CN104527956A - 一种水中动力装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种水中动力装置，所述叶轮上的扇叶的壳体内依次设有相通的外层流体通道和内层流体通道，所述外层流体通道通过至少一个的第一通水口与外界相通，所述外层流体通道内设有凹凸于表面的扰流装置。在动力装置的扇叶上分别设有内、外两层流体通道，利用内层低流速产生的高压力，向外层高流速产生的低压力转移、从而形成巨大的压力差、压力差越大、转变为推动力就越大。本发明提供八种全新的推动力来源，与传统螺旋浆产生反作用推动力一起共同产生更大推动力来源，使水中运动装置的速度显著提高，同时能耗大大降低。

Description

一种水中动力装置

技术领域

本发明涉及一种动力装置，具体说的是一种水中动力装置。

背景技术

作为水中动力装置的螺旋桨，从产生反作用的推动力理论到基本技术结构至今经历200多年的发展而从未改变。

所以用螺旋桨来驱船或潜艇等水中运动装置需要消耗很大能量，且速度上已经很难再有提高。

而动力装置之所以为动力装置就是能够产生推动力，但螺旋桨产生反作用推动力是唯一推动力来源从未改变。

难道螺旋桨在水中全部的推动力就只能是反作力吗？

若能发现新的推动力来源、就会使船或潜艇等水中运动装置的速度显著提高，同时能耗显著降低，由此使各种水中动力装置产生革命性的变革。

另外螺旋浆叶尖处与流体高速摩擦而造成周期性的损坏，使螺旋浆的寿命减少，已是困绕螺旋浆百年的难题。

当下，船运己占全球货运总量的90％以上，螺旋桨产生反作用推动力作为水中动力装置的唯一来源，产生的大量能源浪费和极大的环境污染，已跟不上时代发展的需求。

有必要提供一种能够使用寿命更长，同时具有更大压力及更大推动力、更节能的水中动力装置。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：

提供一种减少能耗，并能产生八种全新的推动力来源，与传统的叶轮产生的第九种推动力一齐，共同产生一种更大压力及更大推动力的水中动力装置。

为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：

一种水中动力装置，包括叶轮，所述叶轮上的扇叶的壳体内依次设有相通的外层流体通道和内层流体通道，所述外层流体通道通过至少一个的第一通水口与外界相通；所述外层流体通道内设有凹凸于表面的扰流装置。

本发明提供的另一个技术方案为：

一种水中动力装置，包括叶轮，所述叶轮上的扇叶的壳体内依次设有外层流体通道和内层流体通道，所述外层流体通道通过至少一个的第一通水口与外界相通；所述内层流体通道通过至少一个的第二通水口与外界相通；所述外层流体通道内设有凹凸于表面的扰流装置。

本发明提供的另一个技术方案为：

一种水中动力装置，包括叶轮，还包括动力设备和吸水管；所述叶轮上的扇叶的壳体内依次设有相通的外层流体通道和内层流体通道；所述外层流体通道通过至少一个的第一通水口与外界相通；所述内层流体通道通过至少一个的第二通水口与外界相通；所述动力设备通过吸水管和所述第一通水口相通。

本发明的有益效果在于：

区别于现有技术的水中动力装置，通过螺旋桨产生的反作用推动力作为唯一的动力来源，且能耗大，很难再提升驱动速度的不足。

本发明的水中动力装置的扇叶上设置有与外界相通的内外层流体通道，并通过各自的通水口与外界相通，且在外层流体通道内设有凹凸于表面的扰流装置。利用扇叶壳体迎风面和背风面与外层流体通道相通形成高速层，与内层流体通道之间流速不同而产生很大压力差，于是围绕扇叶周围形成压力差转移层，与周围流体的压力方向相反而相互抵消，形成围绕其周围的压力差转移区，而这一压力差可转变为推动设备的巨大动力来源。

通过改变流体压力的方向，将本来克服流体压力的能量转换为推动力来源，使扇叶上壳体承受的压力大大减少，从而提高螺旋桨的转速，产生更大的推动力，从源头上减少能源的损耗，大大减少排碳量，更好的为环境的保护做出贡献。

螺旋浆叶尖处与流体高速摩擦产生的高速汽泡，造成周期性的损坏而使用寿命减小。本发明从排水口排出大于周围流速的高速流体，与外部流体压力方向相反而相互指抵消，从而有效解决了自螺旋浆出现几百年来在叶尖外产生高速汽泡而造成周期性的损坏，使螺旋浆的使用寿命大大提高。

附图说明

图1为本发明一实施例一种水中动力装置的结构示意图；

图2为本发明一实施例一种水中动力装置中A-A位置的剖视图；

图3为本发明一实施例一种水中动力装置中A-A位置的剖视图；

图4为本发明一实施例一种水中动力装置中A-A位置的剖视图；

图5为本发明一实施例一种水中动力装置的结构示意图。

标号说明：

1、叶轮；101、外壳；2、扇叶；3、外层流体通道；4、内层流体通道；

5、第一通水口；6、第二通水口；7、第三通水口；

8、扰流装置；9、扰流面；10、螺旋形扰流面；

11、吸水马达；13、排水口；

14、压力差转移层；15、高速流体层；16、低速流体层；

17、壳体；18、内壳；19、转轴；20、导管；21、吸水管。

具体实施方式

为详细说明本发明的技术内容、所实现目的及效果，以下结合实施方式并配合附图予以说明。

本发明最关键的构思在于：在扇叶的壳体内依次设有与外界相通的外层流体通道内外层流体通道，利用内层低流速产生的高压力向外层高流速的低压力转移而形成的压力差、转变为推动水中设备的主要动力来源。

