CN102481968B

CN102481968B - 利用流体流的推进装置

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Publication number: CN102481968B
Application number: CN201080040037.7A
Authority: CN
Inventors: 金洛桧
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2009-09-08
Filing date: 2010-09-07
Publication date: 2014-06-18
Anticipated expiration: 2030-09-07
Also published as: US9033665B2; CN102481968A; EP2479100A4; WO2011031051A3; KR101005661B1; WO2011031051A2; EP2479100A2; US20120156038A1

Abstract

本发明涉及一种利用流体流的推进装置，该推进装置快速地将该推进装置的上表面上产生的涡流排出到外部，以改进设置有该推进装置的产品的推进力。为此，本发明的推进装置包括：流体储存单元，其中向下弯曲的流体储存面形成在第一入口管线与第一出口管线之间，使得在流体储存面上形成流体储存空间；以及流体流单元，其中在第二入口管线与第二出口管线之间形成向下弯曲的流体流面，第二入口管线和第二出口管线向外且向后倾斜，使得在流体流面上形成流体流空间，其中，与第二出口管线相邻的流体流面随着该流体流面向外延伸而逐渐变平。本发明的推进装置的上述构造的优点在于：引入到流体储存空间和流体流空间中的流体成涡流流动以增大压力，并且流体流空间随着该流体流空间朝着流体流面的末端延伸而逐渐变窄，以快速将流体向流体流面的末端排出，从而增加流体流速度并改进设置有该推进装置的运输工具的推进力和推力。

Description

利用流体流的推进装置

技术领域

本发明涉及一种利用流体流的推进装置，该推进装置快速地将该推进装置的上表面上产生的涡流排出到外部，以改进设置有该推进装置的产品的推进力。

背景技术

伯努利定理(Bernoulli’s theorem)是定量示出流动流体的速度、压力和高度之间的关系的定律，根据以下事实导出伯努利定理：在流体是无粘性的且不可压缩的、并且规则地流动的理想流体的情况下，该流体的势能与动能之和为常数。伯努利定理指出，对于无粘性流，流体速度的增大伴随着压力的减小，反之亦然。在现代日常生活中，有许多观察现象可通过应用伯努利定理来成功地解释。

图1示出飞行器翼作为伯努利定理的应用的典型示例，其中在剖视图中，翼具有形成为直线形状的底部表面以及形成为向上凹的曲线形状的顶部表面。换言之，相同的流体在风首先施加到翼的第一点以及流体再次聚集的最后一点上流动。为了在同一时间到达同一点，翼的顶部表面上的空气必须比翼的底部表面上的空气移动相对较长的距离，以使得翼的顶部表面上的空气的速度增加而不是底部表面上的空气的速度增加。

然后，由于该速度方面的差异，翼的上表面上的压力将相对低于下表面上的压力，该压力差导致向上的升力，从而使得飞行器能够升高。

然而，如上所述利用伯努利定理的一般飞行器翼与使得飞行器能够升高的升力的产生有密切关系，但与除飞行器之外的诸如车辆和船只的运输工具的推力增加操作无关。

图2是用于解释流站(flow station)中产生的空泡流(cavity flow)的涡流的视图。

图3a示出当流体流前进时的流体流在原位置旋转并产生不稳定的涡流的状态，图3b示出在一侧对流体流施加角度改变的情况下的可稳定地诱使流体的流动方向按照用户所期望的方向的状态。

发明内容

技术问题

本发明旨在解决如上所述的现有技术的问题，目的是提供一种利用流体流的推进装置，该推进装置快速地将该推进装置的上表面上产生的涡流排出到外部，以改进设置有该推进装置的产品的推进力。

技术解决方案

为了实现本发明的上述以及任何其它目的，根据本发明的一个方面，提供了一种利用流体流的推进装置，该推进装置包括：流体储存单元，其中向下弯曲的流体储存面形成在前侧的用于引入流体的第一入口管线与后侧的用于排出流体的第一出口管线之间，使得在所述流体储存面上形成流体储存空间，并且在所述流体储存面的一侧形成阻隔壁；以及流体流单元，其中第二入口管线连接至所述第一入口管线的末端，第二出口管线连接至所述第一出口管线的末端，并且在所述第二入口管线与所述第二出口管线之间形成向下弯曲的流体流面，所述第二入口管线和所述第二出口管线向外且向后倾斜，使得在所述流体流面上形成流体流空间，其中，所述第二入口管线与所述第二出口管线之间的部分随着该部分向外延伸而逐渐变窄，并且与所述第二出口管线相邻的所述流体流面随着该流体流面向外延伸而逐渐变平。

