CN102164816B - 用于在流体中摆动翼片的设备、相关船及装置 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种用于在流体中摆动翼片的设备。根据本发明的设备包括连接到翼片的第一曲柄机构和第二曲柄机构。所述第一曲柄机构和所述第二曲柄机构具有不同的曲柄销偏移距离,且在功能上相连接,以使得在并驱动时,所述第一曲柄机构的旋转速度与所述第二曲柄机构的旋转速度相同,并且彼此异相。
Description
技术领域
本发明涉及用于在流体中摆动翼片(foil)的设备。
背景技术
摆动或拍动翼片是受到例如金枪鱼、鲨鱼、海豚和鲸等海洋游泳者的特性的启发。海洋游泳者利用漩涡产生的升力和弯曲翼上的附流产生的升力的混合效应。目前工业上的摆动翼片利用弯曲翼上的附流的原理工作。当翼片与介质来流形成角度时产生升力。升力定义为在沿垂直于进入介质方向对称的平面中作用的力的分力。
发明内容
根据本发明的设备包括:
第一曲柄机构,其具有可围绕第一旋转轴线旋转的第一曲柄轴,并且具有相对于所述第一旋转轴线偏移的第一曲柄销;
第二曲柄机构,其具有可围绕第二旋转轴线旋转的第二曲柄轴,并且具有相对于所述第二旋转轴线偏移的第二曲柄销;
第一连接结构,其一端围绕第三旋转轴线可旋转地连接到所述第一曲柄销,另一端围绕第四旋转轴线可旋转地连接到所述翼片;
第二连接结构,其一端围绕第五旋转轴线可旋转地连接到所述第二曲柄销,另一端围绕第六旋转轴线可旋转地连接到所述翼片;和
导向结构,其用于引导所述翼片的摆动运动;
其中,
所述第一连接结构和所述第二连接结构沿相对于所述翼片的弦线倾斜的方向延伸;
所述第六旋转轴线与所述第四旋转轴线沿所述翼片的弦线方向间隔开;
所述第二曲柄销偏移距离与所述第一曲柄销偏移距离不同;
所述第一曲柄机构和所述第二曲柄机构在功能上连接,以使得当被驱动时,所述第一曲柄机构围绕所述第一旋转轴线的旋转速度与所述第二曲柄机构围绕所述第二旋转轴线的旋转速度相同;并且
所述第一曲柄机构和所述第二曲柄机构彼此异相。
这些特征使得能提供一种简单结实的机构,通过所述机构,翼片可获得具有大的最大俯仰角的正弦状起伏和俯仰运动。
对于摆动的翼片,翼片构件的俯仰和起伏运动均需要周期性地并且精确地得到控制,以产生尽可能大的效率和推进力。目前已知的用于在流体中摆动翼片的设备的设计旨在形成纯正弦形状的俯仰和起伏运动,根据理论模型已知,这导致攻角的正弦形状运动。这导致利用复杂机构来摆动翼片的设备,所述设备证明为具有很大缺陷,因而不适用于工业用。
根据本发明的设备中使用的两个曲柄机构形成简单结实的机构,来将旋转转变为翼片的正弦状起伏和俯仰运动,或者反之亦然。所述第一曲柄机构和所述第二曲柄机构在功能上连接、以使得当被驱动时,所述第一曲柄机构围绕所述第一旋转轴线的旋转速度与所述第二曲柄机构围绕所述第二旋转轴线的旋转速度相同,这一特征可通过简单结实的传动机构实现,并且使得翼片构件的俯仰和起伏运动可以是精确的并且周期性的,同时,第二曲柄销偏移距离与第一曲柄销偏移距离不同的特征以及所述第一曲柄机构和所述第二曲柄机构彼此异相的特征的结合,使得可能精确设置翼片的起伏和俯仰运动和翼片出现的最大俯仰。因此,根据本发明的设备为已知的用于摆动翼片的复杂且有缺陷的设备提供简单结实的替代形式,同时能够实现翼片的正弦状起伏和俯仰运动接近于俯仰和起伏的纯正弦状运动,导致高效率和高推进力。
根据本发明的设备特别适用于所谓的水平设置的翼片。
大部分用于摆动翼片以利用推进动力或可再生能量的已知设备将一个或多个翼片竖直或水平设置。翼片竖直设置的缺点是,该方向可能受到例如有限的水深或有限的船吃水等的限制,而水平设置受限较少,例如河流或内陆船较宽,具有浅的深度/吃水。因此水平设置的翼片可设计具有较大的跨距,导致低推力加载和高效率。应进行尽可能大的起伏运动。较大的起伏运动导致相对较大的有效行程。摆动运动优选沿循垂直于来流的直线,但是也可使用完整的或部分的圆形运动。完整的圆形运动的缺点是如果翼片朝向来流移动,则沿来流方向的分量导致朝向翼片的高的相对流动,如果翼片与来流一起移动,则导致较低的相对流动。这需要复杂的俯仰调节,或降低的旋转速度,以在圆形运动的某一部分期间避免翼片下洗(超过失速迎角),从而避免较低的平均功率或效率损失。