螺旋浆高速转动时，各扇叶壳体外周围自然形成内外两层不同流速的流体层，内层流速快、外层流速慢，内层靠近壳体周围是大约等同其运动速度的快速流体层，而逐渐减少至到等同于环境流速是外层慢流速层,形成更大范围的低流速产生的高压力，一点不剩的，只多不少的，非常完美的从外向内，统统都向内层快流速层的高流速，而产生的低压力转移压力差，形成巨大的包括环境流体中的更大额外流体压力，统统作用在螺旋浆壳体上而不得不耗费大部分的动力来克服流体压力，只剩很少动力作为推动力的真正原因。

当下，船运己占全球货运量内90％以上，由此产生的大量能源浪费，也是直接造成全球气候变暖的罪魁之一。

本发明与所有的水中运动装置的流体分布相反：内层为低流速层，外层为快流速层，其必然由内层的低流速产生的高压力向外层高流速产生的低压力区转移压力差，由此围绕动力装置周围形成一圈压力差转移区，把动力装置在快速运动中由外向内作用在壳体上的流体压力，朝相反方向，由内向外转移流体压力差，而压力差就是推动力来源。

内外层之间流速相差越大、产生的压力差越大，获得的推动力就越大。

请参照图1至图5，本发明提供一种水中动力装置，包括叶轮1(螺旋浆)，所述叶轮1包括转轴19和围绕所转轴19圆周方向固定设置的多个扇叶2，所述扇叶2的壳体17内依次设有供流体顺畅通过的外层流体通道3和内层流体通道4，所述壳体17、外层流体通道3和内层流体通道4由外向内依次排列设置；所述外层流体通道3通过多个的第一通水口5与外界相通，所述内层流体通道4通过导管20与所述壳体17上均布的多个的第二通水口6与外界相通，所述外层流体通道3内设有凹凸于表面的扰流装置8来延长流体从中经过的路经，所述多个第一通水口5和第二通水口6均布在整个扇叶2壳体17迎水面和背水面上。

从上述描述可知，本发明的有益效果在于：本发明的水中动力装置的叶轮1周围的各扇叶2上设置有与外界相通的内外两层流体通道，并通过各自的通气口与外界相通，且在外层流体通道3内设有凹凸于表面的扰流装置8。

利用扇叶2壳体17迎风面和背风面与外层流体通道3相通而形成高速层，与中间的内层流体通道4之间流速不同，而产生很大由内向外方向的压力差，与周围流体向内的压力方向相反而相互抵消，形成围绕各扇叶2壳体17周围的压力差转移层14。其中：

a、内外两层流体通道之间流速相差多少，向外方向转移的压力差就是多少，使各扇叶2壳体17上承受的流体阻力减少多少，转变为多少推动力来源就是多少。

b、围绕各扇叶2壳体17周围的压力差转移层14，与周围流体向内的压力相反而相互抵消多少压力、就转变为多少推动力来源。

进一步地，通过改变流体压力的方向，将本来用于克服流体压力的能量转换为叶轮1的推动力来源，使各扇叶2壳体17承受的压力大大减少，从而提高扇叶2的转速产生更大的推动力，从源头上减少能源的损耗，大大减少排碳量，更好的为环境的保护做出贡献。

进一步地，所述外层流体通道3和内层流体通道4，通过均布在扇叶2整个背水面壳体17上的多个第一、第二通水口6与外部相通。

进一步地，还包括转轴19，所述叶轮1与所述转轴19套接；所述扇叶2的壳体17的迎风面和背风面设有至少一个的所述第一通水口5与外层流体通道3相通。

进一步地，所述扇叶2在远离所述叶轮1位置的与所述扇叶2转动方向相反的侧面位置设有至少一个排水口13。

进一步地，所述扇叶2沿长度方向至叶尖位置，及叶尖弧度部分设有所述第一通水口5，和/或在所述扇叶2沿宽度方向，与所述扇叶2转动方向同一侧面位置设有所述第一通水口5。

由上述描述可知，流体从扇叶2迎水面的宽度方向绕到背水面从多个第一通水口5进入外层流体通道3内，经扇叶2壳体17长度方向到叶尖位置从排水口13排出，于是在背水面长度方向与迎水面宽度方向之间因流体经过的路径不同，流速不同而产生压力差。通常扇叶2壳体17长度与宽度相差5倍左右，因此迎水面的慢流速与背水面的快流速产生5倍的压力差，而压力差就是推动力。

进一步地，所述内层流体通道4通过至少一个的第三通水口7与外层流体通道3相通；所述第一通水口5的开口面积大于第三通水口7的开口面积；所述扇叶2的壳体17的背水面上设有至少一个的所述第一通水口5与所述外层流体通道3相通。

