流體動(dòng)力系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種涉及能源與動(dòng)力領(lǐng)域的流體動(dòng)力系統(tǒng)，包括流體動(dòng)力機(jī)構(gòu)和流體推進(jìn)機(jī)構(gòu)，所述流體動(dòng)力機(jī)構(gòu)以機(jī)械傳動(dòng)方式對(duì)所述流體推進(jìn)機(jī)構(gòu)輸出動(dòng)力。本發(fā)明的所述流體動(dòng)力系統(tǒng)，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單成本低，可利用在大地坐標(biāo)系下流動(dòng)的空氣（風(fēng)）或流動(dòng)的水流的動(dòng)力，形成推進(jìn)力?？捎糜跓o(wú)人機(jī)、平流層通訊，可取代帆船，可利用水流航行。
【專利說(shuō)明】流體動(dòng)力系統(tǒng)
[0001]
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0002]本發(fā)明涉及能源與動(dòng)力領(lǐng)域，特別是一種流體動(dòng)力系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0003]自然界中，在大地坐標(biāo)系下處于流動(dòng)中的流體(例如:風(fēng)，海洋、湖泊、江河中的水流、水浪等)流過(guò)流體動(dòng)力機(jī)構(gòu)時(shí)會(huì)產(chǎn)生阻力和動(dòng)力，例如，升力型風(fēng)輪的阻力和升力，此阻力是與流體流動(dòng)的方向相同的力，對(duì)于水平軸風(fēng)輪來(lái)說(shuō)叫軸向推力，此動(dòng)力和升力是驅(qū)使流體動(dòng)力機(jī)構(gòu)發(fā)生旋轉(zhuǎn)的力。如果能夠?qū)⒋诵D(zhuǎn)力對(duì)流體推進(jìn)機(jī)構(gòu)做功，使流體推進(jìn)機(jī)構(gòu)產(chǎn)生一定的推進(jìn)力，這樣就可以制造出一種利用大地坐標(biāo)系下流動(dòng)的流體進(jìn)行推進(jìn)的空中航行器、水上航行器或水下航行器。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]經(jīng)查，有多種技術(shù)方案在飛行的飛機(jī)上安上風(fēng)車或在運(yùn)動(dòng)的汽車上安上風(fēng)車，利用飛機(jī)飛行或汽車行駛所產(chǎn)生的與空氣的相對(duì)運(yùn)動(dòng)推動(dòng)這些風(fēng)車發(fā)電，再利用這些風(fēng)車所發(fā)的電驅(qū)動(dòng)汽車、飛機(jī)的螺旋槳或其它推進(jìn)裝置，這些技術(shù)方案的要點(diǎn)是利用飛機(jī)或車運(yùn)動(dòng)時(shí)所產(chǎn)生的空氣的相對(duì)運(yùn)動(dòng)，他們沒(méi)有考慮到這種方式會(huì)使飛機(jī)或車輛行進(jìn)阻力增加反而消耗更多能量，所以這個(gè)技術(shù)方案是不可行的，這些技術(shù)方案不僅不可行而其實(shí)質(zhì)是一種永動(dòng)機(jī)，因此違反科學(xué)原理。
[0005]下面舉例說(shuō)明這些技術(shù)方案為什么是永動(dòng)機(jī): 在飛機(jī)上安裝風(fēng)車和推進(jìn)器，當(dāng)飛機(jī)航行時(shí)與大氣產(chǎn)生相對(duì)運(yùn)動(dòng)，將相對(duì)運(yùn)動(dòng)的大氣作為“風(fēng)”作用于風(fēng)車產(chǎn)生動(dòng)力，將此動(dòng)力對(duì)推進(jìn)器做功，使推進(jìn)器產(chǎn)生的推力大于風(fēng)車所產(chǎn)生的阻力，那么飛機(jī)就可以不需要任何燃料在大氣層中快速飛行，而且越飛越快，這顯然是不可能的，也顯然是永動(dòng)機(jī)的一種。因?yàn)樵谶@種條件下，所謂的風(fēng)是由飛機(jī)航行所產(chǎn)生的，而不是大自然產(chǎn)生的，換句話說(shuō)，所謂的“風(fēng)”在大地坐標(biāo)系下是不存在定向流動(dòng)的，所以由風(fēng)車和推進(jìn)器構(gòu)成的機(jī)構(gòu)是無(wú)法從在大地坐標(biāo)系下風(fēng)速為零的“風(fēng)”中獲取能量，形成在大地坐標(biāo)系下的整體運(yùn)動(dòng)。
[0006]本發(fā)明所公開(kāi)的流體動(dòng)力系統(tǒng)旨在利用在大地坐標(biāo)系下自然風(fēng)的能量或利用在大地坐標(biāo)系下自然流動(dòng)的水的動(dòng)力(例如,江河、湖泊、海洋中流動(dòng)的水的動(dòng)力)，而不是利用由其它動(dòng)力源推動(dòng)的航行運(yùn)動(dòng)所形成的相對(duì)運(yùn)動(dòng)的流體的動(dòng)力。