用在根据本发明的设备中的两个曲柄机构使得能沿垂直于来流的大致直线提供所谓的水平设置的翼片的大的起伏运动,因而相对于已知的具有水平设置或垂直设置的翼片的设备获得大的效率和推进力。
在根据本发明的设备的一个优选实施例中,在第一曲柄机构处于其中第四旋转轴线位于其行程的一端的位置的情况下,所述翼片的弦线基本上垂直于与所述第一旋转轴线和所述第三旋转轴线相交的第一直线,并且第二曲柄机构相对于第一曲柄机构沿第二曲柄机构旋转方向的相偏移角等于:
θ=arccos(l1/l2),
其中,l1为第一曲柄销偏移距离,l2为第二曲柄销偏移距离。该特征使得使用中的设备能保证翼片的弦线在靠近翼片的行程顶部和底部处基本上平行于来流。使得翼片的弦线在靠近翼片的行程顶部和底部处基本上平行于来流会减小该位置期间的拖曳阻力。
在本发明的一个优选实施例中,导向结构设计成使得在所述第一曲柄机构处于其中所述第四旋转轴线位于其行程的一端处的位置的情况下,所述第一直线与所述第三旋转轴线相交。该特征使得能减小翼片在上行程和下行程之间的运动的差异。
在本发明的又一个实施例中,所述第一旋转轴线和所述第二旋转轴线之间沿垂直于所述第一直线的方向上的距离基本上等于所述第四旋转轴线和所述第六旋转轴线之间沿所述弦线方向上的距离。该特征使得能减小翼片在上行程和下行程之间的运动的差异。
在本发明的一个优选实施例中,所述第一旋转轴线和所述第二旋转轴线之间沿所述第一直线的方向上的距离等于零。该特征使得能给根据本发明的设备提供减小的内置高度。
在根据本发明的设备的又一个实施例中,所述翼片围绕第七旋转轴线可旋转地连接到所述导向结构。该特征使得能提供对翼片的平移运动的简单结实的导向,同时不限制翼片的旋转运动,因而促进翼片的俯仰运动与对翼片的起伏运动的导向的分离,并且由此促进对翼片的俯仰运动和起伏运动的控制。
在本发明的一个优选实施例中,导向结构包括第三连接结构,所述第三连接结构一端围绕所述第七旋转轴线可旋转地连接到所述翼片,另一端与固定点可旋转地连接。该特征使得能提供导向结构的简单结实的实施例。
在本发明的一个优选实施例中,所述第三连接结构为平行四边形结构。该特征使得能在第三连接结构中在多于一个的杆上分布力。
在根据本发明的设备的一个优选实施例中,所述翼片围绕第七旋转轴线可旋转地连接到所述导向结构,所述第七旋转轴线与所述第四旋转轴线重合。该特征使得能进一步促进翼片的俯仰运动和对翼片的起伏运动的导向的分离,因而促进对翼片的俯仰运动和起伏运动的控制。
在根据本发明的设备的又一个实施例中,所述第一旋转轴线和所述第二旋转轴线重合。该特征使得能使用单个曲柄轴,因而进一步简化了根据本发明的设备。
在根据本发明的设备的另一个实施例中,所述第一曲柄机构和所述第二曲柄机构在功能上连接,以使得当被驱动时,所述第一曲柄机构和所述第二曲柄机构具有相同的旋转方向。该特征使得能通过使用例如带或链以简单结实的方式将第一曲柄机构和第二曲柄机构在功能上连接。
在根据本发明的设备的一个替代实施例中,所述第一曲柄机构和所述第二曲柄机构在功能上连接,以使得当被驱动时,所述第一曲柄机构和所述第二曲柄机构具有不同的旋转方向。该特征使得能通过使用例如两个具有相同直径的齿轮以简单结实的方式将第一曲柄机构和第二曲柄机构在功能上连接。
在根据本发明的设备的另一个实施例中,所述第一、第二和第三连接结构中的至少一个由相应的连杆形成。该特征使得能提供第一、第二和第三连接结构中的每一个的简单结实的实现方式。在本发明的一个优选实施例中,所述第一连接结构、第二连接结构和第三连接结构由相应的连杆形成。
在根据本发明的设备的又一个实施例中,多于一个的翼片通过所述第一连接结构及所述第二连接结构与所述第一曲柄机构及所述第二曲柄机构连接。该特征使得能增大设备的输出。