此外，根据本发明的另一个方面，提供了一种利用流体流的推进装置，该推进装置包括：流体储存单元，其中向下弯曲的流体储存面形成在前侧的用于引入流体的第一入口管线与后侧的用于排出流体的第一出口管线之间，使得通过使所述第一出口管线的与所述流体储存面相邻的一部分向上弯曲，来在所述流体储存面上形成流体储存空间，其中，所述第一入口管线的末端与所述第一出口管线的末端彼此连接；以及流体流单元，其中第二入口管线形成为曲线形状，并连接至所述第一入口管线的末端，第二出口管线形成为曲线形状，并连接至所述第一出口管线的末端，所述第二入口管线向后弯曲，并且向下弯曲的流体流面形成在所述第二入口管线与所述第二出口管线之间，所述第二入口管线和所述第二出口管线向外且向后倾斜，使得在所述流体流面上形成流体流空间，其中，所述第二入口管线与所述第二出口管线之间的部分随着该部分向外延伸而逐渐变窄，与所述第二出口管线相邻的所述流体流面随着该流体流面向外延伸而逐渐变平。

这里，当要被引入到所述流体储存空间中的流体的量增加时，所述流体储存面的左边长度和右边长度形成得更长。

另外，当要在所述流体流空间中流动的流体的流动速度增大时，所述流体流面的左边长度和右边长度形成得更长。

另外，当接触所述第一入口管线和第二入口管线的流体的速度增大时，连接至所述第二入口管线的所述弯曲流体流面变得更加向下弯曲。

另外，当接触所述第一入口管线和第二入口管线的流体的速度增大时，所述流体流面的后倾角变得更加向后倾。

发明的效果

根据技术解决方案的本发明的推进装置的上述构造的优点在于：引入到流体储存空间和流体流空间中的流体按照涡流流动以增大压力，并且流体流空间随着该流体流空间朝着流体流面的末端延伸而逐渐变窄，以快速地将流体向流体流面的末端排出，并且流体流面的形状形成为随着该流体流面朝其末端延伸而逐渐变平，从而增加流体流的速度并改进设置有所述推进装置的运输工具的推进力和推力。

另外，可通过改变流体储存面和流体流面的左边长度和右边长度来改变沿着流体流面漏出的流体的量和流动速度。具体地讲，可以通过根据流体引入速度改变流体流面的弯曲程度和向后倾斜来增加流体的量和流动速度，从而进一步增大运输工具的推力。

附图说明

将参照下面的附图来详细描述本发明的例示性方面，附图中：

图1是示出在普通飞机的翼中流动的流体的结构的剖视图。

图2是用于解释流站中产生的空泡流的涡流的视图。

图3a是用于解释当流体流前进时的不稳定涡流的状态的视图。

图3b是用于解释当流体沿倾斜方向流动时的稳定涡流的状态的视图。

图4是示出根据本发明的第一实施方式的推进装置的形状的透视图。

图5a至图5d是分别示出沿图4中的线A-A至D-D截取的推进装置的剖视图。

图6是沿图5d中的线D-D截取的剖视图的流体流面的剖视图，其中，所述流体流面比沿D′-D′截取的情况更加弯曲。

图7是纵向示出图4的流体储存单元的形状的平面图。

图8是纵向示出图4的流体储存单元的形状的平面图。

图9是纵向示出图4的流体储存单元的形状的平面图，其中，流体储存单元的后侧向后倾斜。

图10是示出根据本发明的第二实施方式的推进装置的形状的透视图。

图11a和图11b是分别示出沿图4中的线E-E和F-F截取的推进装置的剖视图。

图12是沿图4中的线F′-F′截取的剖视图的流体流面的剖视图，其中，所述流体流面比沿线D′-D′截取的情况更加弯曲。

图13是纵向示出图10的流体储存单元的形状的平面图。

图14是纵向示出图10的流体储存单元的形状的平面图，并且

图15是纵向示出图10的流体储存单元的形状的平面图，其中，流体储存单元的后侧向后倾斜。

具体实施方式

下文将参照附图来详细描述本发明的优选实施方式。

根据本发明的推进装置可形成为通过接收预定功率来移动的运输工具当中的经受与流体的摩擦的各个运输工具的外部框架部分。具体地讲，根据本发明的推进装置的推进系统用于诸如船只、潜艇、飞行器、车辆等的运输工具中，以使各个运输工具的推力加倍。

