專利名稱:運(yùn)動(dòng)裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域:
本發(fā)明涉及運(yùn)動(dòng)裝置,尤其涉及在流體中高速運(yùn)動(dòng)的裝置。
背景技術(shù):
在流體中高速運(yùn)動(dòng)的裝置通會(huì)受到正面流體、側(cè)面流體以及后部負(fù)壓區(qū)的阻力,運(yùn)動(dòng)裝置的主要能量消耗被用于克服這些阻力的影響。為減小運(yùn)動(dòng)裝置在高速運(yùn)動(dòng)時(shí)的阻力,有提出在運(yùn)動(dòng)裝置的前部設(shè)置流體導(dǎo)入口,在后部設(shè)置流體導(dǎo)出口,通過位于運(yùn)動(dòng)裝置內(nèi)外殼體之間的通道來連通流體導(dǎo)入口和導(dǎo)出口(參見中國專利申請(qǐng)CN101708742A)。這種結(jié)構(gòu)使得正面的氣流能夠被導(dǎo)入通道中從導(dǎo)出口排出,可以減輕正面?zhèn)让孀枇?,并阻擋運(yùn)動(dòng)裝置后部形成負(fù)壓區(qū),改變?yōu)橄鄬?duì)正壓區(qū),但仍有進(jìn)一步改進(jìn)的空間。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供一種能更好的減輕阻力且結(jié)構(gòu)更穩(wěn)固的運(yùn)動(dòng)裝置?!N運(yùn)動(dòng)裝置,包括:外部殼體和內(nèi)部殼體,所述外部殼體的前部和/或側(cè)面設(shè)置有流體導(dǎo)入口,后部設(shè)置有流體導(dǎo)出口 ;至少一個(gè)通道,所述通道位于外部殼體與內(nèi)部殼體之間,連通所述流體導(dǎo)入口和流體導(dǎo)出口 ;以及擾流面,所述擾流面設(shè)置在所述通道內(nèi),擾流面外側(cè)與通道內(nèi)壁之間形成流體層,所述擾流面上開有通孔,使得所述流體層與所述擾流面內(nèi)側(cè)的流體連通,所述擾流面的形狀使得流體通過擾流面內(nèi)側(cè)的路徑大于流體通過通道內(nèi)壁的路徑。本發(fā)明實(shí)施例的運(yùn)動(dòng)裝置在內(nèi)外殼體之間設(shè)置有連通前部和/或側(cè)面流體導(dǎo)入口和后部流體導(dǎo)出口的通道,通過通道內(nèi)設(shè)置的擾流面將通道內(nèi)的流體分為靠近通道內(nèi)壁的流體層以及位于擾流 面內(nèi)側(cè)的高速流體內(nèi)外兩部分,不僅能夠加快通道內(nèi)流體的速度,減輕正面流體阻力,且減小流體對(duì)通道內(nèi)壁的壓力,有助于通道的安全穩(wěn)固。以下結(jié)合附圖,對(duì)本發(fā)明運(yùn)動(dòng)裝置的具體示例進(jìn)行詳細(xì)說明。
圖1是實(shí)施例一和二火車的側(cè)向結(jié)構(gòu)示意圖;圖2是實(shí)施例一火車的A-A剖視結(jié)構(gòu)示意圖;圖3是實(shí)施例二火車的A-A剖視結(jié)構(gòu)示意圖;圖4是實(shí)施例二火車的橫截面示意圖;圖5是實(shí)施例三飛行器的結(jié)構(gòu)示意圖;圖6是實(shí)施例四的擾流體形狀示意圖;圖7是實(shí)施例五的A-A剖視結(jié)構(gòu)示意圖;圖8是實(shí)施例七飛行器的結(jié)構(gòu)示意圖;圖9是實(shí)施例八汽車的結(jié)構(gòu)示意圖10是圖9的A-A剖視結(jié)構(gòu)示意圖;圖11是實(shí)施例九潛艇的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施例方式本發(fā)明實(shí)施例提供一種運(yùn)動(dòng)裝置,例如汽車、火車、船舶、潛艇、飛機(jī)、導(dǎo)彈等,包括外部殼體和內(nèi)部殼體,外部殼體的前部和/或側(cè)面設(shè)置有流體導(dǎo)入口,后部設(shè)置有流體導(dǎo)出口,外部殼體與內(nèi)部殼體之間設(shè)置有至少一個(gè)通道,用于連通流體導(dǎo)入口和流體導(dǎo)出口,通道內(nèi)還設(shè)置有擾流面,擾流面外側(cè)與通道內(nèi)壁之間形成流體層,擾流面上開有通孔,使得流體層與擾流面內(nèi)側(cè)的流體連通,擾流面的形狀使得流體通過擾流面內(nèi)側(cè)的路徑大于流體通過通道內(nèi)壁的路徑,例如弧形或凹凸流線型的擾流面。