在根据本发明的设备的又一个实施例中,所述第一连接结构和所述第二连接结构通过第四连接结构连接到所述翼片,所述第四连接结构为平行四边形结构,以在贯穿所述翼片的摆动运动的过程中,使穿过所述第四旋转轴线和所述第六旋转轴线的第二直线平行于所述翼片的弦线。该特征使得能给可设置在流体中的第一连接结构和第二连接结构提供流线型延伸部分,因而促使该设备在使用中位于流体中的部分的阻力的减小。
在根据本发明的设备的另一个实施例中,所述翼片设计成使其可沿其弦线挠曲。该特征使得能提供更高的效率和更低的升力。在一个替代或另外的实施例中,所述翼片设计成使其可沿其跨距弯曲。该特征使得能提供更高的效率和更低的升力。
在根据本发明的设备的另一个实施例中,所述设备包括用于驱动第一曲柄机构和第二曲柄机构中的至少一个的驱动装置。该特征使得能使用根据本发明的设备来例如推进船体或在流体中产生涡流或流动。
在一个替代实施例中,根据本发明的设备包括在功能上连接到第一曲柄机构和第二曲柄机构中的至少一个的发电机。该特征使得能使用根据本发明的设备来从流体流发电。
本发明还涉及一种船,包括船身和根据本发明的设备,所述设备具有用于驱动第一曲柄机构和第二曲柄机构中的至少一个的驱动装置,其中,至少所述翼片设置在所述船身外部。
本发明还涉及用于从流体流例如河水产生能量的装置,所述装置包括根据本发明的设备,所述设备具有在功能上连接到所述第一曲柄机构和所述第二曲柄机构中的至少一个的发电机,其中,至少所述翼片设置在所述流体流中。
本发明还涉及用于在流体中产生流动或漩涡的装置,例如搅拌器或泵,包括根据本发明的设备,所述设备具有用于驱动第一曲柄机构和第二曲柄机构中的至少一个的驱动装置,其中,至少所述翼片设置在将在其中产生所述流动或漩涡的流体中。
本发明还涉及一种装置,包括至少两个在功能上连接的根据本发明的设备,其中,所述设备彼此异相。该特征使得能在翼片下游实现更平稳流动,和在驱动装置或发电机处实现更平稳的扭矩。
附图说明
下文中基于示意性显示在附图中的示例性实施例进一步说明本发明。这些为非限制示例性实施例。附图中,具有相同附图标记的特征是相同的特征。附图中:
图1到4显示了根据本发明的设备的一个实施例的示意图;
图5和6显示了图1的设备的一个替代实施例的示意图;
图7和8显示了图1的设备的又一个替代实施例的示意图;
图9显示了图8和9的设备的一个替代实施例;
图10显示了图1的设备的又一个替代实施例的示意图;
图11和12显示了图1的设备的又一个替代实施例的示意图;
图13和14显示了具有船身和图1的设备1的船;
图15显示了具有三个图1的设备的装置;
图16显示了图1的设备的又一个替代实施例的示意图。
具体实施方式
图1显示了根据本发明的用于在流体中摆动翼片2的设备1的一个实施例。设备1显示出具有第一曲柄机构3,所述第一曲柄机构3具有可围绕第一旋转轴线5旋转的第一曲柄轴4,并且具有相对于所述第一旋转轴线偏移的第一曲柄销6。设备1还显示出具有第二曲柄机构7,所述第二曲柄机构7具有可围绕第二旋转轴线9旋转的第二曲柄轴8,并且具有相对于所述第二旋转轴线偏移的第二曲柄销10。作为第一连接结构的第一连杆11一端围绕第三旋转轴线12可旋转地连接到所述第一曲柄销,另一端围绕第四旋转轴线13可旋转地连接到所述翼片。作为第二连接结构的第二连杆14一端围绕第五旋转轴线15可旋转地连接到所述第二曲柄销,另一端围绕第六旋转轴线16可旋转地连接到所述翼片。所述第一连接结构和所述第二连接结构都沿相对于所述翼片的弦线17倾斜的方向延伸。
导向结构18设置用于引导所述翼片的摆动运动。导向结构18以第三连接结构实现。所述第三连接结构由第三连杆19形成,所述第三连杆19一端围绕第七旋转轴线20可旋转地连接到所述翼片,另一端与相对于所述第一旋转轴线5固定的点21可旋转地连接。所述第七旋转轴线20与所述第四旋转轴线13重合。使用中,需要导向结构18来将翼片保持基本上垂直于来流摆动,并且沿导向结构18的方向将力传递到点21。