[0007]為了解決上述現(xiàn)有技術(shù)中存在的問(wèn)題，本發(fā)明提出的技術(shù)方案如下:
方案1.一種流體動(dòng)力系統(tǒng)，包括流體動(dòng)力機(jī)構(gòu)和流體推進(jìn)機(jī)構(gòu)，所述流體動(dòng)力機(jī)構(gòu)以機(jī)械傳動(dòng)方式對(duì)所述流體推進(jìn)機(jī)構(gòu)輸出動(dòng)力。
[0008]方案2.在方案I的基礎(chǔ)上，所述流體動(dòng)力機(jī)構(gòu)經(jīng)變速機(jī)構(gòu)對(duì)所述流體推進(jìn)機(jī)構(gòu)輸出動(dòng)力。[0009]方案3.在方案I的基礎(chǔ)上，所述流體動(dòng)力機(jī)構(gòu)經(jīng)增速機(jī)構(gòu)對(duì)所述流體推進(jìn)機(jī)構(gòu)輸出動(dòng)力；或所述流體動(dòng)力機(jī)構(gòu)經(jīng)減速機(jī)構(gòu)對(duì)所述流體推進(jìn)機(jī)構(gòu)輸出動(dòng)力。
[0010]方案4.在方案I的基礎(chǔ)上，所述流體動(dòng)力機(jī)構(gòu)和所述流體推進(jìn)機(jī)構(gòu)一體化設(shè)置。
[0011]方案5.在方案4的基礎(chǔ)上，所述流體動(dòng)力機(jī)構(gòu)和所述流體推進(jìn)機(jī)構(gòu)共軸前后一體化設(shè)置。
[0012]方案6.在方案I的基礎(chǔ)上，所述流體動(dòng)力機(jī)構(gòu)和所述流體推進(jìn)機(jī)構(gòu)按徑向排列。
[0013]方案7.在方案I的基礎(chǔ)上，所述流體動(dòng)力機(jī)構(gòu)和所述流體推進(jìn)機(jī)構(gòu)徑向一體化設(shè)置。
[0014]方案8.在方案I的基礎(chǔ)上，所述流體動(dòng)力機(jī)構(gòu)設(shè)為單葉車，所述流體推進(jìn)機(jī)構(gòu)設(shè)為單葉螺旋槳，所述單葉車和所述單葉螺旋槳設(shè)置在同一旋轉(zhuǎn)體上。
[0015]方案9.在方案I的基礎(chǔ)上，所述流體動(dòng)力機(jī)構(gòu)設(shè)為雙葉車，所述流體推進(jìn)機(jī)構(gòu)設(shè)為雙葉螺旋槳，所述雙葉車和所述雙葉螺旋槳設(shè)置在同一旋轉(zhuǎn)體上。
[0016]方案10.在上述所有方案的基礎(chǔ)上，所述流體動(dòng)力機(jī)構(gòu)所產(chǎn)生的阻力和所述流體推進(jìn)機(jī)構(gòu)所產(chǎn)生的推進(jìn)力方向相反。
[0017]方案11.在上述所有方案的基礎(chǔ)上，所述流體動(dòng)力機(jī)構(gòu)設(shè)置在流體流動(dòng)的下游，所述流體推進(jìn)機(jī)構(gòu)設(shè)置在流體流動(dòng)的上游；或所述流體動(dòng)力機(jī)構(gòu)設(shè)置在流體流動(dòng)的上游，所述流體推進(jìn)機(jī)構(gòu)設(shè)置在流體流動(dòng)的下游。
[0018]方案12.在方案求I至方案11中任一方案的基礎(chǔ)上，所述流體動(dòng)力機(jī)構(gòu)設(shè)為風(fēng)動(dòng)機(jī)構(gòu)。
[0019]方案13.在方案求I至方案12中任一方案的基礎(chǔ)上，所述流體推進(jìn)機(jī)構(gòu)設(shè)為動(dòng)風(fēng)機(jī)構(gòu)。
[0020]方案14.在方案求I至方案12中任一方案的基礎(chǔ)上，所述流體推進(jìn)機(jī)構(gòu)設(shè)為水力螺旋槳。
[0021]方案15.在方案求I至方案11中任一方案或方案13或方案14的基礎(chǔ)上，所述流體動(dòng)力機(jī)構(gòu)設(shè)為水輪機(jī)。
[0022]本發(fā)明的原理是:所述流體動(dòng)力機(jī)構(gòu)在大地坐標(biāo)系下處于運(yùn)動(dòng)中的流體的作用下產(chǎn)生阻力和旋轉(zhuǎn)動(dòng)力，此旋轉(zhuǎn)動(dòng)力推動(dòng)所述流體推進(jìn)機(jī)構(gòu)旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生推進(jìn)力，從而使設(shè)置有本發(fā)明的所述流體動(dòng)力系統(tǒng)的航行器發(fā)生位移。
