專(zhuān)利名稱(chēng)：一種水下高速運(yùn)動(dòng)器具的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種水下高速運(yùn)動(dòng)器具，特別涉及一種使在水下運(yùn)動(dòng)阻力大大減小的高速運(yùn)動(dòng)器具。
背景技術(shù)：
現(xiàn)有的在水下運(yùn)動(dòng)的器具如潛艇、魚(yú)雷在水下的航行，其最高速度一般比在陸地上運(yùn)動(dòng)器具的最高速度慢的多，原因是水的密度比空氣大的多，因而水的阻力也比空氣的阻力大的多。潛艇、魚(yú)雷運(yùn)動(dòng)時(shí)的阻力可用下式計(jì)算F=12Cρu2---(1)]]>式中C阻力系數(shù)u物體運(yùn)動(dòng)速度，m/sρ流體密度，kg/m3研究表明，阻力系數(shù)C一般與運(yùn)動(dòng)物體的形狀有關(guān)，而與流體介質(zhì)無(wú)關(guān)。從上式可以看出，由于水的密度是空氣密度的1000倍左右，所以在相同速度下，水下運(yùn)動(dòng)的物體所受到的阻力約是空氣中運(yùn)動(dòng)物體阻力的1000倍左右。因此，現(xiàn)有的水下運(yùn)動(dòng)器具很難提高其運(yùn)動(dòng)速度。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是為了克服現(xiàn)有水下運(yùn)動(dòng)器具所受阻力大的缺點(diǎn)，提供一種在水下運(yùn)動(dòng)所受阻力相當(dāng)于物體在汽體中運(yùn)動(dòng)所受阻力一樣的水下高速運(yùn)動(dòng)器具。
本發(fā)明利用加熱使的水下運(yùn)動(dòng)的物體與水之間有一層汽膜隔開(kāi)，當(dāng)物體表面的溫度足夠高時(shí)，可使接觸物體表面的水汽化這樣的原理，本發(fā)明的技術(shù)方案是一種水下高速運(yùn)動(dòng)器具，它包括殼體、內(nèi)腔、艙門(mén)、動(dòng)力裝置及控制裝置，其特點(diǎn)是，在內(nèi)腔與殼體之間置有隔熱層，在器具的前部置有燃燒器，在燃燒器的前端置有加熱燃燒區(qū)，在隔熱層與殼體之間為發(fā)熱換熱區(qū)，由燃燒器燃燒產(chǎn)生的高壓氣體進(jìn)入發(fā)熱換熱區(qū)使殼體表面溫度升高，致使與殼體接觸的水汽化，形成一層汽膜。
所述的燃燒器中所用燃料為核燃料或燃燒礦物質(zhì)燃料。
本發(fā)明的有益效果是本發(fā)明的這種構(gòu)思，使運(yùn)動(dòng)器具始終被汽體所包圍，就像在汽體中運(yùn)動(dòng)一樣，這就大大減少阻力，提高器具運(yùn)動(dòng)速度，使器具成為一種新型的水下高速運(yùn)動(dòng)器具。


圖1為一種水下高速運(yùn)動(dòng)器具的原理圖。
具體實(shí)施例方式
由圖1所示的實(shí)施例，燃燒器中用礦物質(zhì)燃料的一種水下高速運(yùn)動(dòng)器具，它包括殼體、內(nèi)腔、艙門(mén)、動(dòng)力裝置及控制裝置，其特點(diǎn)是，在內(nèi)腔2與殼體7之間置有隔熱層3、隔熱層5，在器具的前部置有燃燒器8，后部置有動(dòng)力裝置9和排氣管10，在燃燒器8的前端置有加熱燃燒區(qū)1，在隔熱層3、隔熱層5與殼體7之間為發(fā)熱換熱區(qū)4、6，由燃燒器8燃燒產(chǎn)生的高壓氣體進(jìn)入發(fā)熱換熱區(qū)4、6使殼體7表面溫度升高，致使與殼體7接觸的水汽化，形成一層汽膜，燃燒產(chǎn)生的廢氣從排管10排出。動(dòng)力裝置9提供運(yùn)動(dòng)物體運(yùn)動(dòng)所需的動(dòng)力。內(nèi)腔2為人的活動(dòng)區(qū)或放置物品區(qū)，隔熱層3、5用來(lái)隔離內(nèi)腔和發(fā)熱區(qū)及燃燒區(qū)之間的熱。艙門(mén)11用作人和物品的出入。