第一曲柄机构3围绕第一旋转轴线5沿箭头A方向的旋转在第三连杆19的导向作用下将导致翼片2沿箭头B方向平移,因而引起翼片2的起伏运动。
图1中还显示出所述第六旋转轴线16与所述第四旋转轴线13沿所述翼片的弦线17的方向间隔开。其结果是第二曲柄机构7围绕第二旋转轴线9沿箭头C方向的旋转将导致翼片2围绕第四旋转轴线13沿箭头D方向旋转,因而造成翼片2的俯仰运动。
第一曲柄机构3围绕第一旋转轴线5沿箭头A方向的旋转与第二曲柄机构7围绕第二旋转轴线9沿箭头C方向的旋转一起将造成所述翼片2同时进行起伏运动和俯仰运动,如图2到4中所示。在图2到4中,图1的设备显示为第一曲柄机构3和第二曲柄机构7分别围绕第一旋转轴线5和第二旋转轴线9、分别相对于图1中所示位置中的设备旋转越过90°(图2)、180°(图3)和270°(图4)。
图1中,第一曲柄机构3处于一个位置,在该位置中,第四旋转轴线13处于其行程的一端,即其行程的底端。在所显示的位置中,所述翼片的弦线17基本上垂直于与所述第一旋转轴线5和所述第三旋转轴线12相交的第一直线22。导向结构设计成使所述第一直线22还与所述第四旋转轴线13相交。
所述第一旋转轴线5和所述第二旋转轴线9之间沿垂直于所述第一直线22方向的距离E基本上等于所述第四旋转轴线13和所述第六旋转轴线16之间沿所述弦线17方向的距离F。
第一曲柄机构3和所述第二曲柄机构7彼此异相。第二曲柄机构7相对于第一曲柄机构3沿第二曲柄机构的旋转方向C的相偏移角θ等于:
θ=arccos(l1/l2),
其中,l1为第一曲柄销偏移距离,l2为第二曲柄销偏移距离。在第二曲柄销偏移距离l2与第一曲柄销偏移距离l1不同的情况下,通过该相偏移角θ,可实现以下情形:在第四旋转轴线13的行程的底端(图1)中和顶端(图4)中,当所述第一曲柄机构3和所述第二曲柄机构7以相同旋转速度分别沿箭头A和箭头C方向旋转时,所述翼片2的弦线17都基本上垂直于与所述第一旋转轴线5和所述第三旋转轴线12相交的第一直线22。
图5和6显示了图1的设备1的一个替代实施例,在所述设备101中,导向结构18设计成使得在第一曲柄机构3处于其中第四旋转轴线13位于其行程一端处的所述位置的情况下,所述第一直线22不与所述第四旋转轴线13相交。而且在设备101中,所述第一旋转轴线5和所述第二旋转轴线9之间沿垂直于所述第一直线22的方向的距离E与所述第四旋转轴线13和所述第六旋转轴线16之间沿所述弦线17方向的距离F不同。而且在设备101中,所述第一旋转轴线5和所述第二旋转轴线9之间沿所述第一直线22的方向上的距离G大于零。而且设备101与图1的设备1相同,以使得在第四旋转轴线13的行程的底端(图5)和顶端(图6)中,在所述第一曲柄机构3和所述第二曲柄机构7以相同的旋转速度分别沿箭头A和箭头C方向旋转时,所述翼片2的弦线17基本上垂直于与所述第一旋转轴线5和所述第三旋转轴线12相交的第一直线22。
图7和8显示了图1的设备的又一个替代实施例,在所述设备201中,除了第一翼片2之外,第二翼片23与所述第一曲柄机构3及所述第二曲柄机构7通过所述第一连杆11及所述第二连杆14连接。第二翼片23通过三角形结构24刚性连接到所述第一翼片2,以在使用中使第二翼片23的运动与第一翼片2的运动相同。
图9显示了用于图7和图8的三角形结构的替代形式。图9中,第二翼片23的运动通过使用平行四边形结构25与第一翼片2的运动关联。这要求导向结构18也是平行四边形结构。
图10显示了图1的设备1的另一个替代实施例,在所述设备301中,导向结构18由平行四边形结构形成。
图11和12显示了图1的设备1的另一个替代实施例。在设备401中,第一连杆11和所述第二连杆14通过第四连接结构26连接到所述翼片2。所述第四连接结构26为平行四边形结构,以使穿过所述第四旋转轴线13和所述第六旋转轴线16的第二直线27在贯穿所述翼片2的摆动运动的过程中平行于所述翼片2的弦线17。这要求导向结构18也是平行四边形结构。连接结构26的连接杆27和28彼此比较靠近设置,使得可能围绕所述连接杆27和28构建流线型外罩29,以减小所述连接结构26在流体中的阻力。