进一步地，在动力装置高速转动时产生强大的离心力为动力作用下，使设有扰流装置8的外层流体通道3内的流体瞬间经过较长路径而加快流速，与内层流体通道4内低流速之间产生压力差。

进一步地，所述第一通水口5和/或第二通水口6的开口形状为圆孔型、长条形、菱形、椭圆形或蛇形，所述第一通水口5和/或第二通水口6之间呈分别或重复排列设置。

进一步地，所述第一通水口5和/或第二通水口6的开口形状的中心线与所述转轴19的旋转角度平行，使流体更容易进入外层流体通道3内。

由上述可知，第一通水口5和/或第二通水口6开口形状的中心线与转轴19的旋转角度平行，便于扇叶2转动时把流体从第一通水口5和/或第二通水口6导入内层流体通道4内和/或外层流体通道3内。

进一步地，所述扰流装置8为凹凸于表面的扰流面9或螺旋形扰流面10。

进一步地，所述内层流体通道4为中空管状结构，所述扰流装置8围绕设置在所述中空管状结构的外壁，所述扰流装置8为凹凸于表面的扰流面9或螺旋形扰流面10。

由上述可知，外层流体通道3内设有扰流装置8，能够更多延长流体经过外层通道内的路径。

本发明提供的另一个技术方案为：

一种水中动力装置，包括叶轮1，所述叶轮1包括转轴19和围绕所转轴19圆周方向固定设置的扇叶2，围绕所述扇叶2的壳体17内部依次设有供流体顺畅通过的外层流体通道3和内层流体通道4，所述壳体17、外层流体通道3和内层流体通道4由外向内依次排列设置；所述外层流体通道3通过至少一个的第一通水口5与外界相通；所述内层流体通道4通过至少一个的第二通水口6与外界相通；所述外层流体通道3内设有凹凸于表面的扰流装置8。

从上述描述可知，本发明的有益效果在于：

当扇叶2转动时，大量流体从扇叶2壳体17上的第一通水口5进入外层流体通道3内，经扰流装置8很容易数倍延长其流体经过路径，使之流速加快；于是使扇叶2壳体17周围的多个均布的第一通水口5附近的流速加快，以致整个扇叶2壳体17表面与外层流体通道3内形成两层内外相通的高速流体层15，与内层流体通道4之间流速差异若干倍，从而使内层流通通道内低流速产生的高压力，从多个不大的第三通水口7向外方向的高速流体层15产生的高流速，低压力转移压力差，从而形成围绕扇叶2壳体17周围的压力差转移圈，与周围的流体的压力方向相反而部分抵消压力，这抵消的部分压力就转变为动力来源。

进一步地，所述内层流体通道4通过导管20与所述壳体17上的所述第二通水口6相通；所述内层流体通道4通过至少一个的第三通水口7与外层流体通道3相通；所述第一通水口5的开口面积分别大于第二通水口6、第三通水口7及导管20的开口面积。

本发明还提供有技术方案：

一种水中动力装置，包括叶轮1，还包括动力设备和吸水管21；所述叶轮1上的扇叶2的壳体17内依次设有相通的外层流体通道3和内层流体通道4；所述壳体17、外层流体通道3和内层流体通道4由外向内依次排列设置；所述外层流体通道3通过至少一个的第一通水口5与外界相通；所述内层流体通道4通过至少一个的第二通水口6与外界相通；所述动力设备通过吸水管21和所述第一通水口5相通。

进一步地，所述内层流体通道4通过至少一个的第三通水口7与外层流体通道3相通；所述内层流体通道4通过导管20与所述第二通水口6或/和所述第三通水口7相通；所述第一通水口5的开口面积大于第二、第三通水口7及导管20的开口面积。

请参照图1和图2，发明的实施例一为：

一种水中动力装置，包括受动力驱动的叶轮1和周围连接的多个扇叶2，在扇叶2壳体17的迎水面和背水面内依次设有外层流体通道3和内层流体通道4，分别通过多个均布在扇叶2壳体17上整个长度方向的至少一个第一通水口5和第二通水口6与外层流体通道3相通，其中第二通水口6通过导管20与壳体17相通，第一通水口5的进水面积大于第二通水口6和导管20的进水面积。

在外层流体通道3内设有凹凸于表面的扰流装置8来延长流体经过的路径，使之大于扇叶2外壳101上、更远大于内层流体通道4内的流体经过路径。

当叶轮1在动力驱动下高速转动时，流体分别从至少一个较大第一通水口5和较小的第二通水口6，进入外层流体通道3和内层流体通道4内；由于第二通水口6较小，使内层流体通道4流速不畅通而流速很慢；而较大第一通水口5使外层流体通道3内流体畅通，其内还设有扰流装置8为凹凸于表面的扰流面9，使流体经过的路经延长，从而流速更快。

此时产生以下推力：

1、叶轮1高速转动产生极大离心力，在离心力极强动力的牵引力作用下，使流体瞬间经过延长后的外层流体通道3而流速很快，带动多个较大的第一通水口5附近的流速，从而通过均布在壳体17上的多个第一通水口5附近，使扇叶2迎水面和背水面的壳体17上，和与之相通的外层流体通道3内，共同形成内外两层流速大致相同的高流速、低水压的高速流体层15，与内层流体通道4之间因流速不同而产生压力差，而内外两层之间流速相差越大，产生的压力差就越大，向外方向转移的压力越多，就使叶轮1转速越快，转变为推动力来源就越大。

