節(jié)能環(huán)保交通系統(tǒng)的制作方法
【專利說(shuō)明】節(jié)能環(huán)保交通系統(tǒng)
[0001]發(fā)明所屬領(lǐng)域:
[0002]本發(fā)明涉及交通領(lǐng)域。核心是阻力非常小、非常節(jié)能、非常適合較長(zhǎng)距離、高速度道路行駛，也適合飛行的飛行汽車及其道路系統(tǒng)，可以用于列車、飛機(jī)、汽車、電摩等等交通工具的改進(jìn)、改造。
現(xiàn)有技術(shù):
[0003]現(xiàn)有前置單螺旋槳飛機(jī)有巨大的推力，但是好像世界上沒(méi)有人注意到其有沒(méi)有減阻作用，更不用提發(fā)掘、加強(qiáng)這方面的作用了。有個(gè)叫唐正平的人制作了一臺(tái)電動(dòng)車，車前正中安有一個(gè)帶外保護(hù)環(huán)罩的軸流風(fēng)扇，雖然流體的速度越高，流體對(duì)側(cè)面的壓力越小，但是單純?cè)黾涌諝獾乃俣炔坏荒軠p小阻力，相反應(yīng)該會(huì)增大阻力，因?yàn)樽枇εc速度的平方成正比對(duì)迎風(fēng)面而目唐正平的風(fēng)扇是對(duì)著迎風(fēng)面。我們的住房起初是一層，后來(lái)變成幾層，再后來(lái)變成現(xiàn)在的幾十層，有一部分更是高達(dá)百層以上，譬如上海的118層632米的“上海塔”、迪拜的828米“哈利法塔”……并且，高樓大廈的最高高度還將不斷增長(zhǎng)。與之相比，我們的道路從一層只變成了一層半(立交橋、一般高架路算半層)，一方面是從一層變成幾十、甚至上百層，另一方面僅僅從一層變成一層半，如此大的差距，很難不堵車，堵車是必然的。我們往往看到:繁華地區(qū)的土地大量的、無(wú)限的、大強(qiáng)度的開(kāi)發(fā)，譬如北京的CBD地區(qū)，迪拜的高樓一座比一座高……，某環(huán)線建好之后，周邊土地漲價(jià)，于是開(kāi)始大建設(shè)，于是商場(chǎng)、居住區(qū)全開(kāi)工建設(shè)，快速路變成了城市的主干道，走上去也跑不動(dòng)。很多重要道路修建好以后，企業(yè)、機(jī)構(gòu)、組織、人們就往(沿)道路兩旁聚集，最后造成擁堵。這是道路設(shè)計(jì)時(shí)對(duì)以后發(fā)展難以預(yù)計(jì)的結(jié)果。相反又有一些過(guò)境道路采用全封閉的方式，出入口很少，雖然其上車水馬龍，但是對(duì)道路兩邊人們生活的改善、經(jīng)濟(jì)發(fā)展的帶動(dòng)作用甚微，與城市開(kāi)放的主要道路兩邊的繁華形成鮮明的對(duì)比。如果我們建設(shè)的交通主干道能夠解決前面這些和可能出現(xiàn)的問(wèn)題，那么這些問(wèn)題不但不是壞事，而是大好事，這樣容易聚集人群，提高人口密度，減少耕地占用，大大增加土地價(jià)值，改善居住環(huán)境，提高生活質(zhì)量，促進(jìn)經(jīng)濟(jì)發(fā)展等等有很多、很大的好處。高效的交通網(wǎng)絡(luò)是CBD的基礎(chǔ)，交通水平高低，直接制約和影響著CBD在高度集聚狀態(tài)下的有效工作。因此，大規(guī)模的CBD開(kāi)發(fā)，尤其是CBD新區(qū)開(kāi)發(fā)建設(shè)，往往需要以大規(guī)模的交通系統(tǒng)建設(shè)為先導(dǎo)。一個(gè)成功的中央商務(wù)區(qū)必須在其發(fā)展的初始階段就處理好交通網(wǎng)絡(luò)的設(shè)計(jì)和規(guī)劃。如果未來(lái)出現(xiàn)大量更密集的超高層建筑，我們用現(xiàn)在這樣的道路系統(tǒng)能解決將來(lái)的交通問(wèn)題嗎？北京現(xiàn)在才有470萬(wàn)輛機(jī)動(dòng)車就擁堵不堪，如果將來(lái)人口繼續(xù)增長(zhǎng)，接近人均一輛交通工具，用現(xiàn)在這樣的交通系統(tǒng)如何解決呢？如果有交通系統(tǒng)能夠使5000萬(wàn)輛或者更多飛行汽車在北京這樣的地方暢通無(wú)阻，對(duì)社會(huì)、世界的貢獻(xiàn)該有多大呀！