[0023]對(duì)于自身整體密度大于流體密度的航行器要想借助于流體流動(dòng)的動(dòng)力產(chǎn)生航行或懸停，必須有與流體流動(dòng)方向相反的力存在，否則航行器就會(huì)被流體流動(dòng)產(chǎn)生的力加速到與流體流動(dòng)速度接近且按照流體流動(dòng)的方向航行，從而使流體與航行器之間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)消失，最終使航行器失去航行和懸停功能，在流動(dòng)的流體中下沉或墜落。這就好比風(fēng)箏必須有風(fēng)箏線存在，把風(fēng)箏線與大地固定時(shí)，風(fēng)箏可以獲得升力懸停在空中，風(fēng)箏線在人或其它機(jī)構(gòu)的作用下頂風(fēng)移動(dòng)時(shí)，風(fēng)箏也可以獲得升力，如果風(fēng)箏線向風(fēng)的方向移動(dòng)的速度慢于風(fēng)的速度，風(fēng)箏仍然可以獲得升力，當(dāng)風(fēng)箏線按風(fēng)的方向移動(dòng)的速度與風(fēng)速相同時(shí)相當(dāng)于風(fēng)箏線斷掉失去與流體流動(dòng)方向相反的力，則風(fēng)箏墜落。對(duì)于自身整體密度等于流體密度的航行器要想借助于流體流動(dòng)的動(dòng)力產(chǎn)生航行或懸停，必須有與流體流動(dòng)方向相反的力存在，否則航行器就會(huì)被流體流動(dòng)產(chǎn)生的力加速到與流體流動(dòng)速度接近且按照流體流動(dòng)的方向航行，從而使流體與航行器之間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)消失，最終使航行器失去航行和懸停功能，在流動(dòng)的流體中漂流。
[0024]利用所述流體動(dòng)力機(jī)構(gòu)從流體中獲得能量推動(dòng)所述流體推進(jìn)機(jī)構(gòu)產(chǎn)生推力，是可以使設(shè)置有本發(fā)明的所述流體動(dòng)力系統(tǒng)的航行器在流動(dòng)的流體中懸停、順流航行、逆流航行或按其他任何方向航行，但其能量的來(lái)源即所述流體動(dòng)力機(jī)構(gòu)的動(dòng)力來(lái)源一定是在大地坐標(biāo)系下流體流動(dòng)的能量，換句話說(shuō)，流體必須在大地坐標(biāo)系下處于流動(dòng)狀態(tài)，才能使設(shè)置有本發(fā)明的所述流體動(dòng)力系統(tǒng)的航行器在流體中懸停、順流航行、逆流航行或按其他任何方向航行。
[0025]本發(fā)明人對(duì)所述流體動(dòng)力機(jī)構(gòu)設(shè)為水平軸升力型風(fēng)車，所述流體推進(jìn)機(jī)構(gòu)設(shè)為螺旋槳的所述流體動(dòng)力系統(tǒng)在大氣中工作時(shí)的情況進(jìn)行力學(xué)分析如下:
設(shè)P為所述流體動(dòng)力機(jī)構(gòu)的功率，Cp為功率系數(shù)，P為空氣密度，A為所述流體動(dòng)力機(jī)構(gòu)掠過(guò)面積，V為大地坐標(biāo)系下的風(fēng)速，T為所述流體動(dòng)力機(jī)構(gòu)的推力，Ct為推力系數(shù)，Pp為螺旋槳功率，Tp為螺旋槳的推進(jìn)力，Vp為所述流體動(dòng)力系統(tǒng)在大地坐標(biāo)系下的航行速度，η為螺旋槳效率，
則:P=CP(l/2) PA (V-Vp)3, T=Ct (1/2) P A (V-Vp)2 (上述兩公式記載在 2012 年 7 月由科學(xué)出版社出版的《小型風(fēng)力發(fā)電機(jī)設(shè)計(jì)與制作》的第13頁(yè)至第19頁(yè))，Pp=Tp (V-Vp),由于水平軸升力型風(fēng)車對(duì)螺旋槳輸出動(dòng)力，所以P η= Pp=Tp (V-Vp)，再由于所述流體動(dòng)力系統(tǒng)做勻速航行時(shí)，其外力之和等于零，所以T=Tp,即Ct (1/2) PA (V-Vp) 2=Pn/ (V-Vp) =Cp (1/2) PA (V-Vp)3 n/ (V-Vp),整理后得:
Cp/CT= (V-Vp) / ((V-Vp) n )，即 CP/CT=1/ n，也就是只要 cT/cP ( n，所述流體動(dòng)力系統(tǒng)就可以實(shí)現(xiàn)在流體中懸停、順流航行、逆流航行或按其他任何方向航行。
[0026]本發(fā)明中，所謂的“流體動(dòng)力機(jī)構(gòu)”是指在流動(dòng)的流體的作用下產(chǎn)生動(dòng)力的機(jī)構(gòu)，例如風(fēng)動(dòng)機(jī)構(gòu)、水輪機(jī)等。
[0027]本發(fā)明中，所述單葉車、單葉螺旋槳、雙葉車和雙葉螺旋槳可以在氣體中或液體中工作，例如所述單葉車可以是水輪機(jī)或者是風(fēng)車。
[0028]本發(fā)明中，所述水輪機(jī)是在水力作用下能夠旋轉(zhuǎn)輸出旋轉(zhuǎn)動(dòng)力的機(jī)構(gòu)。
[0029]本發(fā)明中，所謂的“流體”可以是水或大氣。
[0030]本發(fā)明中，所謂的“風(fēng)動(dòng)機(jī)構(gòu)”是指在風(fēng)力(在大地坐標(biāo)系下的自然風(fēng))的作用下產(chǎn)生動(dòng)力的機(jī)構(gòu)，例如升力型和阻力型葉輪式風(fēng)力機(jī)(風(fēng)力機(jī)即風(fēng)車或風(fēng)輪)、荷蘭式風(fēng)力機(jī)、多翼式風(fēng)力機(jī)、帆翼式風(fēng)力機(jī)、渦輪式風(fēng)力機(jī)、多風(fēng)輪式風(fēng)力機(jī)、薩布紐斯式風(fēng)力機(jī)(S型風(fēng)力機(jī))、達(dá)里厄型風(fēng)力機(jī)、旋轉(zhuǎn)渦輪式風(fēng)力機(jī)、弗來(lái)納式風(fēng)力機(jī)和費(fèi)特.肖奈達(dá)式風(fēng)力機(jī)等。[0031 ] 本發(fā)明中，所謂的“流體推進(jìn)機(jī)構(gòu)”是指在動(dòng)力作用下在流體中旋轉(zhuǎn)或擺動(dòng)與流體發(fā)生相互作用獲得推進(jìn)力的機(jī)構(gòu)，例如螺旋槳、風(fēng)扇、涵道風(fēng)扇、槳扇、涵道螺旋槳、水下涵道螺旋槳或水下螺旋槳。