擾流面既可在通道內(nèi)壁四周設(shè)置,形成內(nèi)外二層彼此相通的通道,又可在通道內(nèi)的部分設(shè)置。當(dāng)流體從前部以及側(cè)面的導(dǎo)入口進(jìn)入通道后,由于流體通過擾流面內(nèi)側(cè)的路徑大于流體通過通道內(nèi)壁的路徑,使得流體層的流速與通道內(nèi)層(為描述方便,后續(xù)將擾流面內(nèi)側(cè)稱為通道內(nèi)層)的流速不同,從而產(chǎn)生壓力差,在流體層與擾流面之間形成壓力差轉(zhuǎn)移區(qū),把流體對(duì)通道內(nèi)壁的壓力通過壓力差轉(zhuǎn)移區(qū)轉(zhuǎn)移成對(duì)通道內(nèi)層流體的壓力加快其流速,同時(shí)又使通道內(nèi)因流體壓力產(chǎn)生的摩擦力大大減少。由于流體對(duì)通道內(nèi)壁的壓力產(chǎn)生的摩擦力是通道內(nèi)最大的流體阻力,因此本發(fā)明結(jié)構(gòu)能使通道內(nèi)流體阻力減少,自然流速加快,同時(shí)通過壓力差轉(zhuǎn)移區(qū)減小了通道內(nèi)壁的壓力,使通道的安全性穩(wěn)定性提高。進(jìn)一步的,擾流面的外側(cè)(面向通道內(nèi)壁的一側(cè))為平面,內(nèi)側(cè)(面向通道內(nèi)層的一側(cè))為弧面,使流體經(jīng)過流體層的路徑更少于經(jīng)過內(nèi)側(cè)的路徑,以產(chǎn)生更大的壓力差轉(zhuǎn)移區(qū)進(jìn)一步的,可將通道設(shè)計(jì)為延長(zhǎng)流體路徑的形狀,例如凹凸流線型或弧形或螺旋形或蛇形等,使流體從通道中通過的路徑大于流體從外部殼體周圍通過的路徑,也可在通道中設(shè)置擾流塊來達(dá)到延長(zhǎng)流體通過路徑的目的。當(dāng)流體從前部以及側(cè)面的導(dǎo)入口進(jìn)入前后暢通的通道后,由于通道路徑長(zhǎng)于殼體外部路徑,使得通道中流速相對(duì)殼體外部流速更快。正向、側(cè)向的流體阻力源源不斷的將流體從導(dǎo)入口中壓入,所有流體壓力指向后部導(dǎo)出口,同時(shí)通道內(nèi)壁與擾流面產(chǎn)生壓力差轉(zhuǎn)移區(qū)使流體阻力減少,進(jìn)一步加快流體流速。當(dāng)從流體導(dǎo)出口噴出的流體與外殼周圍流體到達(dá)后部,噴出的大量高速流體產(chǎn)生推動(dòng)力,由于噴出的流體經(jīng)過的路徑大,速度快,使經(jīng)過外殼四周的速度較慢的流體以流速分層圍繞在它周圍,共同填充后部負(fù)壓區(qū),將其改變?yōu)橄鄬?duì)正壓區(qū)(相對(duì)于原負(fù)壓而言)或相對(duì)動(dòng)力區(qū)(相對(duì)于原阻力而言),使得運(yùn)動(dòng)裝置在較為理想的狀態(tài)中行駛。實(shí)施例一、本發(fā)明運(yùn)動(dòng)裝置的一個(gè)不例為一種火車,結(jié)構(gòu)可參考圖1和圖2,包括底部外殼101和內(nèi)殼102,在火車前部設(shè)有流體導(dǎo)入口 2,側(cè)面還可進(jìn)一步設(shè)有若干個(gè)導(dǎo)入口 201,后部設(shè)有流體導(dǎo)出口 4,外殼101和內(nèi)殼102之間設(shè)有延長(zhǎng)流體經(jīng)過路徑的蛇形通道3,通道3與流體導(dǎo)入口 2以及201 (若有)和流體導(dǎo)出口 4前后相通。通道3內(nèi)還設(shè)有擾流面,包括弧形擾流面701以及凹凸流線型擾流面703等,擾流面與通道3內(nèi)壁之間為流體層7,擾流面上開有通孔702使流體層7與通道內(nèi)層流體連通,擾流面上的流體路徑大于靠近通道內(nèi)壁的流體層路徑。流體經(jīng)過通道后,在整個(gè)蛇形通道內(nèi)壁四周形成壓力差轉(zhuǎn)移區(qū),把流體對(duì)內(nèi)壁產(chǎn)生的流體壓力進(jìn)行轉(zhuǎn)移,從而減少通道內(nèi)的摩擦力,使流體經(jīng)過通道內(nèi)阻力減少,從而速度變快。