由于運(yùn)動(dòng)物體始終被汽體所包圍，就像在汽體中運(yùn)動(dòng)一樣，因此有望大大減少阻力提高運(yùn)動(dòng)速度。要求運(yùn)動(dòng)物體表面始終保持較高的溫度，使得水一粘上立刻被汽化。對(duì)于在河水或海水中運(yùn)動(dòng)的物體，使水汽化的溫度，根據(jù)是淡水或海水以及運(yùn)動(dòng)物體所處的深度的不同而不同，大約150℃～500℃。目前的礦物燃料已能滿(mǎn)足這個(gè)需求，隔熱技術(shù)也可滿(mǎn)足這方面的要求(如宇航方面的技術(shù))。
本發(fā)明從另一個(gè)思路來(lái)說(shuō)，減少介質(zhì)的密度有望減少阻力，提高水中運(yùn)動(dòng)物體的速度，其原理可從式(1)中看出。本發(fā)明根據(jù)熱流體力學(xué)原理，當(dāng)流體流過(guò)一熱的物體時(shí)其流線會(huì)被向外排斥，這就像有一只無(wú)形的手將流體撥開(kāi)，從而可減少流動(dòng)的阻力。
燃料若使用核燃料，則本器具中的排氣管是10可取消，這樣本發(fā)明的器具可用于較深的水下航行，僅從本發(fā)明的構(gòu)思和器具來(lái)講運(yùn)動(dòng)深度是沒(méi)有限制的，即可在水下任意深度下航行。
以上所述內(nèi)容僅為本發(fā)明構(gòu)思下的基本說(shuō)明，而依據(jù)本發(fā)明的技術(shù)方案所作的任何等效變換，均應(yīng)屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求
1.一種水下高速運(yùn)動(dòng)器具，它包括殼體、內(nèi)腔、艙門(mén)、動(dòng)力裝置及控制裝置，其特征在于，在內(nèi)腔(2)與殼體(7)之間置有隔熱層(3、5)，在器具的前部置有燃燒器(8)，在燃燒器(8)的前端置有加熱燃燒區(qū)(1)，在隔熱層(3、5)與殼體(7)之間為發(fā)熱換熱區(qū)(4、6)，由燃燒器(8)燃燒產(chǎn)生的高壓氣體進(jìn)入發(fā)熱換熱區(qū)(4、6)使殼體(7)表面溫度升高，致使與殼體(7)接觸的水汽化，形成一層汽膜。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種水下高速運(yùn)動(dòng)器具，其特征是，所述的燃燒器(8)中所用燃料為核燃料或燃燒礦物質(zhì)燃料。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種水下高速運(yùn)動(dòng)器具，其特征是，在用燃燒礦物質(zhì)燃料的水下高速運(yùn)動(dòng)器具上增設(shè)有排氣管(10)。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種水下高速運(yùn)動(dòng)器具，它包括殼體、內(nèi)腔、艙門(mén)、動(dòng)力裝置及控制裝置，其特點(diǎn)是，在內(nèi)腔與殼體之間置有隔熱層，在器具的前部置有燃燒器，在燃燒器的前端置有加熱燃燒區(qū)，在隔熱層與殼體之間為發(fā)熱換熱區(qū)，由燃燒器燃燒產(chǎn)生的高溫氣體進(jìn)入發(fā)熱換熱區(qū)使殼體表面溫度升高，致使與殼體接觸的水汽化，形成一層汽膜。本發(fā)明的有益效果是本發(fā)明的這種構(gòu)思，使運(yùn)動(dòng)器具始終被汽體所包圍，就像在汽體中運(yùn)動(dòng)一樣，這就大大減少阻力，提高器具運(yùn)動(dòng)速度，使器具成為一種新型的水下高速運(yùn)動(dòng)器具。
文檔編號(hào)B63B1/38GK1803526SQ20061002357
公開(kāi)日2006年7月19日 申請(qǐng)日期2006年1月24日 優(yōu)先權(quán)日2006年1月24日
發(fā)明者李永光 申請(qǐng)人:上海電力學(xué)院