosteren (8) og på tryksiden af den konventionelle del af trawlskovlen (1), således at strømningen præ-accelereres, før den passerer gennem den konventionelle trawlskovs strømningskanaler (29) mellem de hydrodynamiske vingeprofiler (2). Desuden er der vist en trawlskovl (37) omfattende en sådan flow-booster (8) samt forskellige anvendelser af en sådan trawlskovl.

Description

Flow-booster til forøgelse af lift-kapaciteten af en trawlskovl,

TRAWLSKOVL MED EN SÅDAN FLOW-BOOSTER OG ANVENDELSE AF EN SÅDAN TRAWLSKOVL

Den foreliggende frembringelse angår en trawlskovl til anvendelse ved trawlfiskeri.

Baggrund for frembringelsen

Trawlskovle anvendes parvis og bliver trukket gennem vandet af en trawler. De forbinder trawleren, hvortil de er forbundet med et trækkabel, med selve trawlet, som derved trækkes af trawlskovlene med kabel/kæde-træk. Trawlskovlene fungerer som vinger, der hver yder en udadrettet vandret liftkraft, når de trækkes gennem vandet. Disse udadrettede vandrette kræfter sørger for at sprede trawlets åbning i vandret retning. Til lodret spredning af trawlet anvendes normalt opdrifts- og tyngdeelementer fastgjort på selve trawlet.

Trawlskovle har været anvendt gennem mange årtier og var oprindeligt blot flade plader med omhyggeligt placerede beslag og trækhuller til trækkableme samt justeringsmuligheder for disse. Moderne trawlskovle er designet som hydrodynamiske vinger med overvejende - omend ikke helt - konstant tværsnit langs med spånnet. “Spånnet” betegner længden af trawlskovlen, dvs. den lodrette afstand mellem den nederste endeplade og den øverste endeplade, når trawlskovlen anvendes i normal drift. “Korden” betegner den længste afstand fra forkant til bagkant i det horisontale tværsnitsplan, når skovlen står lodret som ved normal brug. Span-korde-forholdet, dvs spånnet divideret med korden, varierer fra cirka 1,0 for bund-trawlskovle over cirka 1,5-1,9 for semi-pelagiske trawlskovle og op til cirka 3,0 for pelagiske trawlskovle til brug for flydetrawl. I planet vinkelret på spånnets retning udgøres det 2-dimensionale tværsnit for moderne trawlskovle af en multielement-kon Fig.ation af hydrodynamiske profiler, bestående af en overlappende sekvens af individuelle profiler positioneret bagved hinanden med det formål at udnytte den såkaldte flap-effekt, som kendes inden for aerodynamik. Samme slags positionering af aero/hydro-dynamiske profiler i en overlappende sekvens kendes fra andre teknologier, hvor der er behov for en høj liftkraft, dvs. en høj aero/hydro-dynamisk bæreevne, i særdeleshed multielement-vinger på almindelige passagerfly, hvor en forkants-“slat” (dvs. en lille aerodynamisk profil) samt en eller to bagkants-flaps skydes ud fra selve hovedvingen, når flyet letter samt ved landing. Geometrisk består de individuelle hydrodynamiske profiler på moderne trawlskovle af enkelt-krumme flade plader, men de kan også være formet som slanke vingeprofiler.

Moderne trawlskovle designes og fremstilles som et antal forbundne spanvise sektioner. De spanvise sektioner er forbundet via sektions-endeplader. En sektionsendeplade er også anvendt til den øvre og nedre ende af trawlskovlen. En lille trawlskovl kan bestå af blot én span vis sektion med to endeplader (en i hver ende). Større trawlskovle vil bestå af to spanvise sektioner med tre endeplader (en intern samt en i hver ende) eller tre spanvise sektioner med fire endeplader (to interne samt en i hver ende) eller endda flere spanvise sektioner.

Meget ofte, hvis der er mere end blot én spanvis sektion, vil de spanvise sektioner ikke fæstne til endeplademe helt vinkelret, men med en lidt skæv vinkel, således at der opnås en symmetrisk svag V-form, også kaldet V-knæk. Hvis 180 grader svarer til en lige trawlskovl uden V-knæk, så er omtrentligt 170 graders V-form ofte anvendt, dvs. i det væsentligste lige trawlskovle, men med en lille 10 graders vinkling (knæk) mellem den nedre sektion og den øvre sektion. Når denne vinkling betragtes som et “V”, så vil den hydrodynamiske sugeside altid være over V’et, og den hydrodynamiske trykside vil altid være under V’et. Sektions-endepladerne tjener ikke noget hydrodynamisk formål, men giver trawlskovlen styrke og stivhed, hvorved konstruktionens strukturelle integritet opnås.

Ofte er den span vise sektions hydrodynamiske profiler fastgjort til endeplademe ved fuldsvejsning, men boltede flangesamlinger findes også. Udover sektions-endeplademe anvendes ofte et mindre antal strukturelle stivere i den indre del af hver spanvise sektion. Disse strukturelle stivere er parallelle med sektions-endeplademe, dvs. parallelle med strømningen, og de har en mindre godstykkelse end endeplademe. De strukturelle stivere støtter den spanvise sektions hydrodynamiske profiler strukturelt og forhindrer, at de deformerer eller kollapser under de hydrodynamiske driftslaster samt trækkræfter fra kablerne.

De ønskede egenskaber for en trawlskovl i drift er: a) Høj lift-kraft i forhold til fladearealet, dvs. en høj liftkoefficient, således at trawlskovlen effektivt kan sprede åbningen på et stort trawl. Den tilladelige størrelse på en trawlskovl er begrænset pga. egenvægten samt hensyn til praktisk håndtering og brug ombord på trawleren. En kompakt lift-kraft-skabende trawlskovl er derfor karakteriseret ved at have en høj liftkoefficient. b) Højt lift-drag-forhold. Ved minimering af hydrodynamisk drag reduceres brændstofforbruget. Bemærk at drag-kraften på en trawlskovl er summen af viskost induceret drag og tryk-induceret drag. Det tryk-inducerede drag består af: 1) Det integrerede tryk fra strømningens passage af de hydrodynamiske profiler, som er forholdsvist konstant ved angrebsvinkler under stall-punktet, dvs. op til 30-40 grader. Ved højere angrebsvinkler over 40 grader vil der indtræffe stall, hvilket brat vil forøge det tryk-inducerede drag. 2) Det inducerede drag fra trawlskovlens spanvise ender, såkaldte tip-effekter. Eftersom trawlskovles span-korde-forhold er meget lille, fra cirka 1,1 til cirka 3,0, vil de tip-hvirvler der dannes fra de spanvise ender skabe et proportionalt stort induceret drag, som under normale driftsbetingelser vil udgøre cirka 80% af den totale drag på trawlskovlen. c) Dynamisk stabilitet for trawlskovlen under alle driftsbetingelser. Trawlskovle med højere span-korde-forhold har relativt mindre induceret drag, men er til gengæld mere følsomme overfor dynamisk ustabilitet. Det idag anvendte interval for span-korde-forholdet fra cirka 1,1 (bund-trawlskovle) til cirka 3,0 (pelagiske trawlskovle) repræsenterer derfor et kompromis mellem på den ene side hensynet til dynamisk stabilitet og på den anden side hensynet til minimering af den inducerede drag-kraft.