2、在扇叶2壳体17迎水面和背水面与外层流体通道3内共同形成高速流体层15，把叶轮1上的流体压力向外转移，于是围绕叶轮1的各扇叶2的周围形成压力差转移层14与周围流体产生向内的压力方向相反。根据自然规律，两种相反方向的流体压力相遇而相互抵消；而相互抵消的压力为多少，就使叶轮1的转速提高多少，也就增加推动力来源多少，这是一一对应的相互关系。

本发明改变自从动力驱动的叶轮1出现几百年来，用于克服流体阻力的能耗为大部分，仅剩很少动力来驱动叶轮1正常转动的现状。

因此，发现第一推动力来源如下：

在扇叶2周围形成内外两层不同流速的流体层而产生压差：如内层慢于外层流速就获得动力来源；反之就增大动力消耗。

其中：内外层之间流速相差越大，产生的压力差就越大。

本发明内层慢于外层流速，减少流体阻力越多，获得动力来源越多。

反之，传统螺旋浆内层流速快于外层流速，增加的流体阻力越多，增加的动力消耗越大，这是一一对应的相互关系。

高压力向低压力转移压力差，就如水向低处流一样，都是自然规律。

所从本发明的第一动力来源就成立。

本发明与传统水中动力装置的唯一区别是：流体的压力方向相反。

显而易见，传统水中动力装置通过内外层之间的压力差，把外界周围的流体压力引向自身；

而本发明却通过内外层之间的压力差把自身的流体压力引向周围外界。

至工业革命200多年来，由于没有能有效克服流体阻力的理论、方法和装置的出现，所以任何快速旋转的叶轮1，或直线运动的运动体壳体17上，内层都为快速层的流体，大约等同其运动速度，向外逐步减慢直到等同环境流速的更大范围内的外层为慢速层。

由此很大范围内的外层流体通道3的慢速层，把更大的压力差向内层流体通道4的快速层转移，从而把巨大的环境中额外的流体压力作用在运动体或叶轮1的壳体17上，而不得不消耗更大的动力来克服流体阻力、甚至大多为耗费90左右动力用在克服流体阻力上、而实际动力利用率仅10％左右。

本发明与之相反，内层流体通道4为慢速层，外层流体通道3为快速层。

内层流体通道4的慢速层向外层流体通道3的快速层产生多少向外的压力，就使流体阻力减少多少，就而转变为多少动力来源，内外层之间流速相差越大，产生压力差越大，通过压力差转移层14，把周围流体压力阻挡在外部就越多，获得动力来源越多；反之耗费的动力越多。

因此本发明通过内外层之间不同流速关系建立了怎样减少流体阻力，从中获取动力来源的理论、方法和装置。

传统的螺旋浆，把外界压力引向自身而不得不耗费90％动力来克服流体阻力；而本发明把流体阻力引向外界而获得更大的动力来源。

显而易见，本发明与传统叶轮1的唯一区别仅仅是：流体压力的方向正相反。

请参照图4所示，实施例二为：

与实施例一不同是，在扇叶2壳体17内设有外层流体通道3和内层流体通道4，其中内层流体通道4只部分设置在扇叶2后部壳体17内，(即从转轴19起、向前远离转轴19方向延伸的部分)内层流体通道4上下的一侧面或两侧面与壳体17内壁相连接，并通过不大的第三通水口7与外层流体通道3相通。

外层流体通道3内设有凹凸于表面的扰流面9来延长流体通过的路径并通过扇叶2长度方向的前部壳体17上的多个第一通水口5与外界相通，在相通的扇叶2前部壳体17上形成高速流体层15，在扇叶2前半部高速流体层15与后半部壳体17的低速流体层16之间，因流速不同而产生压力差。

叶轮1转动时内层流通通道内低流速产生的高压力通过第三通水口7向外方向对高速流体层15转移压力差，在扇叶2前部壳体17上形成高速流体层15。

此时在扇叶2壳体17沿长度方向的迎风面或/和背风面的前半部与后半部壳体17之间因流速不同而产生压力差，使后半部低速流体层16的低流速产生的高压力向前半部高速流体层15的高流速，产生低压力转移压力差(前、后部是相对而言，也可为扇叶2长度的1/3、或2/3为前半部或后半部)压力差就是推动力，这种在扇叶2长度方向形成的前半部或后半部壳体17上，因流速不同而产生从后向前的压力差来驱动扇叶2更快转动，从而扇叶2壳体17同一面上的前后部之间，因不同流速产生的压力差来驱动扇叶2更快转动。

进一步地，在内层流体通道4连接在壳体17内的一侧面或两侧面，设有多个不大的、均布的第二通水口6与外界相通，把其内低流速产生高压力，顺其扇叶2形状向前半部高速流体层15的高流速，产生低压力转移压力差驱动扇叶2更快转动。

进一步地，在扇叶2壳体17在宽度方向，在扇叶2转动同方向的一侧面上，设有多个第一通水口5与外层流体通道3相通，在扇叶2转动同方向，在宽度方向的一侧面形成高速流体层15，与宽度方向的另一侧面上的低流速之间，因流速不同而产生压力差推动力来源。