换言之，在本发明的推进装置用于车辆中的情况下，如图4或图10所示的两个推进装置可相对于引擎罩的中心对称地形成于该引擎罩的两侧。

此外，图4至图9示出根据本发明的第一优选实施方式的利用流体流的推进装置，该推进装置主要包括流体储存单元10和流体流截面20。

更详细地参照图4至图5d，首先流体储存单元10形成为近似梯形的形状，并位于推进装置的一侧。第一入口管线11形成在流体储存单元10的前表面部分处，流体由此引入，其中，第一入口管线11的一侧末端向后倾斜。第一出口管线12形成在第一入口管线11的后部，流体由此漏出。

并且，流体储存面13被形成为在第一入口管线11与第一出口管线12之间向下弯曲，流体储存空间14形成在流体储存面13上。另外，通过水平地完成第一入口管线11的一侧末端和第一出口管线12的一侧末端来将阻隔壁15形成在流体储存面13的一侧。

本文中，为了增加引入到流体储存空间14中的流体的量，如图7所示，第一入口管线11和第一出口管线12的长度延伸，使得流体储存面13的在左边方向和右边方向上的长度可形成得更长。因此，收集到流体储存单元10的流体可在更短时间内以更多的量流向流体流截面20。

随后，如图4至图6所示，流体流截面20被形成为近似三角形的形状，并位于推进装置的另一侧。第二入口管线21形成在流体流截面20的前表面部分处，流体由此引入，其中，第二入口管线21的一侧末端连接至第一出口管线11的末端，另一侧末端向后向外倾斜。第二出口管线22形成在第二入口管线21的后部，流体由此漏出。第二出口管线22的一侧末端连接至第一出口管线12，另一侧末端形成为向后倾斜同时连接至第二入口管线21。

另外，如图5a至图5d所示，流体流面23形成为使得其截面形状被形成为在第二入口管线21与第二出口管线22之间向下弯曲，流体流空间24形成在流体流面23上。这里，形成流体流面23的第二入口管线21与第二出口管线22之间的部分随着该部分向外延伸而逐渐变窄，与第二出口管线22相邻的流体流面23被形成为使得流体流面23随着该流体流面23向外延伸而逐渐变平。因此，沿着流体流面23流向外部的涡流可被收集至末端部分以被散开。

这里，为了增大在流体流空间24中流动的流体的速度，如图8所示，第二入口管线21和第二出口管线22的长度延伸，使得流体流面23的在左边方向和右边方向上的长度可形成得更长。因此，经由流体流截面20排出的流体可进一步增加，并且流体的流动速度可增大。

另外，在与第一入口管线11和第二入口管线21接触的流体被高速引入到流体储存空间14和流体流空间24中的情况下，如图6所示，可以通过使与第二入口管线21相邻的流体流面23的曲面形成为更加向下弯曲来进一步增加被引入到流体流空间24中的流体的量。也就是说，当与第二入口管线21接触的流体的速度增大时，流体流面23的曲面被形成为更加向下弯曲。

另外，在与第一入口管线11和第二入口管线21接触的流体被高速引入到流体储存空间14和流体流空间24中的情况下，如图9所示，可以通过改变流体流面23的倾角θ以使得倾角θ更加向后倾斜，来进一步增加被引入到流体流空间24中的流体的量。也就是说，当与第一入口管线11和第二入口管线21接触的流体的速度增大时，流体流面23的向后倾角θ增大。

此外，图10至图15示出根据本发明的第二优选实施方式的利用流体流的推进装置，该推进装置主要包括流体储存单元30和流体流截面40。

更详细地参照图10至图11b，首先流体储存单元30被形成为具有锐角的近似三角形的形状，并位于推进装置的一侧。第一入口管线31形成在流体储存单元30的前表面部分处，流体由此引入，第一出口管线32形成在第一入口管线31的后部，流体由此漏出，其中，第一入口管线31的末端和第一出口管线32的末端被形成为彼此连接。

并且，如图11a所示，流体储存面33被形成为使其截面形状形成为在第一入口管线31与第一出口管线32之间具有流线形状的曲面，并且第一出口管线32的与流体储存面33相邻的一部分形成为向上弯曲，以使得流体储存空间34形成在流体储存面33上。