Det er en ulempe ved nutidige konventionelle trawlskovle, at højere liftkoefficienter ikke er opnået. En lavere liftkoefficient skal der derfor kompenseres for ved at øge trawlskovlens plan-areal. Plan-arealet udregnes som span gange korde. Trawlskovle med meget stort plan-areal er uønskede pga. den forøgede vægt samt driftsmæssige begrænsninger såsom den til rådighed værende plads på trawlerens bagende, hvor de fastgøres, når trawlet trækkes ind.

En anden ulempe ved nutidige konventionelle trawlskovle er det faktum, at sensorudstyret, der måler trawlskovlens vinkeldrejninger (dvs. pitch og roll) samt afstanden mellem de to trawlskovle samt eventuelt den vertikale afstand til havbunden, er fastgjort på de hydrodynamisk aktive overflader, hvorved der uundgåeligt introduceres en vis grad af blokering af strømningen, hvorved den ønskede liftkraft reduceres og den uønskede dragkraft forøges.

Kortfattet beskrivelse af frembringelsen

Et formål med frembringelsen er at tilvejebringe en løsning, der eliminerer nogle af de ulemper, der findes i den kendte teknologi som beskrevet ovenfor. Dette er opnået ved at anvende en fordelagtig teknologi til at forøge liftkraften, lift-drag-forholdet og den dynamiske stabilitet samt skabe anvendeligt hulrumsplads i trawlskovlen.

Frembringelsen udnytter en ny aero/hydro-dynamisk feature, en såkaldt flowbooster, som forøger hastighedsforøgelsen af strømningen på trawlskovlens sugeside, hvorved trykdifferencen øges, og der genereres større liftkraft per fladeareal. Frembringelsen introducerer desuden muligheden for anvendelse af flowboosterens indre hulrum til at forøge trawlskovlens dynamiske stabilitet og til allokering af plads til teknisk udstyr.

Den foreliggende frembringelse angår en flow-booster formet som en hydrodynamisk vingeprofil med en forkant og en bagkant og et indre hulrum omfattende et spanvist øvre indre hulrum og et spanvist nedre indre hulrum, hvor flow-boosteren i sig selv er hydrodynamisk ineffektiv med en høj relativ tykkelse bestemt ved forholdet mellem flow-boosterens tykkelses-linje-længde og dens korde-linje-længde, der er større end 24%, og hvor flow-boosteren er arrangeret til at være placeret i det væsentlige under den bageste del af en trawlskovl, der omfatter en overlappende sekvens af flere slankere hydrodynamiske vingeprofiler, på en sådan måde at flow-boosteren danner en strukturelt forbundet integreret del i forhold til de hydrodynamiske vingeprofiler, og flow-boosteren påvirker den opstrøms strømning og tvinger den ind i et flow-boostet område opstrøms for flow-boosteren og på tryksiden af den konventionelle del af trawlskovlen, således at strømningen præ-accelereres, før den passerer gennem de konventionelle trawlskovs-kanaler mellem de hydrodynamiske vingeprofiler.

Flowboosteren ifølge den foreliggende frembringelse er konceptuelt sammenlignelig med en forbrændingsmotors turbolader, hvor motorens luftindtag præ-komprimeres til et såkaldt ladetryk, således at den endelige kompression i motoren forøges, og det mekaniske arbejde, der udføres via forbrændingsprocessen under en arbejdscyklus, også forøges. Flowboosterens virkemåde er at skabe en hydrodynamisk modstand på tryksiden af trawlskovlens konventionelle sekvens af hydrodynamiske profiler og geometrisk set forme et indsnævrende hoved-indløb, det såkaldte flow-boostede område, gennem hvilken strømningen bliver ført. Længere inde i det flow-boostede område vil strømningen forgrene sig ud i den konventionelle trawlskovls indsnævrende kanaler. En strømningspartikel, der strømmer gennem trawlskovlen vil således opleve en initial præ-acceleration i det flow-boostede område pga. flowboosteren og derefter den endelige acceleration ved passage gennem en af den konventionelle trawlskovls indsnævrende kanaler. Ved hver accelerationsfase vil trykket falde i overensstemmelse med Bernoullis lov, ifølge hvilken en forøgelse af strømningens hastighed sker sideløbende med en reduktion i trykket, og hvor trykfaldet skalerer med kvadratet på hastighedsændringen. Derfor vil en større sammenlagt acceleration af strømningen igennem og henover trawlskovlen medføre en højere trykdifferens mellem tryksiden og sugesiden og dermed en højere liftkraft og liftkoefficient. En forøgelse af liftkoefficienten på mere end 25% sammenlignet med konventionelle multielement- (flerprofils-) trawlskovle opnås ved inklusionen af en flow-booster.

Brugen af et (meget) tykt, ikke-aerodynamisk eller ligefrem kasseagtigt legeme til at muliggøre en præ-acceleration af en strømning i andre aero- eller hydrodynamiske højlift applikationer er meget lidt brugt, hvis endda brugt overhovedet.

Det skal bemærkes at der med udtrykket “forkant” skal forstås det punkt på forenden af et hydrodynamisk profil, set i tværsnit, som har den største krumning, og at der med udtrykket “bagkant” forstås det spidse punkt, set i tværsnit, på bagenden af et hydrodynamisk profil. I tilfældet med en trunkeret bagende uden noget spidst punkt er “bagkant” defineret som midterpunktet mellem det øvre og det nedre endepunkt på den linje, der udgør den trunkerede bagkant.

Det skal også bemærkes at udtrykkene “for”, ”bag”, “overside”, “underside”, “over”, og “under” refererer til tværsnitsplanet for en trawlskovl med flowbooster. Referencen for disse positionelle udtryk er trawlskovlens korde-linje, defineret som den imaginære linje mellem begyndelsespunktet på forkanten af det hydrodynamiske profil, der er længst væk fra flowboosteren, og endepunktet på bagkanten af det profil (inklusiv flowboosteren), der er længst væk fra begyndelsespunktet. Denne bagkant vil typisk typisk være flowboosterens bagkant, men kan også være bagkanten af det bageste konventionelle hydrodynamiske profil. “For” indikerer retningen parallelt med trawlskovlens korde-linje henimod korde-linjens begyndelsepunkt, og “bag” indikerer retningen parallelt med trawlskovlens korde-linje henimod korde-linjens endepunkt. De øvrige positionelle udtryk refererer til den vinkelrette retning, dvs. retningen af trawlskovlens korde-linje, når denne roteres 90 grader i urets retning. “Overside” eller “over” indikerer retningen parallelt med trawlskovlens roterede korde-linje henimod dennes begyndelsespunkt, og “underside” eller ’’under” indikerer retningen parallelt med trawlskovlens roterede korde-linje henimod dennes endepunkt. I en udførelsesform af frembringelsen er flow-boosterens bagkant trunkeret.

En flow-booster med en trunkeret bagkant medfører en geometrisk mere kompakt trawlskovl, hvilket er en fordel i normal drift og driftsrelaterede arbejdsgange på trawleren. En tyk flow-booster med en stump (dvs. trunkeret) bagkant udgør et ikke-strømlinet legeme som normalt associeres med dårlige aero- og hydro-dynamiske egenskaber. Imidlertid er flow-boosterens hydrodynamiske funktion ikke at fungere som et typisk hydrodynamisk profil, men derimod primært at muliggøre en indsnævring af strømningen i hoved-indløbet ind i det flow-boostede område, og sekundært at skabe en indsnævrende kanalstrømning mellem flow-boosterens overside og undersiden af det bageste af den konventionelle trawlskovls hydrodynamiske profiler. I en udførelsesform af frembringelsen er den relative tykkelse større end 35%, således at vingeprofilformen ikke er hydrodynamisk effektiv som individuelt profil betragtet.