由此，发现第二推动力来源如下：

流体经过扇叶2壳体17长度或宽度方向，在其前后或左右部之间的流速不同，而产生压力差和推动力来源。

其中，扇叶2的迎风面或/和背风面在长度或宽度方向的壳体17上，分为前后、或左右两部分壳体17，它们之间的流速不同而产生压力差和推动力来源，流速相差越大，产生的压力差越大，获得动力来源越多。

第二推动力来源并没多消耗额外动力，就使叶轮1的推动力大大提高。

请参阅图1-3，本发明的实施例三为：

与实施例一不同是去掉扇叶2壳体17上的第二通口和导管20，内层流体通道4为管状，设置在外层流体通道3的内部，外层流体通道3围绕在内层流体通道4周围；管状的内层流体通道4的壳体17为内壳18，围绕内壳18的外表面设置凹凸于表面的螺旋形扰流面10，来更多延长流体经过外层流体通道3内的路径，在内壳18上设多个均布的不大的第三通口，使内、外层流体通道3之间相通，外层流体通道3通过多个均布在扇叶2壳体17周围第一通水口5与外界相通。

叶轮1转动时，产生极大离心力，在离心力强大牵引力的动力作用下、使大量流体从扇叶2迎风面和背风面壳体17，从多个均布的第一通水口5极快速度进入外层流体通道3内，经螺旋形扰流面10一圈又一圈顺其形状转动中瞬间经过，很容易数倍、甚至更多倍的延长其流体经过路径，使之流速更快于内层流体通道4。

于是使扇叶2壳体17周围的多个均布的第一通水口5附近的流速加快，以致整个壳体17表面与外层通道内，共同形成二层内外相通的高速流体层15，与内层流体通道4之间流速差异若干倍，甚至更多倍的压力差，从而使内层流体通道4内的低流速产生的高压力，从多个不大的第三通水口7向外方向，对壳体17表面与外层通道内共同形成高速流体层15的高流速低压力转移压力差。

从而形成围绕各扇叶2壳体17周围产生的多倍的压力差转移层14，多倍的压力差与周围的流体的压力方向相反而大部分抵消流体压力，这抵消的大部分压力就转变为更大的动力来源。

进一步地，内层流体通道4的部分流体压力也可通过导管20与扇叶2壳体17上对应设置的第二通气口相通，另一部分在内壳18上设置的第三通气口与外层流体通道3相通。

请参照图1-3，本发明的实施例四为：

与实施例三不同是，在叶轮1的扇叶2背风面壳体17内依次设有外层流体通道3和内层流体通道4。内层流体通道4通过内壳18上设有的多个较小的第三通水口7与外层流体通道3相通，外层流体通道3通过多个较大的第一通水口5与扇叶2壳体17的背风面相通，或内层流体通道4的一部分，或全部通过导管20与对应在扇叶2壳体17上的背风面上的多个第二通水口6相通，在扇叶2壳体17的叶尖位置与叶轮1转动相反方向设有排水口13与外层通道相通。

在动力驱动下使叶轮1转动时，大量流体围绕扇叶2壳体17周围经过，当流体从扇叶2壳体17迎风面绕到背风面时，从第一通水口5、第三通水口7分别进入内、外层通道内；因为只有外层流体通道3设有螺旋形扰流面10、排水口13，而使流速加快从叶尖位置的排水口13向外排出，而内层流体通道4内的多个第三通水口7因通水面积小，所以流速不畅而使流速减慢。

由于叶轮1转动时，产生极大离心力，在离心力强大牵引力的动力作用下、使大量流体从扇叶2壳体17上的较大第一通水口5极快速度进入外层流体通道3内，经螺旋形扰流面10一圈又一圈顺其形状转动中瞬间经过、，同时第一通水口5的进水面积大于第三通水口7很多，大量流体从均布在壳体17背风面上的多个第一通水口5进入外层流体通道3内，使外层流体通道3内的流速快于内层流体通道4内的流速若干倍，于是在扇叶2壳体17的背风面上形成高速流体层15，与内层流体通道4因流速不同而产生压力差，在扇叶2壳体17背风面上形成压力差转移层14，所产生向外方向的压力，与周围流体向内压力方向相反而相互部分抵消，这抵消的压力部分就转变为推动力来源。

进一步地，内层流体通道4与外层流体通道3之间因流速不同而产生向外方向的压力差，把背水面上的流体压力向外转移，转移多少就转变为多少推动力。

进一步地，扇叶2的迎水面流体从宽度方向经过，背水面流体从长度方向，而通常扇叶2在长宽方向相差5倍左右、扰流面9又进一步延长多倍路径而产生更大压力差和推动力的来源。

