CN110792659A - 流体中运动体的减阻和快速散热方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种流体中运动体的减阻和快速散热方法，其为流体中运动体(1)前端部(2)的内部，有人字形导流管(3)和多个弯曲导流管(4)。使得前端部(2)在运动时所受阻力减小，运动体(1)的航程和速度都将大大增加；使得前端部(2)散热快，前端部(2)的动态平衡温度较低，对前端部(2)材料的耐温要求较低，从而制造成本显著降低。本申请为减阻和散热另辟蹊径闯了一条新路。
Description
技术领域
本发明涉及一种流体中运动体的减阻和快速散热方法，尤其是减小流体中运动体所受阻力和快速散热的流体中运动体的减阻和快速散热方法。
背景技术
流体中的运动体在运动尤其是高速运动过程中，流体对其阻力很大，不但提速受到限制，而且能源消耗大，航程缩短；由于摩擦生热，运动体的前端急剧升温，重则熔化，或者升华，甚至解体，轻则材料的性能显著降低。
当前克服空气阻力的办法是采用大功率发动机，运动体的速度已达十多倍音速，如高超音速导弹；当前克服水的阻力的办法是采用大功率发动机和采用“空化”技术，“暴风雪”鱼雷的速度已达100m/s(约200节)；当前克服急剧升温的办法是开发耐高温材料，现在已开发出在3千多摄氏度的高温下性能不变的材料。
上述方法都存在缺点。大功率发动机和“空化”发生器能源消耗大，运动体的航程受到限制；耐高温材料生产工艺复杂，制造成本很高。
除了上述方法外，能不能通过减小运动体所受阻力，以减小能源消耗，增大航程和速度呢？运动体能不能采用新的结构使其快速冷却，以降低对材料的耐温要求，降低制造成本呢？
为了让中国从制造大国快速转化为制造强国，为了极大提高中国的军力，科技工作者需要为此另辟蹊径闯一条新路。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种流体中运动体的减阻和快速散热方法，使流体中的运动体所受阻力减小和快速散热的流体中运动体的减阻和快速散热方法。
为解决上述技术问题，本发明的技术方案为：
一种流体中运动体的减阻和快速散热方法，含运动体；该运动体，包含一切在空气中或水中运动的物体，如导弹、飞机机身、炮弹、高铁机车、鱼雷、潜艇、船舶等等。
该运动体的前端为前端部；该前端部，或原来就有的，或为新装置的；该前端部，或为顶点在正前方的半球形，或流线形，或其他形状。
该前端部的内部有一个人字形导流管和多个弯曲导流管，该人字形导流管和这多个弯曲导流管的轴线位于同一水平面上，且该运动体的轴线位于该水平面上。
该人字形导流管或该弯曲导流管的横断面，或为圆形，或为扁形，或为其他形状。
该人字形导流管或该弯曲导流管的前端口，位于该前端部的前端面上且向前敞开；该人字形导流管或该弯曲导流管的后端口，向该前端部的侧后方敞开。
该人字形导流管，其前端口的中心点位于该前端部的顶点。
这多条弯曲导流管分居该人字形导流管的两侧，且两侧的弯曲导流管彼此轴对称。
分子之间既存在引力又存在斥力，当分子之间的距离等于r时，引力和斥力平衡。当分子之间的距离小于r时，随距离的减小，引力和斥力都增大，但斥力的增大显著快于引力的增大，从而斥力大于引力，因而分子力(引力和斥力的合力)表现为斥力。空气中的运动体高速向前运动时，运动体前端部前方的空气被压缩，使得空气分子之间的距离小于r，在强大分子力作用下运动体有如撞到一堵“空气墙”，因而阻力大。又由于空气的比热容很小，摩擦生热使得前端部温度升高快。本申请采用这样的结构后，由于人字形导流管和多个弯曲导流管为运动体前端部前方的空气提供了向后流动的通道，运动体前端部前方空气的密度减小，也就是说分子之间的距离增大，空气对运动体前端部的阻力减小，摩擦生热较小。另一方面，空气流过前端部的人字形导流管和多个弯曲导流管的过程中，对前端部的内部不断进行冷却，因而前端部的动态平衡温度较低，即使采用耐温较低的材料也能胜任。对于水中的运动体阻力的减小也可这样解释，只是由于水的比热容大，人字形导流管和多个弯曲导流管主要起减阻作用，散热降温虽然也存在，但显得不起重大作用。
采用这样的结构后，由于运动体前端部所受阻力减小，根据能量守恒定律，在相同功率发动机的条件下，运动体的航程和速度都将大大增加。
采用这样的结构后，由于运动体前端部的内表面和内部都散热，散热快，对前端部材料的耐温要求降低，从而制造成本显著降低。
采用这样的结构后，或许对中国制造和军力的提升有点作用。
采用这样的结构后，为减阻和散热另辟蹊径闯了一条新路。
附图说明
下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步详细的说明。
图1是流体中运动体的水平剖面示意图，该运动体的轴线位于该剖面上。
具体实施方式
如图1所示。
一种流体中运动体的减阻和快速散热方法，含运动体1；该运动体1，包含一切在空气中或水中运动的物体，如导弹、飞机机身、炮弹、高铁机车、鱼雷、潜艇、船舶等等。
该运动体1的前端为前端部2；该前端部2，或原来就有的，或为新装置的。该前端部2，或为顶点在正前方的半球形，或流线形，或其他形状。
该前端部2的内部有一个人字形导流管3和多个弯曲导流管4，该人字形导流管3和这多个弯曲导流管4的轴线位于同一水平面上，且该运动体1的轴线位于该水平面上。