En meget tyk flow-booster vil mere effektivt kunne afbøje strømningen indad og skabe hoved-indløbets flow-boostede område og bidrage til præ-accelerationen af strømningen og skabelsen af lift-kraft. Drag-kraften vil kun øges ubetydeligt, da den totale drag-kraft for trawlskovle med et lille span-korde-forhold (1,1 til 3,0) i overvejdende grad styres af den såkaldte inducerede drag fra tip-hvivleme bag de to spanvise endeplader. I en udførelsesform af frembringelsen er et opdriftselement placeret i det øvre indre hulrum.

Et opdriftselement i form af en lukket og strukturelt holdbar beholder indeholdende et medium med lavdensitet, såsom skum eller luft, vil bidrage til den vertikale stabilitet af trawlskovlen. Flow-boosterens store indre hulrum gør den særligt velegnet til indsættelsen af et opdriftselement. I modsætning hertil har konventionelle trawlskovle ingen indre hulrum og er derfor ikke velegnede til indsættelse af opdriftselementer. I en udførelsesform af frembringelsen er et tyngdeelement placeret i det nedre indre hulrum.

Et tyngdeelement i form af en strukturelt holdbar beholder udført i et medium med høj densitet, såsom jem eller sten, vil bidrage til den vertikale stabilitet af trawlskovlen. Flow-boosterens store indre hulrum gør den særligt velegnet til indsættelsen af et tyngdeelement. I modsætning hertil har konventionelle trawlskovle ingen indre hulrum og er derfor ikke særligt velegnede til indsættelse af tyngdeelementer.

Den forbedrede vertikale stabilitet for en trawlskovl med flow-booster opnået ved brug af opdrifts- og/eller tyngdeelementer i flow-boosterens indre hulrum muliggør en forøgelse af trawlskovlens span-korde-forhold, hvilket medfører en relativ reduktion af tiphvivlemes randeffekter og dermed både en forøgelse af lift-koefficienten og en reduktion af drag-koefficienten.

Det skal bemærkes at udtrykkene “øvre” og “nedre” refererer til trawlskovlen med flow-booster set i perspektiv i opret vertikal position som ved normal trawl drift, således at “øvre” angiver den spanvise ende tættest på havoverfladen, og “nedre” angiver den spanvise ende tættest på havbunden. I en udførelsesform af frembringelsen er teknisk udstyr til styring af trawlskovlen anbragt indeni det indre hulrum.

Udstyr til trawlskovlens stabilitetsstyring og retnings styring samt sensorer og/eller udstyr til kommunikation med det trækkende fartøj (trawleren) optager fysisk plads og behøver strukturel beskyttelse fra det maritime miljø. Flow-boosterens store indre hulrum er velegnet til at give plads og yde mekanisk beskyttelse for sådant udstyr. I en udførelsesform af frembringelsen forbinder en eller flere spanvise sektionsendeplader til en spanvis sektion på hver side, således at de to spanvise sektioner er vinklede i forhold til hinanden.

En flow-booster med spanvise sektioner, som er vinklede i forhold til hinanden, er fordelagtig af samme årsager som for konventionelle trawlskovle. Vinklingen medfører forbedret vertikal stabilitet af trawlskovlen under normal drift i åbent vand. I tilfælde med bund-trawl på havbunden vil vinklingen medføre at trawlskovlen aldrig kæntrer og lægger sig helt fladt på bunden, hvis slæbehastigheden reduceres til nul. Pga. vinklingen vil en kæntret trawlskovl nemmere genoprette sin lodrette position, når trækket på trækkablet genoptages. Desuden sætter en vinklet trawlskovl sig bedre på plads, når den trækkes op og hænger indspændt på trawlerens agterende. En trawlskovl-opbygning med tre eller endda fire spanvise flow-booster-sektioner kan være strukturelt fordelagtig for store trawlskovle. Fordelen ved at at have to vinklinger på et design med tre spanvise sektioner eller tre vinklinger på et design med fire spanvise sektioner er, at endeplade-interfaces bliver identiske, og de udskårne valsede hydrodynamiske profil-plader bliver ens for hver sektion. Dette bidrager til en simplificeret fremstillingsproces. I en udførelsesform af frembringelsen består den hydrodynamiske vingeprofil af en øvre hydrodynamisk pladeprofil, og et strukturelt mindre rigidt materiale anvendes som hulrumsfyldmateriale derunder.

Materialebesparelse og ”cost-out” kan opnås ved at udelade den metalliske nedre del af flow-boosterens strukturelle opbygning. Flow-boosterens ydre geometri opnås så ved at fastgøre et korrekt udformet fyldelement under den øvre del af flow-boosteren. Fyldelementet kan for eksempel bestå af et kompakt opdriftmateriale eller en skalgeometri. I en udførelsesform af frembringelsen består den hydrodynamiske vingeprofil af en nedre hydrodynamiske pladeprofil, og et strukturelt mindre rigidt materiale anvendes som hulrumsfyldmateriale derover.

Fastgørelse af fyldmaterialet over den metalliske nedre del af flow-boosteren er fordelagtig, da det strukturelt mindre modstandsdygtige fyldmateriale derved bliver beskyttet fra mekanisk skrab og slid, bump, stød og slag for eksempel fra havbunden og skibets skrog og agterende. I et aspekt af frembringelsen angår den en trawlskovl omfattende en flow-booster som beskrevet herover samt en overlappende sekvens af flere hydrodynamiske vingeprofiler, i relation til hvilke den tykkere flow-booster udgør en strukturelt forbundet integreret del, hvor tværsnits arealet af flow-boosteren er mindst en størrelsesorden større end tværsnits arealet af hver af de hydrodynamiske vingeprofiler i den konventionelle del af trawlskovlen, flow-boosterens korde-linje-længde er kortere end 80%, fortrinsvis kortere end 65%, af trawlskovlens korde-linje-længde, og de flere hydrodynamiske profiler er pladeprofiler.

Enkeltsidede pladeprofiler er billige og nemme at fremstille sammenlignet med regulære hydrodynamiske profiler. Desuden vil forholdet mellem strømningens inertikræfter og viskose kræfter, det såkaldte Reynolds-tal, blive lavt ved lave trawlhastigheder og medføre en forringelse af det hydrodynamiske profils effektivitet. Modsat dette, så er enkelt-sidede pladeprofiler mindre følsomme overfor sådanne effekter af lave Reynolds-tal. I en udførelsesform af frembringelsen er en køl påmonteret nederst på trawlskovlen til anvendelse ved bund-trawling på havbunden.

Frembringelsens fordele mht. høj lift-kraft og øget stabilitet er relevante for trawlfiskeri både i åbent vand (pelagisk) såvel som på havbunden. Når den anvendes til bund-trawlfiskeri, skal trawlskovlen være forsynet med en køl underneden på den nederste sektions nederste endeplade for at muliggøre et glidende træk henover havbunden og for at yde mekanisk bekyttelse på den øvrige del af trawlskovlen overfor afskrabninger og generelt slid. I en udførelsesform af frembringelsen er trawlskovlen arrangeret således, at den translationelle og/eller den rotationsmæssige position af trawlskovlen kan styres aktivt fra det trækkende fartøj ved brug af drejende hydrodynamiske overflader, såsom flaps på trawlskovlen eller lignende.