[0032]本發(fā)明中，所謂的“動(dòng)風(fēng)機(jī)構(gòu)”是指接受動(dòng)力后能夠產(chǎn)生推進(jìn)力的機(jī)構(gòu)，例如螺旋槳、槳扇、旋翼和風(fēng)扇等。
[0033]本發(fā)明中，所謂的“推進(jìn)力”是指由所述流體推進(jìn)機(jī)構(gòu)在流體中與流體相互作用產(chǎn)生的推進(jìn)力，其實(shí)質(zhì)是根據(jù)動(dòng)量守恒定律由流體流動(dòng)所形成的與流體流動(dòng)方向相反的作用力，或由于所述流體推進(jìn)機(jī)構(gòu)旋轉(zhuǎn)造成的壓力差所形成的作用力，不包括車輪、履帶等通過(guò)固體間摩擦力形成的對(duì)車輛的推力。[0034]本發(fā)明中，所謂的“阻力”是指流體流過(guò)所述流體動(dòng)力機(jī)構(gòu)時(shí)形成的與流體流動(dòng)方向相同的作用于所述流體動(dòng)力機(jī)構(gòu)的力，在有些情況下也稱為軸向推力。
[0035]本發(fā)明中，所謂的“一體化設(shè)置”是指所述流體動(dòng)力機(jī)構(gòu)與所述流體推進(jìn)機(jī)構(gòu)可以按徑向排列，也可以按旋轉(zhuǎn)圓周方向排列，還可以按照流體流動(dòng)方向排列。
[0036]本發(fā)明中，所謂“所述流體動(dòng)力機(jī)構(gòu)和所述流體推進(jìn)機(jī)構(gòu)共軸前后一體化設(shè)置”中的“一體化”是指一次性加工或鑄造而成，其中的“前后”是指所述流體動(dòng)力機(jī)構(gòu)設(shè)置在所述流體推進(jìn)機(jī)構(gòu)之前，或所述流體推進(jìn)機(jī)構(gòu)設(shè)置在所述流體動(dòng)力機(jī)構(gòu)之前。
[0037]本發(fā)明中，所謂的“旋轉(zhuǎn)體”可以是旋轉(zhuǎn)軸或旋轉(zhuǎn)軸套等結(jié)構(gòu)。
[0038]本發(fā)明中，所謂的“機(jī)械傳動(dòng)方式”是指直接固連方式或經(jīng)皮帶、鏈條、齒輪等機(jī)械傳動(dòng)方式。
[0039]本發(fā)明中，所謂的“變速機(jī)構(gòu)”是指動(dòng)力輸入端和輸出端轉(zhuǎn)速不同的機(jī)構(gòu)，例如:固定傳動(dòng)比的增速機(jī)構(gòu)和減速機(jī)構(gòu)以及傳動(dòng)比可調(diào)的增速機(jī)構(gòu)和減速機(jī)構(gòu)等。
[0040]本發(fā)明中，所述流體動(dòng)力機(jī)構(gòu)和所述流體推進(jìn)機(jī)構(gòu)可以同流向設(shè)置，也可以不同流向設(shè)置，即兩者旋轉(zhuǎn)軸心線可以設(shè)置成任意角度。
[0041 ] 本發(fā)明中，所述流體動(dòng)力機(jī)構(gòu)和所述流體推進(jìn)機(jī)構(gòu)的旋轉(zhuǎn)方向可以相同，也可以不同。
[0042]本發(fā)明中，可以通過(guò)加大所述流體動(dòng)力機(jī)構(gòu)的尺寸，例如增加風(fēng)車葉片的長(zhǎng)度等手段從在大地坐標(biāo)系下流動(dòng)的流體中更有效地獲取動(dòng)力。
[0043]本發(fā)明的所述流體動(dòng)力系統(tǒng)可作為飛行器、水上航行器(例如船舶)或水下航行器(例如潛水艇)的動(dòng)力裝置或輔助動(dòng)力裝置。
[0044]本發(fā)明中，所述流體動(dòng)力系統(tǒng)裝載在航行器上可以使航行器航行，具體的，所述流體動(dòng)力系統(tǒng)可以使飛行器飛行，可以使船舶等水上航行器、潛水艇等水下航行器航行，當(dāng)所述流體動(dòng)力機(jī)構(gòu)設(shè)為風(fēng)動(dòng)機(jī)構(gòu)時(shí)，所述飛行器的飛行方向可以按照與大地坐標(biāo)系下風(fēng)力方向成任何角度飛行，當(dāng)所述流體動(dòng)力機(jī)構(gòu)設(shè)為水輪機(jī)等利用水流輸出動(dòng)力的機(jī)構(gòu)時(shí)，所述船舶等水上航行器、潛水艇等水下航行器的航行方向可以按照與大地坐標(biāo)系下水流方向成任何角度行駛。
[0045]本發(fā)明中，在所述流體動(dòng)力機(jī)構(gòu)設(shè)為風(fēng)動(dòng)機(jī)構(gòu)、所述流體推進(jìn)機(jī)構(gòu)設(shè)為動(dòng)風(fēng)機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)中，所述流體動(dòng)力系統(tǒng)可設(shè)置在飛行器上，所述飛行器可以在大氣層中的平流層飛行也可以在大氣層中的對(duì)流層飛行；所述飛行器可以按水平方向飛，也可以按豎直方向飛行。