同時(shí)因?yàn)榘蚜黧w壓力從內(nèi)壁轉(zhuǎn)移,通道的安全穩(wěn)定性提高。每節(jié)火車的通道3為蛇形,大大延長(zhǎng)了流體從中經(jīng)過的路徑,下一節(jié)火車又是以上結(jié)構(gòu),流體導(dǎo)入口與上一節(jié)火車的流體導(dǎo)出口相連接,這樣使火車從前部到后部形成貫穿整個(gè)火車的蛇形通道,使流體經(jīng)過火車內(nèi)的路徑增加,大于殼體四周流體經(jīng)過路徑,同時(shí)擾流面又使通道內(nèi)層路徑進(jìn)一步增加,阻力減少,進(jìn)一步提高通道內(nèi)層流體的速度。當(dāng)火車快速行駛時(shí),火車前部殼體與流體碰撞面設(shè)有幾乎同面積的流體導(dǎo)入口 2,順暢的把正向最大的流體導(dǎo)入蛇形通道3內(nèi),蛇形通道內(nèi)部寬大內(nèi)壁光滑,使流體快速順暢的通過,但是大量的流體涌進(jìn)通道內(nèi),產(chǎn)生了流體與內(nèi)壁之間的壓力和摩擦力,給通道內(nèi)帶來很大的流體阻力,此時(shí),流體經(jīng)過弧形擾流面701上分布的通孔702導(dǎo)入流體層7內(nèi),由于通道內(nèi)壁為光滑平面,使流體層流速慢于所對(duì)應(yīng)在各導(dǎo)入口之間的弧形擾流面內(nèi)的流速,所以流體層內(nèi)流速慢流體壓力較高,必然向流速快流體壓力較低的弧形擾流面轉(zhuǎn)移壓力差,每一段弧形擾流面所對(duì)應(yīng)的流體層都對(duì)外轉(zhuǎn)移壓力差,于是流體經(jīng)過通道3后,在整個(gè)通道四周流體層和擾流面之間,形成一層由內(nèi)向外的壓力差轉(zhuǎn)移區(qū),把原來流體從內(nèi)向外的流體壓力改變?yōu)橛赏庀騼?nèi)的壓力差轉(zhuǎn)移區(qū),由此改變了流體壓力方向,流體對(duì)內(nèi)壁產(chǎn)生的流體壓力和摩擦力大大減少,擾流面701與所對(duì)應(yīng)的流體層7之間路徑相差越大,產(chǎn)生的壓力差越大,由外向內(nèi)轉(zhuǎn)移的流體壓力越多,流體阻力就越少,同時(shí)通道的安全穩(wěn)定性提高,由于壓力差轉(zhuǎn)移區(qū)改變了流體壓力的方向,流體對(duì)通道內(nèi)壁產(chǎn)生的流體壓力和摩擦力減少,流速加快。當(dāng)流體從每節(jié)車廂的流體導(dǎo)出口 4噴出,進(jìn)入下一節(jié)同樣結(jié)構(gòu)的通道,最后從火車后部高速噴出的流體與火車殼體周圍經(jīng)過的流體都同時(shí)到達(dá)火車后部,因?yàn)樯咝瓮ǖ姥娱L(zhǎng)了流體通過路徑,大于殼體四周流體經(jīng)過的路徑,流體層與擾流面之間又形成壓力差轉(zhuǎn)移區(qū),使流體對(duì)通道內(nèi)壁產(chǎn)生的壓力和摩擦力大大減少,同時(shí)擾流面又延長(zhǎng)了流體經(jīng)過路徑,路徑長(zhǎng),摩擦力又大大減少,自然通道內(nèi)流速很快,所以從流體導(dǎo)出口噴出的流體快于火車四周的流體,使四周流體圍繞在流體導(dǎo)出口 4噴出的快速流體周圍,按流速分層,有序的圍繞一起,瞬間填充后部負(fù)壓區(qū),大量高速的流體形成相對(duì)的動(dòng)力推動(dòng)區(qū),配合火車中的動(dòng)力系統(tǒng),以產(chǎn)生更大推動(dòng)力。高速火車如以300公里/小時(shí)以上速度行駛時(shí),通道內(nèi)流速更快,對(duì)通道內(nèi)壁的流體壓力極大,本發(fā)明的壓力差轉(zhuǎn)移區(qū)不但減少流體阻力,同時(shí)還把內(nèi)壁產(chǎn)生的極大壓力從內(nèi)壁向通道內(nèi)轉(zhuǎn)移壓力差,流體層與擾流面路徑相差越大,壓力差轉(zhuǎn)移的越大,通道就越穩(wěn)定,越安全,而通道內(nèi)流體內(nèi)壁產(chǎn)生的流體壓力和摩擦力幾乎是通道內(nèi)的所有流體阻力,由于改變了通道壓力的方向,本發(fā)明為高流體壓力的通道找到一種節(jié)能加速和更安全的結(jié)構(gòu)。