Positionel styrbarhed af en trawlskovl med flow-booster er en attraktiv egenskab, for eksempel til vertikal højderegulering af trawlet, når fiskestimen lokaliseres i en anden højde end der, hvor trawlet befinder sig. Et andet eksempel kunne være aktiv styring af trawlskovlens position få meter over havbunden med det miljøvenlige sigte at trawle på bunden, uden at trawlskovlene pløjer skadelige furer i havbunden. I en udførelsesform af frembringelsen er trawlskovlen arrangeret således, at trawlskovlens dynamiske stabilitet kan styres aktivt fra det trækkende fartøj ved brug af drejende hydrodynamiske overflader, såsom flaps på trawlskovlen eller lignende.

Aktiv stabilisering af trawlskovlen vil reducere behovet for almindelige passive stabiliseringsmetoder, såsom opdrifts- og/eller tyngdeelementer, hvilket kan føre til reduktion af materialeforbrug og produktpris. Aktiv stabilisering muliggør også anvendelsen af trawlskovle med et højere span-korde-forhold, eftersom den forbedrede dynamiske stabilitet reducerer behovet for stabilitet opnået via et lavt span-korde-forhold. I en udførelsesform af frembringelsen er et eller flere af trawlskovlens hydrodynamiske vingeprofiler fremstillet ved støbning i et let materiale såsom plastik eller gummi.

Trawlskovlens vægtreduktion er attraktiv ud fra et omkostningsperspektiv. Selv hvis udskiftningen af stål med letvægtsmaterialer ikke medfører omkostningsreduktion i sig selv, så vil den reducerede tyngdebelastning stadig have en gunstig påvirkning på prisen på trækkabler, kabelspil m.m. I et aspekt af frembringelsen angår den anvendelsen af en trawlskovl som beskrevet herover til trawlfiskeri med trawl. I et aspekt af frembringelsen angår den anvendelsen af en trawlskovl som beskrevet herover til træk af seismisk havbundsundersøgelsesudstyr til måling af havbundens sammensætning.

Den horisontale spredekraft (lift-kraft), som ydes af et sæt hydrodynamiske trawlskovle med flow-boostere, kan på samme vis anvendes effektivt til at trække et array af seismisk måleudstyr inkluderende lyd-emittere, lyd-målere m.m.

Figurer

En række eksempler på udførelsesformer af frembringelsen er beskrevet i det følgende med reference til tegningerne, hvor

Fig. 1 er en perspektivtegning af en trawler der trækker to trawlskovle og et trawl,

Fig. 2 er en perspektivtegning af en nutidig konventionel trawlskovl,

Fig. 3 er en perspektivtegning af en trawlskovl med flow-booster,

Fig. 4 er en tværsnitstegning af en nutidig konventionel trawlskovl, vist med strømlinje-visualisering,

Fig. 5 er en tværsnitstegning af en trawlskovl med flow-booster, vist med strømlinje-visualisering,

Fig. 6 er en tværsnitstegning af en trawlskovl med flow-booster omfattende en flow-booster formet som et tykt hydrodynamisk profil og en konventionel sekvens af fem tynde hydrodynamiske profiler,

Fig. 7 er en tværsnitstegning af en trawlskovl med flow-booster omfattende en flow-booster formet som et tykt hydrodynamisk profil og en konventionel sekvens af tre tynde hydrodynamiske profiler,

Fig. 8 er en tværsnitstegning af en trawlskovl med flow-booster omfattende en flow-booster formet som et tykt hydrodynamisk profil og en konventionel sekvens af fem hydrodynamiske pladeprofiler,

Fig. 9 er en tværsnitstegning af en trawlskovl med flow-booster omfattende en flow-booster formet som et tykt ikke-hydrodynamisk legeme og en konventionel sekvens af fem hydrodynamiske pladeprofiler,

Fig. 10 er en perspektivtegning af anvendelsen af det øvre indre hulrum i en flow-booster, der er formet som et tykt ikke-hydrodynamisk legeme, som opdriftselement med det formål at forøge den dynamiske stabilitet,

Fig. 11 er en perspektivtegning af anvendelsen af det nedre indre hulrum i en flow- booster, der er formet som et tykt ikke-hydrodynamisk legeme, som tyngdeelement med det formål at forøge den dynamiske stabilitet,

Fig. 12 er en perspektivtegning af rummeligheden af et indre hulrum i en flow-booster, der er formet som et tykt ikke-hydrodynamisk legeme, som anvendelig plads for teknisk udstyr,

Fig. 13 er en perspektivtegning af en trawlskovl med flow-booster omfattende to spanvist vinklede sektioner,

Fig. 14 er en perspektivtegning af en trawlskovl med flow-booster omfattende tre spanvist vinklede sektioner,

Fig. 15 er en perspektivtegning af en trawlskovl med flow-booster omfattende fire spanvist vinklede sektioner,

Fig. 16 er en perspektivtegning af en trawlskovl med spanvist tilspidsede hydrodynamiske profiler og med en flow-booster omfattende kun to af de fore spanvist vinklede sektioner,

Fig. 17 er en tværsnitstegning af en trawlskovl, hvor den flow-boostende del kun består af flow-boosterens øvre hydrodynamiske pladeprofil, og et strukturelt mindre rigidt materiale anvendes til hulrumsfyldmateriale derunder,

Fig. 18 er en tværsnitstegning af en trawlskovl, hvor den flow-boostende del kun består af flow-boosterens nedre hydrodynamiske pladeprofil, og et strukturelt mindre rigidt materiale anvendes til hulrumsfyldmateriale derover,

Fig. 19 er en perspektivtegning af anvendelsen af en trawlskovl med flow-booster og en køl til brug på havbunden (bund-trawl),

Fig. 20 er en perspektivtegning af anvendelsen af en trawlskovl med flow-booster med aktivt individuelt styrbare hydrodynamiske flaps, og

Fig. 21 er en perspektivtegning af et fartøj, der trækker to trawlskovle med flow-booster og et array af seismisk udstyr.

Detaljeret beskrivelse af frembringelsen

Fig. 1 illustrerer et sæt trawlskovle 34 i drift, som bliver trukket gennem vandet af et trækfartøj 33 og er forbundet nedstrøms til et trawl 35. Trawlskovlene 34 genererer de hydrodynamiske udadrettede lift-kræfter, som skaber den horisontale åbning af trawlet 35. Størrelsen på lift-kræfterne afgør størrelsen på den horisontale åbning af trawlet 35. Trawlskovle 34 med større evne til at generere lift-kræfter vil derfor muliggøre brugen af større og mere fangst-effektive trawl 35.

Den nutidige konventionelle trawlskovl 1 vist i Fig. 2 er udformet af et mindre antal spanvise sektioner 20, som hver er adskilt af en spanvis sektions-endeplade 15. Kun to spanvise sektioner 20 er anvendt i Fig. 2, men tre, fire eller sågar flere spanvise sektioner 20 kan anvendes, som for eksempel vist i Fig. 10-12 og 14-16. Typisk anvendes tre hydrodynamiske pladeprofiler 14 til at generere lift-kræfterne under drift. Strukturelle afstivere 36 anvendes sædvanligvis mellem de spanvise sektionsendeplader 15 for at give den nødvendige strukturelle styrke til at modstå alle driftsbelastninger fra vandet, det trækkende fartøj og eventuelt havbunden. Trækbeslag 26 og trækhuller 27 til fastgørelse af kæder og trækkabler er vist. Det mindre antal af trækbeslag 26 og trækhuller 27 giver mulighed for at justere angrebsvinklen mellem trawlskovlen 1 og selve trækretningen og dermed passiv styring af lift-kraften samt mulighed for svag justering af den vertikale vinkel mellem trawlskovlen 1 og trækretningen til passiv styring af den vertikale position af trawlskovlen 1.