[0046]本發(fā)明中，在所述流體動(dòng)力機(jī)構(gòu)設(shè)為水輪機(jī)、所述流體推進(jìn)機(jī)構(gòu)設(shè)為水力螺旋槳的結(jié)構(gòu)中，所述流體動(dòng)力系統(tǒng)可設(shè)置在船舶或潛水艇上，所述船舶或所述潛水艇上的所述水輪機(jī)可以借助大地坐標(biāo)系下水流的作用產(chǎn)生動(dòng)力，也可以借助大地坐標(biāo)系下水浪的作用產(chǎn)生動(dòng)力。
[0047]本發(fā)明中，在所述流體動(dòng)力機(jī)構(gòu)設(shè)為風(fēng)動(dòng)機(jī)構(gòu)、所述流體推進(jìn)機(jī)構(gòu)設(shè)為水力螺旋槳的結(jié)構(gòu)中，所述流體動(dòng)力系統(tǒng)可設(shè)置在船舶或潛水艇上，所述船舶或所述潛水艇上的所述流體動(dòng)力系統(tǒng)可以借助大地坐標(biāo)系下風(fēng)的作用產(chǎn)生動(dòng)力推進(jìn)所述船舶或所述潛水艇航行。
[0048]裝載本發(fā)明的所述流體動(dòng)力系統(tǒng)的航行器只能在存在大地坐標(biāo)系下的風(fēng)、水流或水浪的情況下使用。
[0049]本發(fā)明中，一個(gè)所述航行器上可以設(shè)置兩個(gè)以上所述流體動(dòng)力機(jī)構(gòu)。
[0050]本發(fā)明中，一個(gè)所述航行器上也可以設(shè)置兩個(gè)以上所述流體推進(jìn)機(jī)構(gòu)，所述流體動(dòng)力機(jī)構(gòu)和所述流體推進(jìn)機(jī)構(gòu)的數(shù)量可以相同也可以不同。
[0051]本發(fā)明中，在所述航行器上可以設(shè)發(fā)電系統(tǒng)，此發(fā)電系統(tǒng)可以是太陽(yáng)能發(fā)動(dòng)系統(tǒng)，也可以是以所述流體動(dòng)力機(jī)構(gòu)為動(dòng)力源的發(fā)電系統(tǒng)。
[0052]本發(fā)明中，當(dāng)所述航行器設(shè)為飛行器時(shí)，可以在所述航行器上設(shè)機(jī)翼。
[0053]本發(fā)明中，當(dāng)所述航行器設(shè)為飛行器時(shí)，可以在所述航行器上設(shè)導(dǎo)流板，所述導(dǎo)流板控制所述航行器的方向、高度，所述導(dǎo)流板受控制系統(tǒng)控制，所述控制系統(tǒng)可以是電控系統(tǒng)，也可以是液力控制系統(tǒng)。
[0054]本發(fā)明中，在所述航行器上可以設(shè)無(wú)線電遙控系統(tǒng)。
[0055]本發(fā)明中，應(yīng)根據(jù)能源與動(dòng)力領(lǐng)域的公知技術(shù)，在必要的地方設(shè)置必要的部件、單元或系統(tǒng)。
[0056]本發(fā)明的有益效果如下:
本發(fā)明的所述流體動(dòng)力系統(tǒng)，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單成本低，可利用在大地坐標(biāo)系下流動(dòng)的空氣(風(fēng))或流動(dòng)的水流的動(dòng)力，形成推進(jìn)力?？捎糜跓o(wú)人機(jī)、平流層通訊，可取代帆船，可利用水流航行。
【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0057]圖1是本發(fā)明實(shí)施例1的結(jié)構(gòu)示意圖；
圖2是本發(fā)明實(shí)施例2的結(jié)構(gòu)示意圖；
圖3是本發(fā)明實(shí)施例2的所述流體動(dòng)力機(jī)構(gòu)在航行器上設(shè)置的結(jié)構(gòu)示意圖；
圖4是本發(fā)明實(shí)施例3的結(jié)構(gòu)示意圖；
圖5是本發(fā)明實(shí)施例3的所述流體動(dòng)力機(jī)構(gòu)在航行器上設(shè)置的結(jié)構(gòu)示意圖；
圖6是本發(fā)明實(shí)施例4的結(jié)構(gòu)示意圖；
圖7是本發(fā)明實(shí)施例5的結(jié)構(gòu)示意圖；
圖8是本發(fā)明實(shí)施例6的結(jié)構(gòu)示意圖；
圖9是本發(fā)明實(shí)施例7的結(jié)構(gòu)示意圖；
圖10是本發(fā)明實(shí)施例8的結(jié)構(gòu)示意圖；
圖11是本發(fā)明實(shí)施例9的結(jié)構(gòu)示意圖；
圖中:
I流體動(dòng)力機(jī)構(gòu)、10風(fēng)動(dòng)機(jī)構(gòu)、11水輪機(jī)、12單葉車、13雙葉車、2流體推進(jìn)機(jī)構(gòu)、20動(dòng)風(fēng)機(jī)構(gòu)、21水力螺旋槳、22單葉螺旋槳、23雙葉螺旋槳、3變速機(jī)構(gòu)、4飛行器、5船舶、6潛水艇、7旋轉(zhuǎn)體。