此外,蛇形通道3中的擾流面采用凹凸流線形擾流面703時(shí),可將通孔702開設(shè)在凹與凸流線形之間,其開口方向沿流體流動(dòng)方向傾斜向后(與流體流動(dòng)方向夾角小于90° ),流體按此角度向外轉(zhuǎn)移壓力差,形成向后的流體壓力,當(dāng)流體經(jīng)過通道,形成內(nèi)壁四周與擾流面之間的壓力差轉(zhuǎn)移區(qū),同時(shí)各導(dǎo)出口都以小于90°角產(chǎn)生向后部的流體壓力來加快通道內(nèi)的流體流速,阻擋后部形成負(fù)壓區(qū),形成相對(duì)正壓區(qū)或相對(duì)動(dòng)力區(qū)。進(jìn)一步的,擾流面的外側(cè)(面向通道內(nèi)壁的一側(cè))為平面,內(nèi)側(cè)(面向通道內(nèi)層的一側(cè))為弧面,使流體經(jīng)過流體層的路徑更少于經(jīng)過內(nèi)側(cè)的路徑,以產(chǎn)生更大的壓力差轉(zhuǎn)移區(qū)。實(shí)施例二、本發(fā)明運(yùn)動(dòng)裝置的一個(gè)示例為一種火車,結(jié)構(gòu)可參考圖1、圖3和圖4。本示例與實(shí)施例一的區(qū)別在于,在火車外殼101,內(nèi)殼102之間為環(huán)繞火車四周的通道306,與底部通道3相通,底部通道3通過火車前方流體導(dǎo)入口 2和兩側(cè)流體導(dǎo)入口 201和202,把流體導(dǎo)入弧形的通道301、304內(nèi),其經(jīng)過的路徑為:流體導(dǎo)入口 202,通道304,流體導(dǎo)出口 401相通;流體導(dǎo)入口 201,通道301,流體導(dǎo)出口 402相通,兩邊的導(dǎo)入導(dǎo)出口都在同一側(cè)部方向,使流體經(jīng)過弧形通道后路徑大大增加,通道303、301、3、302、304內(nèi)設(shè)置有擾流面(僅在通道303部分位置畫出,當(dāng)然,也可僅在部分通道內(nèi)設(shè)置擾流面),擾流面701與通道內(nèi)壁形成的流體層7和擾流面701因流速不同形成壓力差轉(zhuǎn)移區(qū),通過多個(gè)通孔702把壓力差向通道內(nèi)層轉(zhuǎn)移。在各個(gè)通道的前后部都設(shè)有與彼此相通的多個(gè)通口 203,使各通道內(nèi)的前后部既基本隔開,又通過多個(gè)通口 203彼此相通,其流速大約相等,再從導(dǎo)出口 402、401、4中高速噴出,瞬間填充后部負(fù)壓區(qū)。進(jìn)一步的,在火車兩側(cè)和底部,可均勻分布設(shè)置流體導(dǎo)入口,與通道3、306等相通,當(dāng)火車快速行駛時(shí)兩側(cè)和底部的側(cè)向流體壓力產(chǎn)生向內(nèi)的流體壓力,通過四周均布的流體導(dǎo)入口將四周流體導(dǎo)入通道內(nèi),使側(cè)向阻力及摩擦力大大減少,并成為指向后部流體導(dǎo)出口的動(dòng)力。進(jìn)一步的,在通道3中還設(shè)有多個(gè)橢圓體的擾流塊6,擾流塊之間形成多個(gè)子通道,使流體經(jīng)過路徑變長(zhǎng),速度變快,同時(shí)可使各橢圓體擾流面兩側(cè)流體經(jīng)過的寬度不同,使得其流速不同壓力不同,而形成氣旋,流體經(jīng)多個(gè)擾流體后,形成更多大小不同的氣旋,使流體的流速更快。擾流體的形狀還可以是橄欖形或圓球形或弧形或菱形或三角形或波浪形等其他形狀。實(shí)施例三、本發(fā)明運(yùn)動(dòng)裝置的一個(gè)示例為一種飛行器,結(jié)構(gòu)可參考圖5,包括外部殼體101、內(nèi)部殼體102和一個(gè)通道3,外部殼體101的前部設(shè)置有流體導(dǎo)入口 2,后部設(shè)置有流體導(dǎo)出口 4,通道3位于外部殼體101與內(nèi)部殼體102之間環(huán)繞機(jī)身四周,連通流體導(dǎo)入口 2和流體導(dǎo)出口 4。通道3內(nèi)還設(shè)有凹凸擾流面703(圖5中僅在部分位置畫出),擾流面與通道3內(nèi)壁之間為流體層7,擾流面上開有通孔702使流體層7與通道內(nèi)層流體連通。