因此，发现第三推动力来源如下：

流体经过扇叶2壳体17内的内外层之间，背风面长度方向与迎风面宽度方向之间的流速不同而产生压力差的推动力来源。

流体从扇叶2迎水面的宽度方向经过，绕到背水面从多个第一通水口5进入外层流体通道3内，经过整个扇叶2壳体17长度方向，到叶尖位置从排水口13向外排出。

于是在背风面长度方向与迎风面宽度方向之间因流体经过的路径不同，流速不同而产生压力差。

通常扇叶2壳体17长度与宽度相差5倍左右，此时又因为螺旋形扰流面10又延长若干倍的流体经过路径，如螺旋形扰流面10仅延长3倍路径(很容易实现)，此时叶轮1的各扇叶2迎风面与背风面之间产生至少8倍左右的流体压力差，第三动力来源的发现，并没多消耗动力就使叶轮1的推动力大大提高，甚至成倍提高。

通过合理设计，更多延长背水面流体经过的路径，形成扇叶2内外表面之间路径的更大差异，第三推动力来源甚至可以大于传统螺旋浆产生的反作用力

因此，传统螺旋桨把吸入的流体向后喷出产生的反作用力，与第三推动力来源，这两种不同的推动力来源、共同形成更大推动力。

请参阅图1图3，本发明的实施例五为：

与上不同是，在扇叶2壳体17的叶尖位置与叶轮1转动相反方向，设有排水口13与外层通道相通，各扇叶2外层流体通道3内通过螺旋形扰流面10，延长多倍流体经过的路径，从排水口13在叶轮1转动相反方向排出快于叶轮1速度多倍的流体，叶轮1的各扇叶2同时、同方向、从叶尖向外排出快于叶轮1速度的流体，各扇叶2排水口13共同向外排出快于叶轮1速度的流体，能产生更大推动力来驱动叶轮1更快的转动。

因此，发现第四推动力来源如下：

从扇叶2叶尖处向外排出与扇叶2旋转方向相反的高速流体，快于扇叶2速度多少，就产生多少推动力来源。

另外，尤其重要的是从排水口13向外排出高速流体的压力方向，与周围流体向内的压力方向相反，而相互抵消流体压力，使叶尖的流体压力大大减少，从而摩擦力有效减少，解决了自螺旋浆出现几百年来，叶轮1高速转动在叶尖部位与流体摩擦，产生高速汽泡而造成周期性的损坏，从而使螺旋浆的使用寿命大大提高。

请参阅图5，本发明的实施例六为：

与上不同是，水中动力装置由至少一级叶轮1构成。

多级叶轮1设在外壳101内，同转轴19连接多级叶轮1，多级叶轮1的每一级叶轮1的每一片扇叶2的内外两层流体通道之间，在壳体17迎水面和背水面上都产生的压力差转移层14。由此：

1、扇叶2壳体17内的内外两层流体通道向外在迎水面和背水面转移多少流体压力，就减少多少流体阻力，就获得多少第一动力来源。

2、扇叶2的迎风面或/和背风面在长度、或宽度方向的壳体17上，分为前后、或左右两部分壳体17、它们之间的流速不同而产生压力差和推动力来源，流速相差多少，产生的压力差是多少，获得等第二推动力来源是多少。

3、流体经过扇叶2迎风面和背风面长、宽方向的路径相差多少，使每一片的扇叶2就产生多少压力差，就获得多少第三推动力来源。

4、流体从扇叶2的叶尖处的排水口13，向外排出与扇叶2旋转方向相反的高速流体，快于扇叶2转动速度多少，就产生多少推动力来源。

上述4种不同的推动力来源，共同又形成更大的推动力，然后多级叶轮1又逐级累加后产生的推动力已不低于原动力装置吸排水产生的推动力，由此在不增加额外动力的前提下使动力装置的推动力成倍提高。

由动力驱动的叶轮1早在蒸气机时代就已出现，经200年的发展，叶轮1产生推动力的唯一来源就是把流体吸入后再排出产生反作用推动力。

或多级叶轮1每级吸入流体压缩，然后逐级压缩产生高压力的压缩机、或抽排水设备。

而本发明的一级或多级叶轮1，一级或逐级压缩机产生的很大的压力，以及很大推动力来源，与传统叶轮1产生压力、推动力来源完全不同，上述4种动力来源并没多消耗额外动力，就已产生不小于传统叶轮1的压力、及反作用推动力。

本发明的一级或多级叶轮1，包括风扇、螺旋浆、螺杆叶轮1及各种由动力驱动旋转产生压力和推动力的水中动力装置的叶轮1。

本发明动力来源并没多消耗额外动力，就使叶轮1的推动力成倍提高，使水中运动装置的船舶、潜艇等速度大大提高，能耗显著降低。

本发明也使各种用于在水中的动力装置的压缩机、抽排水设备的动力利用率显著提高，对各种水中动力装置的未来发展，将产生革命性的变革。

请参照图1-5，本发明的实施例七为：

与上述不同的是，去掉排水口13、在水中动力装置的叶轮1的壳体17外部，设有与外层流体通道3相通的动力设备，所述动力设备为吸水马达11。

其中，吸气马达的吸水口通过吸水管21与中空转轴19相通，中空转轴19内的中空通道与叶轮1的各扇叶2壳体17内的外层流体通道3相通，外层流体通道3通过多个第一通水口5与扇叶2的背水面相通，吸气马达的排水口13与外界相通或通过管道与动力装置的进水口相通。