图12以立体视图显示了设备401。图12中显示出,在导向结构18的两个上部连杆30a和30b之间以三角形结构布置加强杆31a到31d,以加强导向结构18。而且在第一连接结构的两个连接杆11a和11b之间以三角形结构布置加强杆32a到32d,以加强所述第一连接结构。
图13和图14显示了具有船身34和图1的设备1的船33,其中翼片2设置在所述船身34外部,并且所述第一曲柄机构和所述第二曲柄机构设置在船身34内部。设备1在船身内部,设置有用于驱动所述第一曲柄和所述第二曲柄中至少一个的驱动装置,以使设备1用作用于船33的推进装置。
图15显示了具有三个图1的设备1a、1b、1c的装置34,三个设备1a、1b、1c在功能上连接,以使设备之一的曲柄机构的旋转引起其它设备的两个曲柄机构旋转。如图所示,设备1a、1b和1c彼此异相。
图16显示了图1的设备的一个替代实施例。在设备501中,所述第一旋转轴线5和所述第二旋转轴线9重合。这样的优点是,两曲柄机构可使用相同的曲柄轴35。但是缺点是,不可能在第四旋转轴线13行程的顶部和底部都使翼片2的弦线17垂直于与所述第一旋转轴线5和所述第三旋转轴线12相交的第一直线22。但是该设计可使得在接近第四旋转轴线13行程的底部和顶部的情况下,使翼片的弦线垂直于第一直线22。
第一连杆也可称为“动力杆”。第二连杆也可称为“俯仰调节杆”。第三连杆也可称为“风筝杆”(kite rod)。
在附图中,点21和导向结构18设置在翼片2的右侧。点21和导向结构也可设置在导向结构的左侧。
在附图中,导向结构18以连接结构形成。导向结构也可例如以平行于第一直线22延伸的轨道结构形成。
在附图中,第一曲柄机构和第二曲柄机构沿相同方向旋转。所述第一曲柄机构和所述第二曲柄机构也可在功能上连接,以当被驱动时,第一曲柄机构和第二曲柄机构具有不同的旋转方向。
在附图中,翼片具有对称的翼片形状,但是其可采用其它形式而仍用作升力面,包括简单的平板、具有活动尾翼或眼睛形状外形的翼片。
Claims (24)
1.一种用于在流体中摆动翼片的设备,包括:
第一曲柄机构,其具有能围绕第一旋转轴线旋转的第一曲柄轴,并且具有相对于所述第一旋转轴线偏移的第一曲柄销;
第二曲柄机构,其具有能围绕第二旋转轴线旋转的第二曲柄轴,并且具有相对于所述第二旋转轴线偏移的第二曲柄销;
第一连接结构,其一端围绕第三旋转轴线能旋转地连接到所述第一曲柄销,另一端围绕第四旋转轴线能旋转地连接到所述翼片;
第二连接结构,其一端围绕第五旋转轴线能旋转地连接到所述第二曲柄销,另一端围绕第六旋转轴线能旋转地连接到所述翼片;和
导向结构,其用于引导所述翼片的摆动运动;
其中,
所述第一连接结构和所述第二连接结构沿相对于所述翼片的弦线倾斜的方向延伸;
所述第六旋转轴线与所述第四旋转轴线沿所述翼片的弦线方向间隔开;
第二曲柄销偏移距离与第一曲柄销偏移距离不同;
所述第一曲柄机构和所述第二曲柄机构连接,以使得当所述第一曲柄机构和所述第二曲柄机构被驱动时,所述第一曲柄机构围绕所述第一旋转轴线的旋转速度与所述第二曲柄机构围绕所述第二旋转轴线的旋转速度相同;和
所述第一曲柄机构和所述第二曲柄机构彼此异相,
其中,在所述第一曲柄机构处于其中所述第四旋转轴线位于其行程一端处的位置的情况下,
所述翼片的弦线基本上垂直于与所述第一旋转轴线和所述第三旋转轴线相交的第一直线,并且
所述第二曲柄机构相对于所述第一曲柄机构沿所述第二曲柄机构的旋转方向的相偏移角θ等于:
θ=arccos(l1/l2),
其中,l1为第一曲柄销偏移距离,l2为第二曲柄销偏移距离。
2.根据权利要求1所述的设备,其中,
所述导向结构设计成使得在所述第一曲柄机构处于其中所述第四旋转轴线位于其行程一端处的所述位置的情况下,
所述第一直线与所述第四旋转轴线相交。