通過擾流面上的通孔702把流體導(dǎo)入流體層7,從而形成整個(gè)通道內(nèi)壁向外的壓力差轉(zhuǎn)移區(qū),把流體向通道內(nèi)壁的流體壓力,通過通孔向通道內(nèi)層轉(zhuǎn)移壓力差,改變通道內(nèi)流體壓力的方向,使流體阻力減少,增快流速。進(jìn)一步的,可設(shè)置連通導(dǎo)入口 2和導(dǎo)出口 4的螺旋通道307,環(huán)繞內(nèi)部殼體102至少一周,螺旋通道中同樣可設(shè)置擾流面,由于螺旋通道延長(zhǎng)了流體通過的路徑的長(zhǎng)度(與從外部殼體外側(cè)流過的流體比較),從而加快了流體導(dǎo)出口 4噴出的流體的速度,不僅能快速的填充后部負(fù)壓區(qū),同時(shí)可以與經(jīng)過外部殼體四周到達(dá)后部的流體碰撞,產(chǎn)生一定的推動(dòng)力,更好的消除飛行器的阻力。進(jìn)一步的,可在外部殼體101側(cè)面設(shè)置至少一個(gè)流體導(dǎo)入口 201,與通道3連通。側(cè)面的流體導(dǎo)入口 201可以將外部殼體四周的流體導(dǎo)入通道3中,有效減少側(cè)面流體壓力對(duì)飛行器的影響,并增加從流體導(dǎo)出口 4噴出的流體流量和速度。進(jìn)一步的,還可以在飛行器外部殼體的前端設(shè)置圓錐形旋轉(zhuǎn)頭105,由馬達(dá)104驅(qū)動(dòng),環(huán)形流體導(dǎo)入口 2位于圓錐形旋轉(zhuǎn)頭105的后方。飛行時(shí),旋轉(zhuǎn)頭105高速旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生離心力,把氣流拋向四周,能進(jìn)一步減少正面阻力,當(dāng)氣流被巨大的流體壓力壓回外部殼體101表面時(shí),即被導(dǎo)入到環(huán)形流體導(dǎo)入口 2中。飛行器速度極快,如數(shù)倍超音速時(shí)流體通道內(nèi)壁會(huì)受到極大的流體壓力,本發(fā)明的壓力差轉(zhuǎn)移區(qū)不但減少流體阻力,同時(shí)還把內(nèi)壁產(chǎn)生的極大壓力從內(nèi)壁向通道內(nèi)轉(zhuǎn)移壓力差,不但流體阻力減少,使通道內(nèi)流速加快,同時(shí)把內(nèi)壁的巨大壓力向外轉(zhuǎn)移,所以內(nèi)壁的安全性穩(wěn)定性得到提高。本實(shí)施例中,通道3環(huán)繞機(jī)身四周,當(dāng)然,也可只在機(jī)身上下左右的一側(cè)或多側(cè)設(shè)置。實(shí)施例四、本發(fā)明運(yùn)動(dòng)裝置的一個(gè)示例為一種飛行器,與實(shí)施例三相比,區(qū)別之處在于,通道3內(nèi)還設(shè)置有擾流體,參考圖6,擾流體的形狀可以是橄欖形或橢球形或菱形或蛇形或波浪形或三角形或圓形等。當(dāng)氣流從通道3內(nèi)經(jīng)擾流體通過時(shí),多個(gè)擾流體能夠令兩側(cè)的氣流產(chǎn)生不同的流速(例如擾流體兩側(cè)的通道的寬窄不同)從而容易在擾流體后形成氣旋,氣旋所產(chǎn)生的吸力有助于加快流體流速。實(shí)施例五、本發(fā)明運(yùn)動(dòng)裝置的一個(gè)示例為一種飛行器,與實(shí)施例三相比,區(qū)別之處在于,通道由螺旋形管106形成,且有兩個(gè)以上,至少一個(gè)螺旋形管內(nèi)設(shè)置有擾流面。這些螺旋形管106均勻包裹在內(nèi)部殼體102周圍,甚至可以以緊密排列的方式完全包裹整個(gè)內(nèi)部殼體102,參考圖7 (A-A的位置參考圖5所示)。在采用上述結(jié)構(gòu)時(shí),可以將這些輕質(zhì)堅(jiān)固的螺旋形管相互之間連接后,再經(jīng)骨架固定形成飛機(jī)主體,蒙皮后即可形成飛機(jī)外部及內(nèi)部殼體,使飛機(jī)制作工藝的難度降低,同時(shí)提聞隔首、防震等性能。進(jìn)一步的,可在外部殼體101側(cè)面均勻分布若干流體導(dǎo)入口 201,每個(gè)流體導(dǎo)入口201與所處位置對(duì)應(yīng)的通道106連通,這樣可以更好的降低飛行器的側(cè)面阻力,增加流體導(dǎo)