这里，为了增加引入到流体储存空间34中的流体的量，如图13所示，第一入口管线31和第一出口管线32的长度延伸，使得流体储存面33的在左边方向和右边方向上的长度可形成得更长。因此，收集到流体储存单元30的流体可在更短的时间内以更大的量流向流体流截面40。随后，如图10至图12所示，流体流截面40被形成为具有锐角的近似三角形的形状，并位于推进装置的另一侧。第二入口管线41以自然曲线的形状形成在流体流截面40的前表面部分处，流体由此引入，其中，第二入口管线41的一侧末端连接至第一入口管线31的末端，另一侧末端向后向外倾斜。第二出口管线22形成在第二入口管线21的后部，流体由此漏出。

并且，第二出口管线42形成在第二入口管线41的后部，流体由此漏出。第二出口管线42的一侧末端连接至第一出口管线32，外侧末端被形成为向后倾斜同时连接至第二入口管线41的外侧末端。

另外，如图11b所示，流体流面43形成为使其截面形状在第二入口管线41与第二出口管线42之间向下弯曲以具有流线型的曲面，并且流体流空间4形成在第二入口管线41上。

另外，形成流体流面43的第二入口管线41和第二出口管线42之间的部分随着该部分向外延伸而逐渐变窄，与第二出口管线42相邻的流体流面43形成为使得流体流面43随着该流体流面43向外延伸而逐渐变平。因此，沿着流体流面43流向外部的涡流可被收集至流体流面43的末端部分，然后散开至外部。

这里，为了增大在流体流空间44中流动的流体的速度，如图14所示，第二入口管线41和第二出口管线42的长度延伸，使得流体流面43的在左边方向和右边方向上的长度可形成得更长。因此，经由流体流截面40排出的流体可进一步增加，并且流体的流动速度可增大。

另外，在与第一入口管线31和第二入口管线41接触的流体被高速引入到流体储存空间34和流体流空间44中的情况下，如图12所示，可以通过使与第二入口管线41相邻的流体流面43的曲面形成为进一步向下弯曲来进一步增加被引入到流体流空间44中的流体的量。也就是说，当与第二入口管线41接触的流体的速度增大时，流体流面43的曲面形成为进一步向下弯曲。

另外，在与第一入口管线31和第二入口管线41接触的流体被高速引入到流体储存空间34和流体流空间44中的情况下，如图15所示，可以通过改变流体流面43的倾角θ以使得倾角θ进一步向后倾斜，来进一步增加被引入流体流空间44中的流体的量。也就是说，当与第一入口管线31和第二入口管线41接触的流体的速度增大时，流体流面43的向后倾角θ增大。

现在，将更详细地描述如上所述构造的本发明的操作和效果。

根据本发明的推进装置在诸如船只、潜艇、飞行器、车辆的运输工具的前进方向上形成为所述运输工具的外部框架部分。

当设置有该推进装置的运输工具在这种状态下沿一个方向移动时，流体碰撞在第一入口管线11、31和第二入口管线21、41上，并被引入到流体储存空间14、34和流体流空间24、44中。

被引入到流体储存空间14、34和流体流空间24、44中的流体成螺旋形流动，从而产生涡流，使得根据伯努利定理，施加于流体储存空间14、34和流体流空间24、44的压力增大。

因此，在如第一实施方式所示的推进装置的情况下，被引入到流体储存空间14中的处于涡流状态的流体碰撞到阻隔壁15上，然后流入到流体流空间14中，使得流入到流体流空间14中的流体的量可增加。

另外，在如第二实施方式所示的推进装置的情况下，被引入到流体储存空间34中的流体碰撞在第一出口管线32的曲面上，然后流入到流体流空间44中，使得流入到流体流空间44中的流体量可增加。

由于流体流空间24、44被形成为朝着流体流面23、43的末端部分逐渐变窄的形状，所以根据伯努利定理，从流体储存空间14、34引入的流体以及经由第二入口管线21、41引入的处于涡流状态的流体在短时间内从宽的空间流向窄的空间，使得流体可在短时间内漏出到流体流面23、43的末端部分。

另外，由于第二出口管线22、42被形成为朝着末端部分逐渐变平的形状，所以漏出的涡流形状的流体在流体流面23、43的末端部分处被收集，使得流体的流动速度可提高，从而使设置有所述推进装置的运输工具的推力和推进力加倍。