3.根据权利要求1或2所述的设备,其中,
所述第一旋转轴线和所述第二旋转轴线之间沿垂直于所述第一直线的方向上的距离基本上等于所述第四旋转轴线和所述第六旋转轴线之间沿所述弦线方向上的距离。
4.根据权利要求1或2所述的设备,其中,
所述第一旋转轴线和所述第二旋转轴线之间沿所述第一直线的方向上的距离等于零。
5.根据权利要求1所述的设备,其中,
所述翼片围绕第七旋转轴线能旋转地连接到所述导向结构。
6.根据权利要求5所述的设备,其中,
所述导向结构包括第三连接结构,所述第三连接结构一端围绕所述第七旋转轴线能旋转地连接到所述翼片,另一端与相对于所述第一旋转轴线固定的点能旋转地连接。
7.根据权利要求6所述的设备,其中,
所述第三连接结构为平行四边形结构。
8.根据权利要求5-7中任一项所述的设备,其中,
所述第七旋转轴线与所述第四旋转轴线重合。
9.根据权利要求1或2所述的设备,其中,
所述第一旋转轴线和所述第二旋转轴线重合。
10.根据权利要求1或2所述的设备,其中,
所述第一曲柄机构和所述第二曲柄机构连接,以使得当所述第一曲柄机构和所述第二曲柄机构被驱动时,所述第一曲柄机构和所述第二曲柄机构具有相同的旋转方向。
11.根据权利要求1或2所述的设备,其中,
所述第一曲柄机构和所述第二曲柄机构连接,以使得当所述第一曲柄机构和所述第二曲柄机构被驱动时,所述第一曲柄机构和所述第二曲柄机构具有不同的旋转方向。
12.根据权利要求1或2所述的设备,其中,
所述第一连接结构和第二连接结构中的至少一个由相应的连杆形成。
13.根据权利要求6所述的设备,其中,
所述第一连接结构、所述第二连接结构和所述第三连接结构由相应的连杆形成。
14.根据权利要求1或2所述的设备,其中,
多于一个的翼片通过所述第一连接结构及所述第二连接结构与所述第一曲柄机构及所述第二曲柄机构连接。
15.根据权利要求1或2所述的设备,其中,
所述第一连接结构和所述第二连接结构通过第四连接结构连接到所述翼片,所述第四连接结构为平行四边形结构,以在贯穿所述翼片的摆动运动的过程中,使穿过所述第四旋转轴线和所述第六旋转轴线的第二直线平行于所述翼片的弦线。
16.根据权利要求1或2所述的设备,其中,
所述翼片设计成使得所述翼片能沿其弦线挠曲。
17.根据权利要求1或2所述的设备,其中,
所述翼片设计成使得所述翼片能沿其跨距弯曲。
18.根据权利要求1或2所述的设备,包括
驱动装置,其用于驱动所述第一曲柄机构和所述第二曲柄机构中的至少一个。
19.根据权利要求1或2所述的设备,包括
发电机,其连接到所述第一曲柄机构和所述第二曲柄机构中的至少一个。
20.根据权利要求6所述的设备,其中,
所述第三连接结构由连杆形成。
21.一种船,包括:
船身,和
根据权利要求18所述的设备,其中,至少所述翼片设置在所述船身外部。
22.一种用于从流体流中产生能量的装置,包括
根据权利要求19所述的设备,其中,至少所述翼片设置在所述流体流中。
23.一种用于在流体中产生流动的装置,包括
根据权利要求18所述的设备,其中,至少所述翼片设置在其中将产生所述流动的流体中。
24.一种包括至少两个连接的根据权利要求1到17中任一项所述的设备的装置,其中,所述设备彼此异相。
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DE102021128230B3 (de) * | 2021-10-29 | 2022-12-01 | Kirsten Wissner | Katamaran mit Flossenantrieb |
Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
FR743951A (zh) * | 1933-04-08 | |||
DE2338951A1 (de) * | 1973-08-01 | 1975-02-13 | Klaus Dipl Ing Vess | Schwingblattantrieb vorzugsweise fuer wasserfahrzeuge |