出口的噴氣量。進(jìn)一步的,側(cè)面導(dǎo)入口 201與通道106的連通可采用如下結(jié)構(gòu),側(cè)面導(dǎo)入口 201與兩個(gè)螺旋管之間形成的間隙107相通,間隙107又通過通孔與螺旋管內(nèi)相通,形成外殼101、間隙107、螺旋管106三層彼此既相對(duì)隔斷,又彼此相通的流體層,就如流體經(jīng)過鳥兒多層彼此相通的羽毛,形成的流體連續(xù)性當(dāng)鳥兒以不同速度和不同角度運(yùn)動(dòng),這種流體連續(xù)性都不會(huì)出現(xiàn)流體脫離羽毛的現(xiàn)象,使飛機(jī)不同仰角的角度,和不同速度,也不會(huì)出現(xiàn)流體脫離機(jī)身,安全性穩(wěn)定性大大提高。同時(shí),流體由此經(jīng)過的路徑也增加,流速變快。進(jìn)一步的,與實(shí)施例四類似,還可以在螺旋形管中設(shè)置擾流體,以及與實(shí)施例三類似,在飛行器外部殼體的前端設(shè)置圓錐形旋轉(zhuǎn)頭,不再贅述。實(shí)施例六、本發(fā)明運(yùn)動(dòng)裝置的一個(gè)示例為一種飛行器,與實(shí)施例五相比,區(qū)別之處在于,兩個(gè)以上螺旋形管與流體導(dǎo)出口連通的空間中設(shè)置有擾流體,形狀可參考圖6。當(dāng)來自不同螺旋形管的氣流匯集在設(shè)置擾流體的區(qū)域后,通過擾流體使得各股氣流形成氣旋,有助于加快各個(gè)通道中的氣流流速,從而加快流體導(dǎo)出口噴出氣流的速度。實(shí)施例七、本發(fā)明運(yùn)動(dòng)裝置的一個(gè)示例為一種飛行器,具體是一種戰(zhàn)斗機(jī),結(jié)構(gòu)參考圖8,與實(shí)施例三相比,區(qū)別之處在于,沒有前部流體導(dǎo)入口而是通過外殼101側(cè)面的多個(gè)流體導(dǎo)入口 201導(dǎo)入流體,外殼101和內(nèi)殼102之間的環(huán)形通道3環(huán)繞機(jī)身四周與多個(gè)流體導(dǎo)入口 201相通。在飛機(jī)后部設(shè)發(fā)動(dòng)機(jī)5與進(jìn)氣涵道(未畫出)相通。通道3與后部環(huán)形流體導(dǎo)出口 403相通,環(huán)形流體導(dǎo)出口 403圍繞在發(fā)動(dòng)機(jī)5的噴氣口周圍。當(dāng)飛機(jī)飛行時(shí),側(cè)向流體緊纏機(jī)身四周殼體,產(chǎn)生向內(nèi)的側(cè)向壓力,此時(shí)均布機(jī)身四周的流體導(dǎo)入口 201在側(cè)向流體緊纏機(jī)身產(chǎn)生向內(nèi)壓力作用下,幫助把側(cè)向流體擠壓進(jìn)通道3內(nèi),同時(shí)把機(jī)身上的側(cè)向壓力指向后部環(huán)形流體導(dǎo)出口 403,從而加快通道和流體導(dǎo)出口 403的流速,由于流體層7內(nèi)的流體流速慢于凹凸流線形擾流面703的流體流速,兩者之間因流速不同而產(chǎn)生的壓力差,于是形成壓力差轉(zhuǎn)移區(qū),把對(duì)內(nèi)殼102的流體壓力向外轉(zhuǎn)移,通道內(nèi)的流體壓力和摩擦力大大減少,同時(shí)擾流面703流體經(jīng)過的路徑也大于外殼101上的路徑,路徑長(zhǎng),自然流速快,所以環(huán)形流體從導(dǎo)出口 403噴出快于四周流體流速的流體時(shí),四周流體又圍繞在它的周圍,環(huán)形流體導(dǎo)出口 403噴出的流體又圍繞在發(fā)動(dòng)機(jī)5噴出口噴出的更高速流體周圍。發(fā)動(dòng)機(jī)噴出口噴出極快的流體,在噴口周圍產(chǎn)生的負(fù)壓吸力,又促使從環(huán)形流體導(dǎo)出口排出的流體加速,三股不同流速的流體,分層有序圍繞在一齊,瞬間填充后部負(fù)壓區(qū),共同產(chǎn)生更大推動(dòng)力。在流體導(dǎo)入口 201上設(shè)有可開、閉和角度控制的控制器204,如只開啟底部流體導(dǎo)A口,飛機(jī)上下部產(chǎn)生壓力差,飛機(jī)迅速下降,同理飛機(jī)可向左、向右、向上等,因壓力差不同而轉(zhuǎn)向。實(shí)施例八、本發(fā)明運(yùn)動(dòng)裝置的一個(gè)不例為一種汽車,結(jié)構(gòu)參考圖9和圖10。