有專家說(shuō):國(guó)際大家庭看北京就是兩個(gè)問(wèn)題，一個(gè)是交通問(wèn)題，一個(gè)是環(huán)境問(wèn)題，……限制小汽車不是限買，而是限制使用，限制使用最好的辦法就是你得給他一個(gè)出路，是對(duì)他很有吸引力的出路。飛行汽車及其道路系統(tǒng)就是小汽車相關(guān)產(chǎn)業(yè)很好的出路。發(fā)展公交對(duì)政府財(cái)政的資金壓力很大，我們?nèi)绻芗骖櫣慌c私車的協(xié)調(diào)發(fā)展問(wèn)題，以私車帶動(dòng)交通設(shè)施建設(shè)，可以為公交發(fā)展打好基礎(chǔ)。貨物運(yùn)輸?shù)陌l(fā)展趨勢(shì)是載重量越來(lái)越大、集中化程度越來(lái)越高；人員運(yùn)輸隨著服務(wù)質(zhì)量的提高、個(gè)性化需求的滿足越來(lái)越分散，人員運(yùn)輸占用道路的增長(zhǎng)率將遠(yuǎn)大于貨物運(yùn)輸占用道路的增長(zhǎng)率。發(fā)展大運(yùn)量、快速綜合交通系統(tǒng)是大勢(shì)所趨。交通可以形成一個(gè)國(guó)家的支柱產(chǎn)業(yè)，比如美國(guó)1/6的企業(yè)和1/7的職工與汽車、公路有關(guān)。汽車對(duì)日本、韓國(guó)、德國(guó)的經(jīng)濟(jì)貢獻(xiàn)率有目共睹。如果再加上飛行器、高速列車產(chǎn)業(yè)會(huì)怎么樣呢？飛行汽車產(chǎn)業(yè)和高速交通系統(tǒng)可望孵化出一大批創(chuàng)新型企業(yè)，帶動(dòng)冶金、機(jī)電、車輛、建筑等裝備制造業(yè)和材料、信息產(chǎn)業(yè)，足以形成高速交通產(chǎn)業(yè)鏈。
[0004]
[0005]發(fā)明目的:
[0006]本發(fā)明的目的是提供一套節(jié)能環(huán)保的可以使汽車升級(jí)換代的交通工具及其相關(guān)系統(tǒng)，它們可以實(shí)現(xiàn)節(jié)能環(huán)保、解決交通擁堵，減少道路占用面積、使交通暢通快速、停放容易等等口的。希望可以解決未來(lái)最最繁華地段的交通問(wèn)題，承受未來(lái)最大交通干線的最大交通流量，能夠應(yīng)用在像絲綢之路經(jīng)濟(jì)帶，北京到廣東這樣大交通量的地方，把絲綢之路經(jīng)濟(jì)帶變成世界的長(zhǎng)安街、南京路、金融城、曼哈頓、硅谷，同時(shí)又能帶動(dòng)周邊區(qū)域經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展，當(dāng)然也希望用在大部分地區(qū)，為世界經(jīng)濟(jì)的巨大發(fā)展做出較大的貢獻(xiàn)。

【發(fā)明內(nèi)容】

:
[0007]本發(fā)明的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的:
[0008]本發(fā)明采用斜流風(fēng)扇(包括斜流葉輪)來(lái)推動(dòng)氣流向斜后方加速移動(dòng)。
[0009]本發(fā)明也可以采用軸流風(fēng)扇、螺旋槳或者離心風(fēng)扇、離心葉輪加涵道(流道)的方法達(dá)到同樣目的。
[0010]本發(fā)明應(yīng)該把斜流風(fēng)扇置于交通工具的頭部，采用斜流風(fēng)扇加速往斜后方推動(dòng)空氣的方法來(lái)盡可能避免交通工具與空氣發(fā)生碰撞的能量損失，達(dá)到不使空氣反彈，減小阻力的目的。不反彈就不會(huì)損失反彈能量，只是在偏轉(zhuǎn)氣流方向時(shí)降低了一點(diǎn)推進(jìn)效率，與反彈所損失的能量相比微乎其微。盡量不讓空氣直接碰撞交通工具，而是往斜后方加速撥、推，盡可能讓斜向的沖力撞開(kāi)其余空氣。由于加速空氣斜向流動(dòng)可以減小空氣對(duì)交通工具正面的撞擊力和壓力，斜向流動(dòng)的空氣也可以推開(kāi)其它空氣，減少其它空氣產(chǎn)生的撞擊力、壓力和摩擦力，最佳狀態(tài)時(shí)可以產(chǎn)生相當(dāng)大的低壓區(qū)，甚至可以產(chǎn)生一個(gè)空氣(流)罩或者幕。假設(shè)形成錐形幕，錐形中心后面、交通工具前面就相當(dāng)于空氣靜止，對(duì)交通工具沒(méi)有阻力，而且側(cè)面的空氣向前回流，還有向前的推力。形成射流效應(yīng)、附壁作用(康達(dá)效應(yīng))，在交通工具前表面就存在一定的低壓區(qū)，理想狀態(tài)下幾乎沒(méi)有空氣壓力或者說(shuō)空氣壓力很小，以至交通工具前面的壓力低于后面的壓力一一造成后面的壓力高，前面的壓力低一一形成前吸后推的作用一一風(fēng)阻系數(shù)為負(fù)。最好在交通工具后面加有擴(kuò)壓裝置一一擴(kuò)壓片一一降低氣流速度，提高氣流壓力。