Fig. 3 illustrerer en trawlskovl 37 med flow-booster 8. Flow-boosteren 8 som vist i Fig. 3 er tyk og virker som en hydrodynamisk obstruktion, som guider strømningen gennem den øvrige konventionelle del af trawlskovlen 1. Den øvrige konventionelle del af trawlskovlen omfatter spanvise sektioner 20, spanvise sektions-endeplader 15, strukturelle afstivere 36, hydro-dynamiske pladeprofiler 14, trækbeslag 26 og trækhuller 27 svarende til det, der er vist i Fig. 2. Bemærk, at omend den viste trawlskovl 37 med flow-booster 8 har et konstant tværsnit, så kan en vis grad af spanvis variation eller tilspidsning af flow-boosteren 8 og de hydrodynamiske pladeprofiler 14 være designrelevant.

Fig. 4 illustrerer et tværsnit af en nutidig konventionel trawlskovl 1 med strømlinje-visualisering. De hydrodynamiske kendetegn ved en nutidig konventionel trawlskovl 1 er vist i Fig. 4. Den imaginære trawlskovl-korde-linje 7 forbinder trawlskovlens forkant 5 med trawlskovlens bagkant 6. Denne trawlskovl-korde-linje 7 er referencen ved definitionen af de relative betegnelser “for”, ”bag”, “overside”, “underside”, “over” og “under” som tidligere beskrevet.

Hvert hydrodynamiske pladeprofil 14 har en forkant 3 i retning mod trawlskovlens forkant 5 og en bagkant 4 pegende i retning mod trawlskovlen bagkant 6. Ifølge hydrodynamisk teori skabes lift-kraft ved at få strømningen til at krumme. Imidlertid er hydrodynamiske pladeprofiler 14 kun i stand til at afbøje strømningen med en mindre begrænset vinkel. Overskridelse af denne begrænsede vinkel vil fremtvinge strømnings-separation og stall på sugesiden 30. Derfor kan man med fordel positionere et antal hydrodynamiske pladeprofiler 14 i en overlappende sekvens bag ved hinanden, således at en indsnævrende strømningskanal 29 formes mellem den bageste trykside 31 på det foran placerede hydrodynamiske pladeprofil 14 og den forreste sugeside 30 på det bagved placerede hydrodynamiske pladeprofil 14. Den således frembragte indsnævring skaber en acceleration af strømningen gennem hver af trawlskovlens strømningskanaler 29, således at det lave tryk fastholdes på hele trawlskovlens sugeside 30, og en kraftig afbøjning af strømningen med skabelsen af en stor lift-kraft muliggøres uden at fremtvinge strømnings-separation og stall. Udnyttelsen af denne såkaldte flap-effekt i praktiske applikationer er udbredt, for eksempel inden for den kommercielle luftfartsindustri, hvor forkant-slats og bagkant-flaps skubbes ud fra hovedvingen, når flyet letter samt under landing.

Fig. 5 illustrerer et tværsnit af en trawlskovl 37 med flow-booster 8 med strømlinje-visualisering 16. De hydrodynamiske kendetegn for en trawlskovl 37 med flow-booster 8 er vist i Fig. 5. Ved tilføjelsen af en flow-booster 8, helst et tykt profil/legeme, skabes en afbøjning af strømningen, som så guides ind i det flow-boostede område 28, hvorfra strømningen propagerer videre og forgrener sig ud i den konventionelle trawlskovls strømningskanaler 29. Strømningen i det flow-boostede område 28 er præ-accelereret af flow-boosteren 8. Selv om hydrodynamikken for en trawlskovl 37 med flow-booster 8 udgør en meget kompleks og koblet strømning, kan det konceptuelt beskrives som en to-faset accelerationsproces, hvor strømningshastigheden i den første fase øges (boostes) af flow-boosteren 8 og i den anden fase accelereres yderligere ved passage gennem en af den konventionelle trawlskovls strømningskanaler 29.

Den relative forøgelse af den samlede lift-koefficient opnået ved brug af flow-boosteren 8 i forhold til en nutidig konventionel trawlskovl 1 er typisk 25-30%. Flow-boosteren 8 omfatter en forkant 9, en trunkeret bagkant 11, en imaginær flow-booster-korde-linje 12 samt en imaginær flow-booster-tykkelses-linje 13. De øvrige af trawlskovlen l's kendetegn inkluderer hydrodynamiske pladeprofiler 14, forkanter 3 og bagkanter 4 af hydro-dynamiske vingeprofiler 2, sugesidestrømning 30 og tryksidestrømning 31 som tidligere beskrevet.

Fig. 6 illustrerer et tværsnit af en trawlskovl 37 med flow-booster 8 omfattende en flow-booster 8 og en konventionel sekvens af fem tynde hydrodynamiske vingeprofiler 2. I denne udførelsesform af frembringelsen er flow-boosteren 8 formet som et tykt hydrodynamisk profil med en forkant 9 og en bagkant 10, og de hydrodynamiske profiler 2 er formet som almindelige slanke vingeprofiler. Flow-boosteren 8's tværsnitsareal Ab skal omtrentligt være en størrelsesorden større end tværsnitsarealet A af hver af de hydrodynamiske vingeprofiler 2 eller endnu større.

Omend den viste flow-booster 8 i Fig. 6 er mere strømlinet end flow-boosteren 8 i Fig. 5, så vil sidstnævnte give en større forøgelse af den totale lift-koefficient. En flow-booster 8 formet som et tykt ikke-strømlinet profil/legeme blokerer strømningen på tryksiden 31 bedre, hvorved strømningen mere effektivt guides ind i det flow-boostede område. Dog vil en ekstremt tyk ikke-strømlinet flow-booster 8 forårsage uønsket forøgelse af drag-kraften og derfor være en ulempe. Fig. 6 viser i øvrigt trawlskovlens forkant 5 og bagkant 6, de hydrodynamiske vingeprofilers forkanter 3 og bagkanter 4, sugesidestrømning 30, trawlskovlens strømningskanaler 29 samt den imaginære trawlskovl-korde-linje 7, flow-booster-korde-linjen 12 og flow-booster-tykkelses-linjen 13.

Fig. 7 illustrerer et tværsnit af en trawlskovl 37 med flow-booster 8 omfattende en flow-booster 8 formet som et tykt hydrodynamisk profil og en konventionel sekvens af tre tynde hydrodynamiske vingeprofiler 2. I denne udførelse af frembringelsen er flow-boosteren 8 formet som et tykt hydrodynamisk profil med en forkant 9 og en bagkant 10, og de hydrodynamiske profiler 2 er formet som almindelige slanke vingeprofiler.

Som illustreret for eksempel i Fig. 6 og 7, så kan den konventionelle del af trawlskovlen 1 omfatte forskellige antal hydrodynamiske vingeprofiler 2, typisk mellem to og syv. Et større antal hydrodynamiske vingeprofiler 2 ville hverken være praktisk eller hydrodynamisk effektivt. Bemærk, at samme variation i antallet af profiler kan foretages med hydrodynamiske pladeprofiler 14 (se for eksempel Fig. 5) i stedet for hydrodynamiske vingeprofiler 2. En blanding af hydrodynamiske pladeprofiler 14 og hydrodynamiske vingeprofiler 2 kan også anvendes.