该人字形导流管3或该弯曲导流管4的横断面，或为圆形，或为扁形，或为其他形状。
该人字形导流管3或该弯曲导流管4的前端口，位于该前端部2的前端面上且向前敞开。该人字形导流管3或该弯曲导流管4的后端口，向该前端部2的侧后方敞开。
该人字形导流管3，其前端口的中心点位于该前端部2的顶点。
这多条弯曲导流管4分居该人字形导流管3的两侧，且两侧的弯曲导流管4彼此轴对称。
上面结合附图对本发明的实施方式作了详细说明。本发明并不限于上述实施方式，在所属技术领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本发明宗旨的前提下作出各种变化，例如，为了降低制造难度，将弯曲导流管4改为直管道；又如，当前端部2的竖直高度大于横向宽度时，在前端部2的上部或下部的内部增加弯曲导流管4。在不脱离本发明宗旨的前提下作出的各种变化，仍属于本发明的范围。
Claims (1)
1.一种流体中运动体的减阻和快速散热方法，含运动体(1)；所述运动体(1)，包含一切在空气中或水中运动的物体，如导弹、飞机机身、炮弹、高铁机车、鱼雷、潜艇、船舶等等；
其特征在于：
所述运动体(1)的前端为前端部(2)；所述前端部(2)，或原来就有的，或为新装置的；所述前端部(2)，或为顶点在正前方的半球形，或流线形，或其他形状；
所述前端部(2)的内部有一个人字形导流管(3)和多个弯曲导流管(4)，该人字形导流管(3)和这多个弯曲导流管(4)的轴线位于同一水平面上，且运动体(1)的轴线位于该水平面上；
所述人字形导流管(3)或所述弯曲导流管(4)的横断面，或为圆形，或为扁形，或为其他形状；
所述人字形导流管(3)或所述弯曲导流管(4)的前端口，位于所述前端部(2)的前端面上且向前敞开；所述人字形导流管(3)或弯曲导流管(4)的后端口，向所述前端部(2)的侧后方敞开；
所述人字形导流管(3)，其前端口的中心点位于所述前端部(2)的顶点；
这多条弯曲导流管(4)分居所述人字形导流管(3)的两侧，且两侧的弯曲导流管(4)彼此轴对称。
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Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB2093152A (en) * | 1981-02-12 | 1982-08-25 | Walmsley Sidney | Boundary Layer Control |
| JPH1047316A (ja) * | 1996-08-05 | 1998-02-17 | Masahisa Shimizu | 流体抵抗吸収ダクト |
| CN101172517A (zh) * | 2006-11-01 | 2008-05-07 | 李晓亮 | 分阻式船舶 |
| CN103085938A (zh) * | 2011-11-03 | 2013-05-08 | 王聪 | 水下高速航行体抗空化方法 |
| DE102014101761A1 (de) * | 2014-02-12 | 2015-08-13 | Rolf Rohden | Vorschiff oder Schiff |
| CN105083538A (zh) * | 2014-08-01 | 2015-11-25 | 郭宏斌 | 一种可极大幅度减阻的减阻外套 |
| JP6234835B2 (ja) * | 2014-02-07 | 2017-11-22 | 三菱重工業株式会社 | 船舶のスラスター |
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Patent Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB2093152A (en) * | 1981-02-12 | 1982-08-25 | Walmsley Sidney | Boundary Layer Control |
| JPH1047316A (ja) * | 1996-08-05 | 1998-02-17 | Masahisa Shimizu | 流体抵抗吸収ダクト |
| CN101172517A (zh) * | 2006-11-01 | 2008-05-07 | 李晓亮 | 分阻式船舶 |
| CN103085938A (zh) * | 2011-11-03 | 2013-05-08 | 王聪 | 水下高速航行体抗空化方法 |
| JP6234835B2 (ja) * | 2014-02-07 | 2017-11-22 | 三菱重工業株式会社 | 船舶のスラスター |
| DE102014101761A1 (de) * | 2014-02-12 | 2015-08-13 | Rolf Rohden | Vorschiff oder Schiff |
| CN105083538A (zh) * | 2014-08-01 | 2015-11-25 | 郭宏斌 | 一种可极大幅度减阻的减阻外套 |
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