外殼101和內(nèi)殼102之間的通道3與汽車前部的流體導(dǎo)入口 2、后部的流體導(dǎo)出口 4前后相通。在通道3內(nèi)設(shè)有橄欖形擾流體6,若干個(gè)擾流體6排列形成多個(gè)延長(zhǎng)流體通過路徑的通道,流體經(jīng)每個(gè)橄欖形擾流體6,使左右流體產(chǎn)生不同流速(如擾流體兩側(cè)的通道寬窄不同),從而容易在擾流體后形成氣旋,氣旋所產(chǎn)生的吸力有助于加快氣體流速,更好的填充后部負(fù)壓,改變?yōu)橄鄬?duì)動(dòng)力區(qū)。擾流體可單獨(dú)一個(gè)重復(fù)排列,也可從圖6選多種擾流體排列。在至少一個(gè)橄欖形擾流塊6的外殼與凹凸流線形擾流面703之間為流體層7,流體層與通道內(nèi)層通過通孔702相通,當(dāng)流體經(jīng)過時(shí),產(chǎn)生壓力差轉(zhuǎn)移區(qū),使擾流塊流體阻力減少,同時(shí)與對(duì)應(yīng)的另一擾流塊之間因流體壓力不同容易產(chǎn)生氣旋。實(shí)施例九、本發(fā)明運(yùn)動(dòng)裝置的一個(gè)示例為一種潛艇,結(jié)構(gòu)參考圖11。潛艇外殼101和內(nèi)殼102之間為通道3,在通道3中靠近內(nèi)殼102處設(shè)有弧形擾流面701,擾流面與內(nèi)殼之間形成流體層7,動(dòng)力裝置5設(shè)在流體導(dǎo)出口 4內(nèi),當(dāng)潛艇行駛時(shí),深海巨大的流體壓力通過外殼側(cè)面的多個(gè)流體導(dǎo)入口 201以及連通導(dǎo)入口 201和導(dǎo)出口 4的通道3,把四周側(cè)向流體壓力統(tǒng)統(tǒng)指向后部流體導(dǎo)出口 4,同時(shí)弧形擾流面701與流體層7之間產(chǎn)生流體壓力差,把側(cè)向流體壓力向內(nèi)殼的壓力,向外轉(zhuǎn)移,使?jié)撏ǖ纼?nèi)的流體阻力大大減少,由于在深海內(nèi)壓力差極大,潛艇通道內(nèi)所有流體壓力都施加在內(nèi)殼102上,通過壓力差轉(zhuǎn)移區(qū),使通道內(nèi)向內(nèi)殼的巨大壓力,向外轉(zhuǎn)移,由于改變流體壓力的方向,不但流體阻力減少,同時(shí)流體壓力對(duì)潛艇內(nèi)殼的壓力減少,潛艇的安全可靠性大大提高,不單對(duì)通道的內(nèi)殼,還對(duì)潛艇內(nèi)各種高壓力管道,有非常重大的意義。由于弧形擾流面又使通道內(nèi)的流體經(jīng)過路徑大于四周殼體路徑,通道內(nèi)的流體從流體導(dǎo)出口高速噴出,同時(shí)又在動(dòng)力裝置5強(qiáng)大吸力作用下,其流速又大大加快,圍繞在動(dòng)力裝置四周,潛艇四周流體又圍繞在它周圍,三股不同流速共同瞬間填充后部負(fù)壓區(qū)改變?yōu)橄鄬?duì)正向動(dòng)力區(qū),產(chǎn)生更大推動(dòng)力。動(dòng)力裝置5也可設(shè)在流體導(dǎo)出口 4外。進(jìn)一步的,也可設(shè)置環(huán)繞內(nèi)殼的螺旋形通道,如實(shí)施例五,以延長(zhǎng)流體經(jīng)過路徑。進(jìn)一步,在潛艇內(nèi)的各管道和彎頭內(nèi)設(shè)置擾流面,使得內(nèi)壁與擾流面之間形成流體層7,通過擾流面上的通孔使管道內(nèi)層與流體層相通,高壓流體經(jīng)過時(shí),對(duì)管壁產(chǎn)生由內(nèi)向外產(chǎn)生的極大壓力,使管道容易破裂,改變?yōu)橛赏庀騼?nèi)的壓力,不但安全性提高,同時(shí)還加快其流速。本發(fā)明的壓力差轉(zhuǎn)移區(qū)把向管壁的流體壓力改變了方向,通過圍繞內(nèi)壁一層壓力差轉(zhuǎn)移區(qū),使內(nèi)壁四周壓力減少,當(dāng)潛艇在不同速度和深度行駛時(shí),管壁破裂機(jī)會(huì)也減少,安全性能大大增加。本發(fā)明為各種在深海和空中及陸上的高流體壓力的管道找到一種更安全、流速更快的,更節(jié)能的,行之有效的裝置和方法。以上對(duì)本發(fā)明實(shí)施例所提供的運(yùn)動(dòng)裝置進(jìn)行了詳細(xì)介紹,本文中應(yīng)用了具體個(gè)例對(duì)本發(fā)明的原理及實(shí)施方式進(jìn)行了闡述,以上實(shí)施例的說明只是用于幫助理解本發(fā)明的方法及其核心思想;同時(shí),對(duì)于本領(lǐng)域的一般技術(shù)人員,依據(jù)本發(fā)明的思想,在具體實(shí)施方式