FR2278565A1 (fr) * | 1974-05-28 | 1976-02-13 | Bouix Maurice | Propulseur a pale, a onde progressive |
SU1221057A1 (ru) * | 1984-03-13 | 1986-03-30 | Strekalov Sergej D | Судовой плавниковый движитель |
DE3522995A1 (de) * | 1985-06-27 | 1987-01-08 | Nikolaus Wendel | Windenergieanlage |
CN2223720Y (zh) * | 1995-06-30 | 1996-04-03 | 王金富 | 鱼尾推进器 |
JP2001163296A (ja) * | 1999-12-05 | 2001-06-19 | Yoshikata Rokusha | ヒレ船外機 |
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---|---|---|---|---|
US830973A (en) * | 1905-08-28 | 1906-09-11 | Ralph E De Camp | Current-motor. |
US5401196A (en) * | 1993-11-18 | 1995-03-28 | Massachusetts Institute Of Technology | Propulsion mechanism employing flapping foils |
US7311496B1 (en) * | 2005-03-14 | 2007-12-25 | The United States Of America Represented By The Secretary Of The Navy | Apparatus and method for generating electric energy in a fluid environment |
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Patent Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
FR743951A (zh) * | 1933-04-08 | |||
DE2338951A1 (de) * | 1973-08-01 | 1975-02-13 | Klaus Dipl Ing Vess | Schwingblattantrieb vorzugsweise fuer wasserfahrzeuge |
FR2278565A1 (fr) * | 1974-05-28 | 1976-02-13 | Bouix Maurice | Propulseur a pale, a onde progressive |
SU1221057A1 (ru) * | 1984-03-13 | 1986-03-30 | Strekalov Sergej D | Судовой плавниковый движитель |
DE3522995A1 (de) * | 1985-06-27 | 1987-01-08 | Nikolaus Wendel | Windenergieanlage |
CN2223720Y (zh) * | 1995-06-30 | 1996-04-03 | 王金富 | 鱼尾推进器 |
JP2001163296A (ja) * | 1999-12-05 | 2001-06-19 | Yoshikata Rokusha | ヒレ船外機 |
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