Fig. 8 illustrerer et tværsnit af en trawlskovl 37 med flow-booster 8 omfattende en flow-booster 8 formet som et tykt hydrodynamisk profil og en konventionel sekvens af fem hydrodynamiske pladeprofiler 14.1 denne udførelse af frembringelsen er flow-boosteren 8 formet som et tykt hydrodynamisk profil med en forkant 9 og en bagkant 10, og de fem hydrodynamiske pladeprofiler 14 består af simple krumme plader.

Brugen af hydrodynamiske pladeprofiler 14 er hydrodynamisk effektivt ved lave trawl-hastigheder og/eller for små trawlskovle, hvor regulære hydrodynamiske vingeprofiler 2 (se for eksempel Fig. 6) kan være mindre modstandsdygtige overfor tidlig strømnings-separation og stall. Den enkle fremstillingsproces og lave pris på hydrodynamiske pladeprofiler 14 er også en fordel.

Fig. 9 illustrerer et tværsnit af en trawlskovl 37 med flow-booster 8 omfattende en flow-booster 8 og en konventionel sekvens af fem hydrodynamiske pladeprofiler 14.1 denne udførelse af frembringelsen er flow-boosteren 8 formet som et tykt ikke-strømlinet profil/legeme med forkant 9 og en trunkeret bagkant 11, og de fem hydrodynamiske pladeprofiler 14 består af simple krumme plader. Den trunkerede bagkant 11 giver en mere klodset form med bedre strømningsblokerende egenskaber end med en skarp bagkant 10 (se for eksempel Fig. 8), hvilket medfører større præacceleration af strømningen i det flow-boostede område 28. Bemærk, at selv hvis den trunkerede bagkant 11 kun havde haft en neutral påvirkning af den genererede lift-kraft, så ville lift-koefficienten stadig være blevet forøget, eftersom den trunkerede bagkant 11 giver en reduktion af trawlskovlens korde-linje-længde C, således at den samme lift-kraft ville være opnået med et mere kompakt trawlskovl design, dvs. med mindre plan-areal.

Fig. 10 illustrerer anvendelsen af en tyk ikke-strømlinet flow-booster 8 med indre hulrum 32 som et anvendeligt volumen for et opdriftselement 17 med evne til at forøge den dynamiske stabilitet. I denne udførelsesform af frembringelsen er et opdriftselement 17 placeret inden i det øvre indre hulrum 38 af flow-boosteren 8 i den øverste spanvise sektion 20. Dette opdriftselement 17 giver en opdriftskraft til trawlskovlen 37 med flow-booster 8, og da centrum for opdriftskraften fra opdriftselementet 17 er placeret vertikalt over massemidtpunktet for trawlskovlen 37 med flow-booster 8, opnås en stabiliserende effekt. Opdriftselementet 17 kan være en lukket skalstruktur indeholdende atmosfærisk luft, en ædelgas som for eksempel helium, vacuum eller andet. Opdriftselementet 17 kan også være udført i et materiale med lav densitet, såsom lukket-celle hårdt skum eller tilsvarende.

De øvrige kendetegn vist i Fig. 10 inkluderer de hydrodynamiske pladeprofiler 14 og de spanvise sektions-endeplader 15. Nogle af de mindre væsentlige detaljer inkluderet på tidligere figurer, såsom strukturelle afstivere 36, trækbeslag 26 og trækhuller 27, er blevet udeladt for klarhedens skyld.

Fig. 11 illustrerer anvendelsen af en tyk ikke-strømlinet flow-booster 8 med indre hulrum 32 som et anvendeligt volumen for et tyngdeelement 18 med evne til at forøge den dynamiske stabilitet. I denne udførelsesform af frembringelsen er et tyngdeelement 18 placeret inden i det nedre indre hulrum 39 af flow-boosteren 8 i den nederste span vise sektion 20. Dette tyngdeelement 18 giver en ekstra tyngdekraft til trawlskovlen 37 med flow-booster 8, og da centrum for den ekstra tyngdekraft fra tyngdeelementet 18 er placeret vertikalt under massemidtpunktet for trawlskovlen 37 med flow-booster 8, opnås en stabiliserende effekt. Tyngdeelementet 18 kan være en skalstruktur indeholdende et metallisk materiale, et sten/klippe-baseret materiale, beton, høj-densitets-skum, hårdt gummi eller andet.

De øvrige kendetegn vist i Fig. 11 inkluderer de hydrodynamiske pladeprofiler 14 og de spanvise sektions-endeplader 15. Nogle af de mindre væsentlige detaljer inkluderet på tidligere figurer, såsom strukturelle afstivere 36, trækbeslag 26 og trækhuller 27, er blevet udeladt for klarhedens skyld.

Fig. 12 illustrerer anvendelsen af en tyk ikke-strømlinet flow-booster 8 med indre hulrum 32 som et anvendeligt volumen for teknisk udstyr 19.1 denne udførelsesform af frembringelsen er teknisk udstyr 19 placeret inden i det indre hulrum 39 af flow-boosteren 8 i en af de spanvise sektioner 20. Placeringen af teknisk udstyr 19 inden i flow-boosteren 8 giver fysisk beskyttelse mod hydrodynamiske kræfter, eventuelt påvirkning fra havbunden samt påvirkning fra det trækkende fartøj, når trawlskovlene trækkes ind. Udover at skærme det tekniske udstyr er det også fordelagtigt ud fra en fluid-dynamisk betragtning at placere teknisk udstyr 19 på en sådan måde, at den hydrodynamiske lift-givende kapacitet for trawlskovlen 37 med flow-booster 8 ikke forringes. Dette opnås ved placering af det tekniske udstyr inden i i det indre hulrum 32 på flow-boosteren 8. Det tekniske udstyr 19 kan være aktuatorer, sensorer, signaltransmittere, batterier til lagring af energi, udstyr til energioverførsel, kraft eller momentoverførelses-udstyr eller andet. De øvrige kendetegn vist på Fig. 12 inkluderer hydrodynamiske pladeprofiler 14 og de spanvise sektions-endeplader 15. Mindre væsentlige detaljer er udeladt for klarhedens skyld.

Fig. 13 illustrerer en trawlskovl 37 med flow-booster 8 omfattende to spanvist vinklede sektioner 20.1 denne udførelsesform af frembringelsen er de to spanvise sektioner 20 vinklede relativt til den fælles spanvise sektions-endeplade 15. Vinklingen inkluderer alle dele af de spanvise sektioner 20, dvs. flow-boosteren 8 og de hydrodynamiske pladeprofiler 14. Hydrodynamiske vingeprofiler 2 kunne også have været anvendt.

Som følge af vinklingen vil trawlskovlen 37 med flow-booster 8 bøje (knække) let progressivt mod den øvre og nedre spanvise ende i retning bagover, samme retning som den genererede lift-kraft. Denne vinkling af de spanvise sektioner 20 giver trawlskovlen en let forbedret dynamisk stabilitet. Derudover, hvis anvendt til bundtrawl, vil vinklingen modvirke at travlskovlen, hvis den kæntrer, lægger sig helt fladt på havbunden, for eksempel hvis trækhastigheden reduceres til nul, og når så trækket genoptages, vil den genoprette sin lodrette driftsposition. Tillige sætter en vinklet trawlskovl 37 med flow-booster 8 sig bedre på plads, når den trækkes op og hænger indspændt på trawlerens agterende.