扇叶2壳体17内的内层流体通道4把外层流体通道3分为上下层通道，上下层通道之间通过在叶尖壳体17内的通气口相连通，外层流体通道3内设有凹凸于表面的扰流面9，通过多个第一通气口与扇叶2的背风面相通，吸气马达的排气口与外界相通或与动力装置的进气口相通。

风扇工作时扇叶2高速转动而产生离心力，此时吸气马达产生的强大吸力与离心力方向一致，两种不同的动力来源，共同把流体从扇叶2外壳101的背风面上均布的多个第一通气口，高速吸入外层流体通道3的上层通道内，又经通气口经过下层通道与吸气管相通，从而形成背风面壳体17上和外层通流体道内彼此相通的两层高速流体层15，与内层流体通道4之间产生极大压力差；迎风面和背风面之间产生极大压力差；同时在扇叶2外壳101的迎风面上形成压力差转移层14，与扇叶2周围的外部流体压力方向相反而相互抵消，抵消的部分转变为动力来源。

动力装置工作时叶轮1高速转动，此时吸气马达产生的强大吸力，把流体从扇叶2壳体17的背水面上均布的多个第一通水口5高速吸入外层流体通道3内，形成背水面壳体17上和外层流体通道3内彼此相通的两层高速流体层15，与内层流体通道4之间产生极大压力差，在扇叶2壳体17的背风面上形成压力差转移层14，与扇叶2周围的外部流体压力方向相反而相互抵消多少压力，抵消的部分转变为多少推动力来源。因此吸水马达11产生极大吸力，使扇叶2迎风面和背风面之间很容易在上述的基础上又产生至少10多倍的压力差；

因此，发现第五动力来源如下：

在动力作用下使扇叶2迎水面或背水面之间因流速不同、而产生压力差的推动力来源。

吸水马达11耗费很小能耗，仅加快几片扇叶2背风面的流速，使外层流体通道3内的流速在第三推动力来源的基础上，又比内层流体通道4的流速很容易又快10多倍，于是形成至少10多倍的压力差，便扇叶2壳体17迎风面和背风面之间又形成至少10多倍以上的压力差而产生更大推动力来源。

进一步地，吸气马达产生的强大吸力，把流体从扇叶2壳体17的背水面和迎水面上面，从均布的多个第一通水口5把流体高速吸入外层流体通道3内，因此：

1、扇叶2迎风面和背风面之间产生至少10多倍的压力差；

2、扇叶2的内外两层通道之间产生至少10多倍的压力差；

两种不同的压力差共同又产生更大的推动力来源，然后一级或多及叶轮1的各扇叶2逐级累加后，产生比原来传统推动力更大的推动力来源。

因此，发现第六推动力来源如下：

在动力作用下使扇叶2壳体17内的内外层之间，迎水面和背水面之间因流速不同而产生更大推动力来源。

进一步地，请参照实施例二，吸水马达11与外层流体通道3相通，极大的吸力使扇叶2的迎风面和/或背风面，在壳体17长度方向的前半部形成高速流体层15，与扇叶2的后半部低速流体层16之间，形成10倍从后向前的压力差，使扇叶2更快转动而获得动力来源。

进一步地，吸水马达11与外层流体通道3相通，极大的吸力使扇叶2的迎风面和/或背风面壳体17的在扇叶2宽度方向，在扇叶2旋转同方向的一侧面形成高速流体层15与另一侧面之间，形成10倍压力差使扇叶2更快转动而获得动力来源。

因此，发现第七推动力来源如下：

在动力作用下、流体经过扇叶2壳体17长度或宽度方向，在其前后、或左右部之间的流速不同、而产生压力差和更大推动力来源。

第七动力来源是从第二动力来源基础上又通过动力作用下产生，吸气马达的强大吸力很容易通过外层流体通道3，仅加快几片扇叶2其前后、或左右部之间10倍压力差、而产生更大推动力来源。

请参照图1-5，本发明的第八实施例为：

与实施例七不同的是，在扇叶2壳体17迎风面和背风面上均布的多个第一通水口5，在吸气马达强大吸力状态中，把迎风面和背风面上的流体从第一通水口5高速吸入外层流体通道3中，使扇叶2壳体17周围和外层流体通道3中形成高速流体层15，与内层流体通道4产生极大压力差，从而围绕扇叶2壳体17周围形成压力差转移层14，与周围向内方向的流体压力相反而相互抵消，抵消的部分压力就转变为叶轮1的更大推动力来源。

因此，发现第八推动力来源如下：

在动力作用下，使扇叶2壳体17周围和外层通道内形成高速流体层15，与低流速的内层之间产生更大推动力来源。

第八动力来源是从第一动力来源基础上又通过动力作用下产生，吸气马达的强大吸力很容易通过外层流体通道3，加快几片扇叶2迎风面和背风面若干倍，甚至10多倍的流速，使内、外通道之间产生10多倍的压力差，形成10多倍压力差的压力差转移层14，与周围向内的流体压力方向相反，可以抵消周围流体的大部分压力，这抵消的大部分流体压力，转变为动力装置更大的推动力来源。