[0011]如前所述的偏轉(zhuǎn)角度(斜流角度)在O度以上，不超過(guò)90度。最好在30度至60度之間。
[0012]斜流風(fēng)扇處于交通工具的前部時(shí)，與斜流風(fēng)扇配合的交通工具前部形狀最好采用凸形平滑曲線表面。凸形平滑曲線最好是流線型，可以是圓弧、橢圓弧、拋物線弧、漸開(kāi)線段，類似機(jī)翼上表面、子彈頭形狀、橢圓錐形狀，尤其是類似滑翔機(jī)頭部、金槍魚(yú)頭部比較好。凸形平滑曲線最好前面與排氣方向相切，排氣方向也可稍大于交通工具前部曲面切線角度。凸形平滑曲線最好后面與機(jī)體側(cè)面相切。
[0013]機(jī)體部分最好是流線型橢圓錐體。可以有適當(dāng)?shù)淖冃?。頭部適當(dāng)變形，雖然會(huì)增加一點(diǎn)阻力，但相對(duì)現(xiàn)有方式來(lái)說(shuō)增加的阻力很小。如前所述的交通工具外形可以前圓后方，即交通工具橫截面前部是圓形，中部扁圓、倒U形或者倒圓角矩形，后部倒圓角矩形，中、后部也可以是小汽車那樣的梯形。后半部分采用圓錐形也比較好一一比較類似金槍魚(yú)后部，旗魚(yú)更好，劍魚(yú)可供參考，也可以是弧形、半圓形，是S形短水滴尾也比較好。
[0014]斜流風(fēng)扇可以無(wú)涵道(流道)，最好有涵道(流道)。對(duì)于斜流葉輪來(lái)說(shuō)蝸殼也可以認(rèn)為是涵道。涵道出口與迎風(fēng)面或者交通工具主軸線成一定角度一一見(jiàn)前面的偏轉(zhuǎn)角度。斜流風(fēng)扇直徑等于、小于交通工具迎風(fēng)面。斜流風(fēng)扇的直徑是交通工具迎風(fēng)面直徑的三分之一左右比較好。整個(gè)車輛的阻力幾乎僅相當(dāng)于風(fēng)扇發(fā)動(dòng)機(jī)的空氣阻力。風(fēng)扇可以在中間位置，也可以稍偏，氣流可以只向左右兩側(cè)或者加上面三面流動(dòng)。斜流風(fēng)扇具有壓力高、風(fēng)量大、高效率、結(jié)構(gòu)緊湊、噪音低、體積小、安裝方便等特點(diǎn)?？梢圆捎梅至餍∪~片，可以多級(jí)。進(jìn)一步提高通過(guò)流體的速度可以采用類似“噴水推進(jìn)”的方式和原理?？梢栽诔隹谠O(shè)置收擴(kuò)裝置，可以類似飛機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)的收擴(kuò)噴口。也可以采用外涵道前后移動(dòng)以調(diào)整出氣口大小，調(diào)節(jié)氣流速度。也可以采用可伸縮環(huán)調(diào)節(jié)噴口大小。主動(dòng)風(fēng)扇速度越高，效果越明顯，排氣速度接近音速時(shí)除外。可以用于飛機(jī)、列車(包括地鐵、磁懸浮列車)、公交、汽車、電摩、自行車等等交通工具的改進(jìn)、改造。汽車頭部改進(jìn)可參考日產(chǎn)Motivity 400-C概念車，區(qū)別是日產(chǎn)MotiVity 400-C概念車的斜前是凹形曲線，橢圓錐頭部的斜前部是凸形曲線。主動(dòng)風(fēng)扇在剎車、動(dòng)力回收時(shí)可作為被動(dòng)風(fēng)扇使用。剎車時(shí)應(yīng)該使涵道、伸縮環(huán)向前移動(dòng)一些，也就是使噴口、收擴(kuò)噴口大一些，以便風(fēng)扇最大程度利用風(fēng)力發(fā)電，降低氣流速度，增加阻力。
[0015]風(fēng)扇、電機(jī)、車輪最好采用磁懸浮軸承。可以采用申請(qǐng)?zhí)?95239334.4的方式，最好采用分段制造，組裝在一起。制造整個(gè)申請(qǐng)?zhí)?95239334.4的磁懸浮軸承有難度。