Fig. 14 illustrerer en trawlskovl 37 med flow-booster 8 omfattende tre spanvise vinklede sektioner 20, og Fig. 15 illustrerer en trawlskovl 37 med flow-booster 8 omfattende fire spanvist vinklede sektioner 20. I disse udførelsesformer af frembringelsen er flere spanvise sektioner 20 vinklede relativt til deres respektive fælles spanvise sektions-endeplade 15. Flere, dvs. tre eller fire, vinklede spanvise sektioner 20 kan være at foretrække for trawlskovle 37 med flow-booster 8 med et højt span-korde-forhold på over 2,5. Hver vinkling mellem to tilstødende spanvise sektioner 20 behøver ikke være den samme, omend identiske vinklinger ofte foretrækkes for at forenkle plade-udskæringerne af de hydrodynamiske pladeprofiler 14 og flow-boosteren 8 og dermed samlingsproceduren for trawlskovlen 37 under fremstillingsproces sen.

Fig. 16 illustrerer en trawlskovl 37 med flow-booster 8 med spanvist tilspidsede hydrodynamiske vingeprofiler 21 og med en flow-booster 8 omfattende kun to af de fire spanvist vinklede sektioner 20. I denne udførelsesform af frembringelsen er der anvendt spanvis geometrisk variation vha. tilspidsning af nogle af de hydrodynamiske pladeprofiler 14 ud imod den øvre og nedre spanvise ende af trawlskovlen 37 med flow-booster 8. Spanvis tilspidsning af lift-kraft-genererende applikationer er ofte anvendt, for eksempel i flyindustrien.

Tilspidsningen skaber en gradvis aflastning af den såkaldte “bundne vorticitet”, således at den hydrodynamiske lift-kraft på trawlskovlen 37 med flow-booster 8 gradvist reduceres udimod de spanvise ender. Den hydrodynamiske fordel ved den gradvise aflastning er reduktion af den inducerede drag-kraft, som er den klart dominerende kilde til drag-kraft for vinger (trawlskovle) med et meget lavt span-korde-forhold. Derved kan minimering af den inducerede drag opnås via reduktion af lift-kraften ud imod de spanvise ender, hvilket rent geometrisk kan gøres vha. tilspidsede hydrodynamiske vingeprofiler 21. Reduktion af lift-kraften ud imod de spanvise ender kan også opnås ved at dreje (twiste) en eller flere af de hydrodynamiske vingeprofiler eller ved diskontinuitet af en eller flere af de hydrodynamiske vingeprofiler 2 (eller flow-boosteren 8). Diskontinuiteten af flow-boosteren 8 udvendigt for de to spanvise sektions-endeplader 15, der støder til de to midterste spanvise sektioner 20 er et eksempel på en sådan lift-kraft-reduktion ud imod de spanvise ender via diskontinuitet (afkortning).

Fig. 17 illustrerer et tværsnit af en trawlskovl 37 med flow-booster 8 omfattende et øvre hydrodynamisk pladeprofil 22 og et hulrumsfyldmateriale 24 derunder. I denne udførelsesform af frembringelsen er brugen af strukturelt styrke-givende plademateriale, typisk hårdt konstruktionsstål, reduceret, således at flow-boosteren 8 består strukturelt af et øvre hydrodynamisk pladeprofil 22 og derudover af et blødere hulrumsfyldmateriale 24. Dette hulrumsfyldmateriale 24 optager den plads, som ellers ville være optaget af en fuld ydre stålstruktur, således at den hydrodynamiske ydeevne er identisk. Fordelene ved at anvende et strukturelt øvre hydrodynamisk pladeprofil 22 med et hulrumsfyldmateriale 24 er enklere fremstilling samt omkostningsreduktion.

Det skal også bemærkes, at hulrumsfyldmaterialet 24 kan tjene et formål som opdriftselement eller tyngdeelement som vist på figurerne 10-11. Bemærk også, at hulrumsfyldmaterialet 24 kan udføres i et semi-hårdt slidstærkt materiale, for eksempel polyurethan, som er velegnet til havbundskontakt og interagerer blødere med bagenden af skroget på det trækkende fartøj (trawleren), når trawlskovlene trækkes op.

Fig. 18 illustrerer et tværsnit af en trawlskovl 37 med flow-booster 8 omfattende et nedre hydrodynamisk pladeprofil 23 og et hulrumfyldmateriale 24 derover. I denne udførelsesform af frembringelsen er brugen af strukturelt styrke-givende plademateriale, typisk hårdt konstruktionsstål, reduceret, således at flow-boosteren 8 består strukturelt af et nedre hydrodynamisk pladeprofil 23 og derudover af et blødere hulrumsfyldmateriale 24. Dette hulrumsfyldmateriale 24 optager den plads, som ellers ville være optaget af en fuld ydre stål-struktur, således at den hydrodynamiske ydeevne er identisk. Fordelene ved at anvende et strukturelt nedre hydrodynamisk pladeprofil 23 med et hulrumsfyldmateriale 24 er enklere fremstilling samt omkostningsreduktion. Det skal også bemærkes, at hulrumsfyldmaterialet 24 kan tjene et formål som opdriftselement eller tyngdeelement som vist på figurerne 10-11.

Fig. 19 illustrerer en trawlskovl 37 med flow-booster 8 og en køl 25 til anvendelse på havbunden (bund-trawl). I denne udførelsesform af frembringelsen antages drift på havbunden. Trawlskovlen 37 med flow-booster 8 vil da ikke være til pelagisk brug, men derimod kun til semi-pelagisk (multifunktion-) trawl samt bund-trawl. Denne trawlskovl 37 med flow-booster 8 kan have et hvilket som helst af kendetegnene fra de forudgående figurer samt 5-18, men med den adderede funktionalitet fra kølen 25. De øvrige kendetegn vist på Fig. 19 er alle blevet tidligere beskrevet, for eksempel i beskrivelsen af Fig. 3.

Fig. 20 illustrerer en trawlskovl 37 med flow-booster 8 med aktivt individuelt styrbare hydrodynamiske flaps 41 på trawlskovlen. I denne udførelsesform af frembringelsen opnås positionel styring og/eller forbedret hydrodynamisk stabilitet af trawlskovlen 37 med flow-booster 8 vha. de styrbare flaps 41 på trawlskovlen. Disse flaps 41 kan roteres (pitches) omkring den hængslede akse via det tekniske udstyr 19 (aktuatorer, strømforsyning, etc.) i flow-boosteren 8's indre hulrum 32. Det tekniske udstyr 19 er placeret inden i den midterste spanvise sektion 20, men kunne også have været placeret i den nedre og/eller øvre af de tre spanvise sektioner 20. Disse spanvise sektioner 20 støder alle op til en span vis sektions-endeplade 15 i hver ende. De øvrige kendetegn vist på Fig. 20 inkluderer hydrodynamiske pladeprofder 14 samt flow-booster 8.

Fig. 21 illustrerer et sæt trawlskovle 37 med flow-booster 8 i drift, der bliver trukket gennem vandet af et trækfartøj 33 og er forbundet nedstrøms til et array af seismisk havbundsundersøgelsesudstyr 40. Dette sæt af trawlskovle 37 med flow-boosters 8 genererer de hydrodynamiske udadrettede lift-kræfter, som skaber den horisontale spredning af det seismiske havbundsundersøgelsesudstyr 40. Størrelsen af den genererede lift-kraft er bestemmende for, hvor stort et array af seismisk havbundsundersøgelsesudstyr 40, der kan trækkes. Trawlskovle 37 med flow-boosters 8 med højere lift-kapacitet vil muliggøre anvendelsen af et større array af seismisk havbundsundersøgelsesudstyr 40 og dermed øge den hastighed, hvormed havbunden opmåles eller undersøges.