及應(yīng)用范圍上均會(huì)有改變之處,綜上所述,本說明書內(nèi)容不應(yīng)理解為對(duì)本發(fā)明的限制。
權(quán)利要求
1.一種運(yùn)動(dòng)裝置,包括: 外部殼體和內(nèi)部殼體,所述外部殼體的前部和/或側(cè)面設(shè)置有流體導(dǎo)入口,后部設(shè)置有流體導(dǎo)出口, 至少一個(gè)通道,所述通道位于外部殼體與內(nèi)部殼體之間,連通所述流體導(dǎo)入口和流體導(dǎo)出口, 其特征在于: 還包括擾流面,所述擾流面設(shè)置在所述通道內(nèi),擾流面外側(cè)與通道內(nèi)壁之間形成流體層,所述擾流面上開有通孔,使得所述流體層與所述擾流面內(nèi)側(cè)的流體連通,所述擾流面的形狀使得流體通過擾流面內(nèi)側(cè)的路徑大于流體通過通道內(nèi)壁的路徑。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置,其特征在于:所述擾流面的形狀為弧形或凹凸流線型。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置,其特征在于:所述通道環(huán)繞所述內(nèi)部殼體至少一周。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的裝置,其特征在于:所述通道由螺旋形管形成,兩個(gè)以上所述螺旋形管均勻包裹在所述內(nèi)部殼體周圍。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置,其特征在于:還包括至少一個(gè)擾流體,所述擾流體設(shè)置在所述通道內(nèi)位于所述擾流面內(nèi)側(cè),所述擾流體的形狀使得擾流面內(nèi)測(cè)的流體通過擾流體后形成氣旋。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的裝置,其特征在于:所述擾流體的形狀為橄欖形或圓球形或弧形或橢球形或菱形或三角形或波浪形。
7.根據(jù)權(quán)利要求4所述的裝置,其特征在于:所述兩個(gè)以上螺旋形管與所述流體導(dǎo)出口連通的空間中設(shè)置有擾流體,使得來自不同螺旋形管的流體在通過擾流體后形成氣旋。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的裝置,其特征在于:所述流體導(dǎo)出口為環(huán)形,圍繞在所述裝置的動(dòng)力機(jī)構(gòu)周圍。
9.根據(jù)權(quán)利要求4所述的裝置,其特征在于:所述外部殼體側(cè)面均勻分布有流體導(dǎo)入口,每個(gè)流體導(dǎo)入口與所處位置對(duì)應(yīng)的通道連通。
10.根據(jù)權(quán)利要求1至9任意一項(xiàng)所述的裝置,其特征在于:還包括圓錐形旋轉(zhuǎn)頭,設(shè)置在所述外部殼體前端,由馬達(dá)驅(qū)動(dòng),所述流體導(dǎo)入口位于所述圓錐形旋轉(zhuǎn)頭的后方。
全文摘要
一種運(yùn)動(dòng)裝置,在內(nèi)外殼體之間設(shè)置有連通前部流體導(dǎo)入口和后部流體導(dǎo)出口的通道,通過通道內(nèi)設(shè)置的擾流面將通道內(nèi)的流體分為靠近通道內(nèi)壁的流體層以及位于擾流面內(nèi)側(cè)的高速流體兩部分,不僅能夠加快通道內(nèi)流體的速度,減輕正面流體阻力,且減小流體對(duì)通道內(nèi)壁的壓力,有助于通道的安全穩(wěn)定。
文檔編號(hào)B63B1/32GK103204186SQ20121001384
公開日2013年7月17日 申請(qǐng)日期2012年1月17日 優(yōu)先權(quán)日2012年1月17日
發(fā)明者朱曉義 申請(qǐng)人:朱曉義