【具體實(shí)施方式】
[0058]實(shí)施例1
如圖1所示的流體動(dòng)力系統(tǒng)，包括流體動(dòng)力機(jī)構(gòu)I和流體推進(jìn)機(jī)構(gòu)2,所述流體動(dòng)力機(jī)構(gòu)I以機(jī)械傳動(dòng)方式對(duì)所述流體推進(jìn)機(jī)構(gòu)2輸出動(dòng)力。[0059]實(shí)施例2
如圖2所示的流體動(dòng)力系統(tǒng),其在實(shí)施例1的的基礎(chǔ)上，將所述流體動(dòng)力機(jī)構(gòu)I設(shè)為風(fēng)動(dòng)機(jī)構(gòu)10 ;將所述流體推進(jìn)機(jī)構(gòu)2設(shè)為動(dòng)風(fēng)機(jī)構(gòu)20，所述風(fēng)動(dòng)機(jī)構(gòu)10對(duì)所述動(dòng)風(fēng)機(jī)構(gòu)20輸出動(dòng)力。
[0060]本實(shí)施例中，所述流體動(dòng)力機(jī)構(gòu)I和所述流體推進(jìn)機(jī)構(gòu)2共軸前后一體化設(shè)置，所述流體動(dòng)力機(jī)構(gòu)I設(shè)置在所述流體推進(jìn)機(jī)構(gòu)2之前。作為可以變換的實(shí)施方式，可以改為將所述流體推進(jìn)機(jī)構(gòu)2設(shè)置在所述流體動(dòng)力機(jī)構(gòu)I之前，也可以取消所述流體動(dòng)力機(jī)構(gòu)I和所述流體推進(jìn)機(jī)構(gòu)2的一體化設(shè)置，而是分別設(shè)置并通過(guò)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)輸送動(dòng)力。
[0061]本實(shí)施例中，所述風(fēng)動(dòng)機(jī)構(gòu)10和所述動(dòng)風(fēng)機(jī)構(gòu)20同流向設(shè)置，且旋轉(zhuǎn)方向相同，所述風(fēng)動(dòng)機(jī)構(gòu)10所產(chǎn)生的阻力和所述動(dòng)風(fēng)機(jī)構(gòu)20所產(chǎn)生的推進(jìn)力方向相反。
[0062]附圖3給出了本實(shí)施例中的所述流體動(dòng)力系統(tǒng)在飛行器4上的一種設(shè)置形式，所述流體動(dòng)力系統(tǒng)可以只作為所述飛行器4的一種輔助動(dòng)力機(jī)構(gòu)，當(dāng)然也可以作為其主動(dòng)力機(jī)構(gòu)。
[0063]設(shè)置了本實(shí)施例的所述流體動(dòng)力系統(tǒng)的所述飛行器4，可以在大氣層中的平流層飛行，也可以在大氣層中的對(duì)流層飛行；可以按水平方向飛，也可以按豎直方向飛行；所述飛行器4的飛行方向可以按照與大地坐標(biāo)系下風(fēng)力方向成任何角度飛行，可以順風(fēng)飛行，也可以逆風(fēng)飛行。
[0064]實(shí)施例3
如圖4所示的流體動(dòng)力系統(tǒng),其在實(shí)施例2的基礎(chǔ)上,使所述風(fēng)動(dòng)機(jī)構(gòu)10經(jīng)變速機(jī)構(gòu)3對(duì)所述動(dòng)風(fēng)機(jī)構(gòu)20輸出動(dòng)力，本實(shí)施例中，所述變速機(jī)構(gòu)3設(shè)為增速機(jī)構(gòu)，所述風(fēng)動(dòng)機(jī)構(gòu)10在較低轉(zhuǎn)速的情況下，經(jīng)過(guò)所述增速機(jī)構(gòu)的增速作用使所述動(dòng)風(fēng)機(jī)構(gòu)20高速運(yùn)轉(zhuǎn)。
[0065]作為可以變換的實(shí)施方式，所述變速機(jī)構(gòu)3還可以改設(shè)為減速機(jī)構(gòu)。
[0066]附圖5給出了本實(shí)施例中的所述流體動(dòng)力系統(tǒng)在飛行器4上的一種設(shè)置形式，即在一個(gè)飛行器4上裝載兩個(gè)本實(shí)施例的流體動(dòng)力系統(tǒng)，該兩個(gè)流體動(dòng)力系統(tǒng)在飛行器4的兩側(cè)對(duì)稱設(shè)置。該兩個(gè)所述流體動(dòng)力系統(tǒng)的旋轉(zhuǎn)方向可以相同，也可以不同。該流體動(dòng)力系統(tǒng)可作為所述飛行器4的動(dòng)力系統(tǒng)，也可以只作為所述飛行器4的輔助動(dòng)力系統(tǒng)。
[0067]實(shí)施例4
如圖6所示的流體動(dòng)力系統(tǒng)，其與實(shí)施例2的區(qū)別在于:所述風(fēng)動(dòng)機(jī)構(gòu)10和所述流體推進(jìn)機(jī)構(gòu)2 —體化設(shè)置，具體的，所述流體推進(jìn)機(jī)構(gòu)2設(shè)為動(dòng)風(fēng)機(jī)構(gòu)20，所述風(fēng)動(dòng)機(jī)構(gòu)10和所述動(dòng)風(fēng)機(jī)構(gòu)20徑向一體化設(shè)置。