Frembringelsen er blevet eksemplificeret ovenfor med brug af specifikke eksempler på designs og udførelsesformer af flow-boostere 8, trawlskovle 37 med flow-boostere 8, integreret anvendelse med nutidige konventionelle trawlskovle 1, etc. Det skal imidlertid forstås, at frembringelsen ikke er begrænset til denne specifikke række af beskrevne eksempler, men kan designes og modificeres i mange variationer inden for rammerne af frembringelsen som specificeret i kravsættet herunder.

Referenceliste 1. Nutidig konventionel trawlskovl 2. Hydrodynamisk vingeprofil 3. Hydrodynamisk vingeprofils forkant 4. Hydrodynamisk vingeprofils bagkant 5. Trawlskovls forkant 6. Trawlskovls bagkant 7. Trawlskovls korde-linje 8. Flowbooster 9. Flowboosters forkant 10. Flowboosters bagkant 11. Flowboosters trunkerede bagkant 12. Flowboosters korde-linje 13. Flowboosters tykkelses-linje 14. Hydrodynamisk pladeprofil 15. Span vis sektions-endeplade 16. Strømlinjer (kun til brug for visualisering) 17. Flowboosters indre hulrums opdriftselement 18. Flowboosters indre hulrums tyngdeelement 19. Flowboosters indre hulrums teknisk udstyr 20. Span vis sektion 21. Tilspidset hydrodynamisk vingeprofil 22. Flowboosters øvre hydrodynamiske pladeprofil 23. Flowboosters nedre hydrodynamiske pladeprofil 24. Hulrumsfyldmateriale 25. Køl 26. Trækbeslag 27. Trækhuller 28. Flowboostet område 29. Trawlskovls strømningskanal 30. Sugesidestrømning 31. Tryksidestrømning 32. Flowboosters indre hulrum 33. Trækfartøj 34. Trawlskovl 35. Trawl 36. Strukturel afstiver 37. Trawlskovl med flowbooster 38. Flowboosters øvre indre hulrum 39. Flowboosters nedre indre hulrum 40. Seismisk havbundsundersøgelsesudstyr 41. Flap på trawlskovl C. Trawlskovls korde-linje-længde Cb. Flowboosters korde-linje-længde Tb. Flowboosters tykkelses-linje-længde A. Tværsnits areal af hydrodynamisk profil Ab. Tværsnits areal af flow-booster

Claims (16)

1. Flowbooster (8) formet som en hydrodynamisk vingeprofil med en forkant (9) og en bagkant (10) og et indre hulrum (32) omfattende et spanvist øvre indre hulrum (38) og et spanvist nedre indre hulrum (39), hvor flowboosteren (8) i sig selv er hydrodynamisk ineffektiv med en høj relativ tykkelse bestemt ved forholdet mellem flowboosterens tykkelses-linje-længde (Tb) og dens korde-linje-længde (Cb), der er større end 24%, og hvor flow-boosteren (8) er arrangeret til at være placeret i det væsentlige under den bageste del af en trawlskovl (37), der omfatter en overlappende sekvens af flere slankere hydrodynamiske vingeprofiler (2), på en sådan måde at flow-boosteren (8) danner en strukturelt forbundet integreret del i forhold til de hydrodynamiske vingeprofiler (2), og flow-boosteren (8) påvirker den opstrøms strømning og tvinger den ind i et flow-boostet område (28) opstrøms for flow-boosteren (8) og på tryksiden af den konventionelle del af trawlskovlen (1), således at strømningen præ-accelereres, før den passerer gennem den konventionelle trawlskovs strømningskanaler (29) mellem de hydrodynamiske vingeprofiler (2).

2. Flowbooster (8) ifølge krav 1, hvori flowboosterens bagkant er trunkeret (11).

3. Flowbooster (8) ifølge et hvilket som helst af de forudgående krav, hvor den relative tykkelse (Tb/Cb) er større end 35%, således at vingeprofilformen ikke er hydrodynamisk effektiv som individuelt profil betragtet.

4. Flowbooster (8) ifølge et hvilket som helst af de forudgående krav, hvor et opdriftselement (17) er placeret i det øvre indre hulrum (38).

5. Flowbooster (8) ifølge et hvilket som helst af de forudgående krav, hvor et tyngdeelement (18) er placeret i det nedre indre hulrum (39).

6. Flowbooster (8) ifølge et hvilket som helst af de forudgående krav, hvor teknisk udstyr (19) til styring af trawlskovlen er anbragt indeni det indre hulrum (32).

7. Flowbooster (8) ifølge et hvilket som helst af de forudgående krav, hvor en eller flere spanvise sektions-endeplader (15) forbinder til en spanvis sektion på hver side (20), således at de to spanvise sektioner er vinklede i forhold til hinanden.

8. Flowbooster (8) ifølge et hvilket som helst af de forudgående krav, hvor den hydrodynamiske vingeprofil består af en øvre hydrodynamisk pladeprofil (22), og hvor et strukturelt mindre rigidt materiale anvendes som hulrumsfyldmateriale (24) derunder.

9. Flowbooster (8) ifølge et hvilket som helst af kravene 1-7, hvor den hydrodynamiske vingeprofil består af en nedre hydrodynamisk pladeprofil (23), og hvor et strukturelt mindre rigidt materiale anvendes som hulrumsfyldmateriale (24) derover.

10. Trawlskovl (37) omfattende en flowbooster (8) ifølge et hvilket som helst af de forudgående krav samt en overlappende sekvens af flere hydrodynamiske vingeprofiler (2), i relation til hvilke den tykkere flowbooster udgør en strukturelt forbundet integreret del, hvor tværsnitsarealet (Ab) af flow-boosteren (8) er mindst en størrelsesorden større end tværsnitsarealet (A) af hver af de hydrodynamiske vingeprofiler i den konventionelle del af trawlskovlen (1), flow-boosterens korde-linje-længde (Cb) er kortere end 80%, fortrinsvis kortere end 65%, af trawlskovlens korde-linje-længde (C), og de flere hydrodynamiske profiler er pladeprofiler (14).

11. Trawlskovl (37) ifølge krav 10, hvor en køl (25) er påmonteret nederst på trawlskovlen til anvendelse ved bund-trawling på havbunden.

12. Trawlskovl (37) ifølge krav 10 eller 11, hvor trawlskovlen er arrangeret således, at den translationelle og/eller den rotationsmæssige position af trawlskovlen kan styres aktivt fra det trækkende fartøj (33) ved brug af drejende hydrodynamiske overflader, såsom flaps (41) på trawlskovlen eller lignende.

13. Trawlskovle (37) ifølge et hvilket som helst af kravene 10-12, hvor trawlskovlen er arrangeret således, at trawlskovlens dynamiske stabilitet kan styres aktivt fra det trækkende fartøj (33) ved brug af drejende hydrodynamiske overflader, såsom flaps (41) på trawlskovlen eller lignende.

14. Trawlskovl (37) ifølge et hvilket som helst af kravene 10-13, hvor et eller flere af trawlskovlens hydrodynamiske vingeprofiler (2) er fremstillet ved støbning i et let materiale såsom plastik eller gummi.

15. Anvendelse af en trawlskovl (37) ifølge et hvilket som helst af kravene 10-14 til trawlfiskeri med trawl.

16. Anvendelse af en trawlskovl (37) ifølge et hvilket som helst af kravene 10-14 til træk af seismisk havbundsundersøgelsesudstyr (40) til måling af havbundens sammensætning.