对功率较大或体积较大的叶轮1、动力设备此时为发动机来产生更大压力差，由此产生更大推动力。

本发明改变传统叶轮1的流体分状态的内层快于外层流速，为内层慢于外层流速，内外层之间流速相差越大，获得的动力来源越多，反之耗费的动力就越多。

本发明把流体压力引向外部，而传统动力装置却把外部压力引向自身，这个道理最浅显不过，本发明获得很大动力来源，而传统动力装置不得不耗费更大的动力来克服流体阻力。

上述八种推动力来源，加上第九种传统叶轮1反作用推动力，将使所有水中运动装置的速度显著提高、能耗明显下降，本发明对各种水中动力装置的未来发展，产生革命性的变革。

综上所述，本发明提供的一种水中动力装置，运用压力差概念在动力装置的扇叶2内分别设有内、外两层流体通道，外层流体通道3内设有扰流面9，利用内层低流速产生的高压力，向外层高流速产生的低压力转移而形成的压力差而转变推动力，获得八种推动力来源、再加上原来叶轮1产生的反作用推动力一共产生九种推动力如下：

第一动力来源：

在扇叶2周围形成内外两层不同流速的流体层：如内层慢于外层流速就获得动力来源；反之就增大动力消耗。

第二推动力来源：

流体经过扇叶2壳体17长度或宽度方向，在其前后、或左右部之间的流速不同、而产生压力差和推动力来源。

第三动力来源：

流体经过扇叶2壳体17内的内外层之间、背风面长度方向与迎风面宽度方向之间的流速不同、而产生压力差的推动力来源。

第四推动力来源：

从扇叶2叶尖处向外排出与扇叶2旋转方向相反的高速流体，快于扇叶2速度多少，就产生多少推动力来源。

第五动力来源：

在动力作用下，扇叶2迎水面或背水面之间流速不同、而产生更大的推动力来源。

第六动力来源：

在动力作用下，使扇叶2壳体17内的内外层之间，迎风面和背风面之间因流速不同而产生更大推动力来源。

第七推动力来源现：

在动力作用下，流体经过扇叶2壳体17长度或宽度方向，在其前后、或左右部之间的流速不同、而产生压力差和推动力来源。

第八推动力来源：

在动力作用下，使扇叶2壳体17周围和外层通道内形成高速流体层15，与低流速的内层之间产生更大推动力来源。

第九推动力来源：

传统叶轮1产生的反作用推动力来源。

以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等同变换，或直接或间接运用在相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (10)

1.一种水中动力装置，包括叶轮，其特征在于：所述叶轮上的扇叶的壳体内依次设有相通的外层流体通道和内层流体通道，所述外层流体通道通过至少一个的第一通水口与外界相通；所述外层流体通道内设有凹凸于表面的扰流装置。

2.根据权利要求1所述的一种水中动力装置，其特征在于：还包括转轴，所述叶轮与所述转轴套接；所述扇叶的壳体的迎风面和背风面设有至少一个的所述第一通水口与外层流体通道相通。

3.根据权利要求1所述的一种水中动力装置，其特征在于：所述扇叶的壳体远离所述叶轮的叶尖位置，与所述扇叶转动方向相反的侧面位置设有至少一个排水口。

4.根据权利要求1所述的一种水中动力装置，其特征在于：所述内层流体通道通过至少一个的第三通水口与外层流体通道相通；所述第一通水口的开口面积大于第三通水口的开口面积；所述扇叶的壳体的整个背水面上设有至少一个的所述第一通水口与所述外层流体通道相通。

5.根据权利要求1所述的一种水中动力装置，其特征在于：所述内层流体通道为中空管状结构，所述扰流装置围绕设置在所述中空管状结构的外壁，所述扰流装置为凹凸于表面的扰流面或螺旋形扰流面。

6.根据权利要求1所述的一种水中动力装置，其特征在于：所述扇叶的壳体沿长度方向至叶尖位置，及叶尖弧度部分设有所述第一通水口；和/或在所述扇叶沿宽度方向，与所述扇叶转动方向同一侧面位置设有所述第一通水口。

7.一种水中动力装置，包括叶轮，其特征在于：所述叶轮上的扇叶的壳体内依次设有外层流体通道和内层流体通道，所述外层流体通道通过至少一个的第一通水口与外界相通；所述内层流体通道通过至少一个的第二通水口与外界相通；所述外层流体通道内设有凹凸于表面的扰流装置。

8.根据权利要求7所述的一种水中动力装置，其特征在于，所述内层流体通道通过导管与所述壳体上的所述第二通水口相通；所述内层流体通道通过至少一个的第三通水口与外层流体通道相通；所述第一通水口的开口面积分别大于第二通水口、第三通水口及导管的开口面积。

9.一种水中动力装置，包括叶轮，其特征在于：还包括动力设备和吸水管；所述叶轮上的扇叶的壳体内依次设有相通的外层流体通道和内层流体通道；所述外层流体通道通过至少一个的第一通水口与外界相通；所述内层流体通道通过至少一个的第二通水口与外界相通；所述动力设备通过吸水管和所述第一通水口相通。

10.根据权利要求9所述的一种水中动力装置，其特征在于：所述内层流体通道通过至少一个的第三通水口与外层流体通道相通；所述内层流体通道通过导管与所述第二通水口或/和所述第三通水口相通；所述第一通水口的开口面积分别大于第二、第三通水口及导管的开口面积。