[0068]選擇性地，所述風(fēng)動(dòng)機(jī)構(gòu)10和所述動(dòng)風(fēng)機(jī)構(gòu)20還可以按旋轉(zhuǎn)圓周方向排列或按照氣流流體方向排列。
[0069]實(shí)施例5
如圖7所示的流體動(dòng)力系統(tǒng)，其與實(shí)施例2的區(qū)別在于:所述風(fēng)動(dòng)機(jī)構(gòu)10和所述動(dòng)風(fēng)機(jī)構(gòu)20按徑向排列。
[0070]所述流體推進(jìn)機(jī)構(gòu)2設(shè)為其他形式時(shí)，也可以參照本實(shí)施例所述流體動(dòng)力機(jī)構(gòu)I和所述流體推進(jìn)機(jī)構(gòu)2按徑向排列。
[0071]實(shí)施例6
一種流體動(dòng)力系統(tǒng)，其在實(shí)施例1的基礎(chǔ)上，如圖8所示，將所述流體動(dòng)力機(jī)構(gòu)I設(shè)為單葉車12，所述流體推進(jìn)機(jī)構(gòu)2設(shè)為單葉螺旋槳22，所述單葉車12和所述單葉螺旋槳22設(shè)置在同一旋轉(zhuǎn)體7上。
[0072]實(shí)施例7
一種流體動(dòng)力系統(tǒng)，其在實(shí)施例1的基礎(chǔ)上，如圖9所示，將所述流體動(dòng)力機(jī)構(gòu)I設(shè)為雙葉車13，所述流體推進(jìn)機(jī)構(gòu)2設(shè)為雙葉螺旋槳23，所述雙葉車13和所述雙葉螺旋槳23設(shè)置在同一旋轉(zhuǎn)體7上。
[0073]實(shí)施例8
如圖10所示的流體動(dòng)力系統(tǒng),其在實(shí)施例1的基礎(chǔ)上,將所述流體動(dòng)力機(jī)構(gòu)I設(shè)為風(fēng)動(dòng)機(jī)構(gòu)10，將所述流體推進(jìn)機(jī)構(gòu)2設(shè)為水力螺旋槳21。
[0074]本實(shí)施例中的所述流體動(dòng)力系統(tǒng)裝載在了船舶5，作為所述船舶5的主動(dòng)力或輔助動(dòng)力機(jī)構(gòu)，所述船舶5的航行方向可以按照與大地坐標(biāo)系下水流方向成任何角度行駛。本實(shí)例中的所述流體動(dòng)力系統(tǒng)還可以裝載在潛艇上。
[0075]具體實(shí)施時(shí)，可選擇性的使所述流體動(dòng)力機(jī)構(gòu)I還可以經(jīng)變速機(jī)構(gòu)3對(duì)所述船舶5上的水力螺旋槳21輸出動(dòng)力。
[0076]實(shí)施例9
如圖11所示的流體動(dòng)力系統(tǒng)，其在實(shí)施例1的基礎(chǔ)上，將所述流體推進(jìn)機(jī)構(gòu)2設(shè)為水力螺旋槳21，將所述流體動(dòng)力機(jī)構(gòu)I設(shè)為水輪機(jī)11。
[0077]本實(shí)施例中的所述流體動(dòng)力系統(tǒng)裝載在了潛水艇6上，作為所述潛水艇6的主動(dòng)力機(jī)構(gòu)，可以使所述潛水艇6以順流或逆流行駛；所述水輪機(jī)11可以借助水流的作用產(chǎn)生動(dòng)力，也可以借助水浪的作用產(chǎn)生動(dòng)力。
[0078]具體實(shí)施時(shí)，本實(shí)施例中的所述流體動(dòng)力系統(tǒng)還可改為設(shè)置在船舶上。
[0079]具體實(shí)施時(shí)，還可選擇性的使所述水輪機(jī)11還可以經(jīng)變速機(jī)構(gòu)3對(duì)所述潛水艇6上的水力螺旋槳21輸出動(dòng)力。
[0080]本發(fā)明的所有實(shí)施方式在具體實(shí)施時(shí)，可以選擇性的將所述流體動(dòng)力機(jī)構(gòu)I設(shè)置在流體流動(dòng)的下游，所述流體推進(jìn)機(jī)構(gòu)2設(shè)置在流體流動(dòng)的上游；或?qū)⑺隽黧w動(dòng)力機(jī)構(gòu)I設(shè)置在流體流動(dòng)的上游，所述流體推進(jìn)機(jī)構(gòu)2設(shè)置在流體流動(dòng)的下游。
[0081]本發(fā)明的所有設(shè)有所述風(fēng)動(dòng)機(jī)構(gòu)10的實(shí)施方式中，都可以選擇性的將所述風(fēng)動(dòng)機(jī)構(gòu)10設(shè)為單葉升力型風(fēng)車或設(shè)為雙葉升力型風(fēng)車。
[0082]本發(fā)明的所有設(shè)有所述風(fēng)動(dòng)機(jī)構(gòu)10的實(shí)施方式中，都可以選擇性的將所述風(fēng)動(dòng)機(jī)構(gòu)10設(shè)為葉輪式風(fēng)力機(jī)、荷蘭式風(fēng)力機(jī)、多翼式風(fēng)力機(jī)、帆翼式風(fēng)力機(jī)、渦輪式風(fēng)力機(jī)、多風(fēng)輪式風(fēng)力機(jī)、薩布紐斯式風(fēng)力機(jī)(S型風(fēng)力機(jī))、達(dá)里厄型風(fēng)力機(jī)、旋轉(zhuǎn)渦輪式風(fēng)力機(jī)、弗來(lái)納式風(fēng)力機(jī)和費(fèi)特.肖奈達(dá)式風(fēng)力機(jī)等。