另外，在流体储存面13、33的在左边方向和右边方向上的长度被形成为更长，或者流体储存面23、43的在左边方向和右边方向上的长度被形成为更长的情况下，被引入到流体储存空间14、34或流体流空间24、44中的流体的量增加。因此，不仅沿着流体流面23、43漏出至外部的流体的量可增加，而且流体以更快的速度漏出，从而改进运输工具的推力。

另外，在碰撞在推进装置的前表面上的流体的速度由于运输工具的快速而变大的情况下，可以通过使与第二入口管线21、41相邻的流体流面23、43的曲面形成为进一步向下弯曲或朝着流体流面23、43的后部进一步倾斜，来增大沿着流体流面23、43排出的流体的速度，从而改进运输工具的推力。

尽管已参照本发明的上述实施方式描述了本发明，但是本发明不限于此。本领域普通技术人员将理解，可在本发明内进行形式和细节方面的各种改变。

Claims

1.一种利用流体流的推进装置，该推进装置包括：

流体储存单元（10），其中向下弯曲的流体储存面（13）形成在前侧的用于引入流体的第一入口管线（11）与后侧的用于排出流体的第一出口管线（12）之间，使得在所述流体储存面（13）上形成流体储存空间（14），并且在所述流体储存面的一侧形成阻隔壁（15）；以及

流体流单元（20），其中第二入口管线（21）连接至所述第一入口管线（11）的末端，第二出口管线（22）连接至所述第一出口管线（12）的末端，并且在所述第二入口管线（21）与所述第二出口管线（22）之间形成向下弯曲的流体流面（23），所述第二入口管线（21）和所述第二出口管线（22）向外且向后倾斜，使得在所述流体流面（23）上形成流体流空间（24），

其中，所述第二入口管线（21）与所述第二出口管线（22）之间的部分随着该部分向外延伸而逐渐变窄，并且与所述第二出口管线（22）相邻的所述流体流面（23）随着该流体流面（23）向外延伸而逐渐变平。

2.一种利用流体流的推进装置，该推进装置包括：

流体储存单元（30），其中向下弯曲的流体储存面（33）形成在前侧的用于引入流体的第一入口管线（31）与后侧的用于排出流体的第一出口管线（32）之间，从而通过使所述第一出口管线（31）的与所述流体储存面（33）相邻的一部分形成为向上弯曲，在所述流体储存面（33）上形成流体储存空间（34），其中，所述第一入口管线（31）的末端与所述第一出口管线（32）的末端彼此连接；以及

流体流单元（40），其中第二入口管线（41）被形成为曲线形状，并连接至所述第一入口管线（31）的末端，第二出口管线（42）被形成为曲线形状，并连接至所述第一出口管线（32）的末端，所述第二入口管线（41）向后弯曲，并且在所述第二入口管线（41）与所述第二出口管线（42）之间形成向下弯曲的流体流面（43），所述第二入口管线（41）和所述第二出口管线（42）向外且向后倾斜，使得在所述流体流面（43）上形成流体流空间（44），其中，所述第二入口管线（41）与所述第二出口管线（42）之间的部分随着该部分向外延伸而逐渐变窄，与所述第二出口管线（42）相邻的所述流体流面（43）随着该流体流面（43）向外延伸而逐渐变平。

3.根据权利要求1或2中的任一项所述的利用流体流的推进装置，当要被引入到所述流体储存空间（14、34）中的流体的量增加时，所述流体储存面（13、33）的左边长度和右边长度形成得更长。

4.根据权利要求1或2中的任一项所述的利用流体流的推进装置，当要在所述流体流空间（24、44）中流动的流体的流动速度增大时，所述流体流面（23、43）的左边长度和右边长度形成得更长。

5.根据权利要求1或2中的任一项所述的利用流体流的推进装置，当接触所述第一入口管线（11、31）和所述第二入口管线（21、41）的流体的速度增大时，连接至所述第二入口管线（21、41）的所述弯曲流体流面（23、43）变得进一步向下弯曲。

6.根据权利要求1或2中的任一项所述的利用流体流的推进装置，当接触所述第一入口管线（11、31）和所述第二入口管线（21、41）的流体的速度增大时，所述流体流面（23、43）的后倾角θ变得更加向后倾。