[其他]流體動力裝置

無效

• 申請號: 85105039
• 申請日: 1985-06-29
• 公開（公告）號: CN85105039B
• 公開（公告）日: 1988-07-06
• 發明（設計）人: 馬拉瓦爾特;薩里爾;庫斯托
• 申請（專利權）人: 庫斯托基金會
• 主分類號: B63H9/00
• 分類號: B63H9/00;B64C21/06;F15D1/12;F03D1/06
• 代理公司: 中國專利代理有限公司
• 代理人: 楊松齡

本發明涉及一種流體動力裝置，具體涉及一種放在運動流體（例如空氣或水）中使其產生動力的裝置，為的是有效地產生相對于需要的能量消耗而言的最大驅動力。在航海領域中，本發明的具體裝置可利用自然能源，因為它利用風力驅動船舶，協助或代替船用的其他耗能驅動裝置。不過，來發明在其他領域和場合也是有用的，例如用于陸地或冰上車輛、風車、渦輪、水力或風力發電機。

從所周知利用普通的帆（被動裝置）推動小船需要較大的帆面積，這在實踐上有局限性，因為由這種結構而得到的風力與帆面積成正比。利用1931年弗萊特納在18，122號美國再發行專利中所述的“馬格努斯效應”已取得了使用主動裝置的成果，如連續不斷旋轉的圓筒。不過這些裝置對于必要的驅動設備要付出很大的能量消耗，而且機構復雜，原因是為了產生所需的推動力需以每分鐘幾百轉的速度不斷地轉動圓筒。此外，它們在改變方向時必須停止轉動后再反向，使操作受到限制。

本發明是針對現有技術（EP-A-005638）所公開的流體動力裝置的本體結構的具體改進。這類裝置都基于“風力發動機”類型的一類流體動力部件（在馮卡曼等人于1955年7月19日獲準的2，713，392號美國專利中敘述過），利用一個固定而又可定向的空心本體，采用管柱形或圓筒形，最好是具有特殊的截面形狀的空心體，該空心體專門配置了流體可滲透的區域（例如小孔），借助適當的抽氣機或吸入裝置將繞過其本體吸入區表面的流體吸入本體內，另處還配有可調的控制葉片或擋板，以提高輸出和輸入能量的比例，提高該裝置的操作的靈活性。

為了更好地理解本發明，以下討論關于附圖1所示的產生流體動力的基本原理。

圖1表示放在流體（例如空氣）中M點的一個裝置（例如船上的帆），流體相對該裝置的速度為V，裝置受到一個作用力F，此力可以分解為重直于流體速度V的驅動力P和與流體速度V同一方向的阻力R。如果該裝置在M點按方向A移動，與速度矢量形成傾角α，它就受到一個推進力T的作用，此力相當于作用力F在方向A上的投影，因此，對于一定大小的傾角（介于風向和船的航向之間），當α小于90°時，推進力T的大小隨驅動力P的增加而增加，而阻力R則減小。

通常，驅動力和阻力用無因次系數Cz和Cx表示，按下列公式可得

Cz=P12ρv2s]]>

Cx=R12ρv2S]]>

式中P為驅動力（相當于空氣動力學的升力），R是阻力，ρ為流體密度，V為流體速度，S是該裝置在垂直于流體運動方向V的平面上投影表面積，Cz和Cx是眾所周知適用于翼面的升力和阻力（C和C）系數，或稱升力系數和阻力系數。

考慮這些表達式，顯然推進力T可用下式表示：

T＝1/2ρv²s(C_zSinα-C_xCosα)

該式表明，對一定的流體速度V和推進力T的取向α，S與Cz的乘積越大，則推進力也增大。

如果這些結果應用于不要外部供給能量產生驅動力的傳統裝置（例如飛機機翼、船上的帆、風車的葉片或帆等等），則系數Cz實際上低于1.7，但對于有襟翼飛機的機翼，可能為2.2，對于越級支持裝置為2.7。顯然，產生高推動力T所需要的表面積太大，因此在實用上不方便。