[0083]本發(fā)明的所有設(shè)有所述動(dòng)風(fēng)機(jī)構(gòu)20的實(shí)施方式中，都可以選擇性的將所述動(dòng)風(fēng)機(jī)構(gòu)20設(shè)為風(fēng)扇或槳扇等。
[0084]本發(fā)明的所有將所述流體動(dòng)力機(jī)構(gòu)I設(shè)為風(fēng)動(dòng)機(jī)構(gòu)10同時(shí)將所述流體推進(jìn)機(jī)構(gòu)2設(shè)為動(dòng)風(fēng)機(jī)構(gòu)20的結(jié)構(gòu)中，都可以參照實(shí)施例2、實(shí)施例4或?qū)嵤├?將所述風(fēng)動(dòng)機(jī)構(gòu)10和所述流體推進(jìn)機(jī)構(gòu)2共軸前后一體化設(shè)置、徑向一體化設(shè)置或徑向排列分別設(shè)置。
[0085]本發(fā)明的所有實(shí)施方式中，都可以選擇性的參照實(shí)施例3設(shè)置所述變速機(jī)構(gòu)3，并可根據(jù)需要將所述變速機(jī)構(gòu)3設(shè)為增速機(jī)構(gòu)或減速機(jī)構(gòu)。[0086]顯然，本發(fā)明不限于以上實(shí)施例，根據(jù)本領(lǐng)域的公知技術(shù)和本發(fā)明所公開(kāi)的技術(shù)方案，可以推導(dǎo)出或聯(lián)想出許多變型方案，所有這些變型方案，也應(yīng)認(rèn)為是本發(fā)明的保護(hù)范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種流體動(dòng)力系統(tǒng)，其特征在于:包括流體動(dòng)力機(jī)構(gòu)(I)和流體推進(jìn)機(jī)構(gòu)(2)，所述流體動(dòng)力機(jī)構(gòu)(I)以機(jī)械傳動(dòng)方式對(duì)所述流體推進(jìn)機(jī)構(gòu)(2 )輸出動(dòng)力。
2.如權(quán)利要求1所述流體動(dòng)力系統(tǒng)，其特征在于:所述流體動(dòng)力機(jī)構(gòu)(I)經(jīng)變速機(jī)構(gòu)(3)對(duì)所述流體推進(jìn)機(jī)構(gòu)(2)輸出動(dòng)力。
3.如權(quán)利要求1所述流體動(dòng)力系統(tǒng)，其特征在于:所述流體動(dòng)力機(jī)構(gòu)(I)經(jīng)增速機(jī)構(gòu)對(duì)所述流體推進(jìn)機(jī)構(gòu)(2)輸出動(dòng)力；或所述流體動(dòng)力機(jī)構(gòu)(I)經(jīng)減速機(jī)構(gòu)對(duì)所述流體推進(jìn)機(jī)構(gòu)(2)輸出動(dòng)力。
4.如權(quán)利要求1所述流體動(dòng)力系統(tǒng)，其特征在于:所述流體動(dòng)力機(jī)構(gòu)(I)和所述流體推進(jìn)機(jī)構(gòu)(2)—體化設(shè)置。
5.如權(quán)利要求4所述流體動(dòng)力系統(tǒng)，其特征在于:所述流體動(dòng)力機(jī)構(gòu)(I)和所述流體推進(jìn)機(jī)構(gòu)(2)共軸前后一體化設(shè)置。
6.如權(quán)利要求1所述流體動(dòng)力系統(tǒng)，其特征在于:所述流體動(dòng)力機(jī)構(gòu)(I)和所述流體推進(jìn)機(jī)構(gòu)(2)按徑向排列。
7.如權(quán)利要求1所述流體動(dòng)力系統(tǒng)，其特征在于:所述流體動(dòng)力機(jī)構(gòu)(I)和所述流體推進(jìn)機(jī)構(gòu)(2)徑向一體化設(shè)置。
8.如權(quán)利要求1所述流體動(dòng)力系統(tǒng)，其特征在于:所述流體動(dòng)力機(jī)構(gòu)(I)設(shè)為單葉車(12)，所述流體推進(jìn)機(jī)構(gòu)(2)設(shè)為單葉螺旋槳(22)，所述單葉車(12)和所述單葉螺旋槳(22)設(shè)置在同一旋轉(zhuǎn)體(7)上。
9.如權(quán)利要求1所述流體動(dòng)力系統(tǒng)，其特征在于:所述流體動(dòng)力機(jī)構(gòu)(I)設(shè)為雙葉車(13)，所述流體推進(jìn)機(jī)構(gòu)(2)設(shè)為雙葉螺旋槳(23)，所述雙葉車(13)和所述雙葉螺旋槳(23)設(shè)置在同一旋轉(zhuǎn)體(7)上。
10.如權(quán)利要求1所述流體動(dòng)力系統(tǒng)，其特征在于:所述流體動(dòng)力機(jī)構(gòu)(I)所產(chǎn)生的阻力和所述流體推進(jìn)機(jī)構(gòu)(2)所產(chǎn)生的推進(jìn)力方向相反。
【文檔編號(hào)】F03D9/00GK103437936SQ201310323782
【公開(kāi)日】2013年12月11日 申請(qǐng)日期:2013年7月30日 優(yōu)先權(quán)日:2012年7月30日
【發(fā)明者】靳北彪 申請(qǐng)人:摩爾動(dòng)力(北京)技術(shù)股份有限公司