專利名稱：流體動力機及其制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種在流體(空氣、水)中運行，且依靠流體而產(chǎn)生流體動力效率很高的流體動力機。
背景技術(shù)：
目前，產(chǎn)生流體動力的裝置主要有推動飛機和輪船用的螺旋槳，風力發(fā)電設(shè)備用的螺旋槳等。上述螺旋槳在運行時，所產(chǎn)生流體動力的效率較低。
本發(fā)明的目的是提供一種在流體中運行時產(chǎn)生流體動力效率很高的流體動力機及其制造方法。流體動力機能用較小的電動力或機械動力獲取較大的流體動力，即用較小的電能或機械能來獲取流體中巨大的靜壓勢能并轉(zhuǎn)變成機械動能。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種能從流體(空氣、水)中獲取較大流體動力的流體動力機及其制造方法。
本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采取的技術(shù)方案為提供一種流體動力機及其制造方法。流體動力機由原動機、圓型機體、圓型機體端蓋、異型轉(zhuǎn)體、傳動軸、儲液容器、機座等構(gòu)成。原動機可采用電動機或發(fā)動機，且與機座用機械方式固定，圓型機體端蓋與圓型機體和傳動軸應(yīng)滿足密封要求，圓型機體與機座用機械方式固定，圓型機體上部設(shè)有液體通孔。異型轉(zhuǎn)體一側(cè)為光滑的平面，另一側(cè)設(shè)有曲線型排水葉片(若干片)，異型轉(zhuǎn)體邊緣具有單向迷宮密封功能，在異型轉(zhuǎn)體高速運轉(zhuǎn)時起密封作用，異型轉(zhuǎn)體與傳動軸靜配合裝配。傳動軸用機械方式(如軸承)裝配在圓型機體和圓型機體端蓋上，傳動軸輸入端用聯(lián)軸器與原動機傳動軸輸出端相連接。儲液容器用機械方式裝配在圓型機體上，且容器內(nèi)的液體與圓型機體內(nèi)的液體相連通，容器內(nèi)的液體與大氣相通，儲液容器外表面有散熱裝置。異型轉(zhuǎn)體平面?zhèn)扰c圓型機體端蓋間的空間為介質(zhì)室，用于存放粘性系數(shù)非常小的液體。異型轉(zhuǎn)體設(shè)有葉片側(cè)與圓型機體間的空間為真空室，用于存放粘性系數(shù)非常小的液體，但在異型轉(zhuǎn)體運轉(zhuǎn)時應(yīng)達到高真空狀態(tài)。
流體動力機運行過程首先通過儲液容器將介質(zhì)室和真空室放滿液體，液體的液面應(yīng)在儲液容器的合適位置，然后啟動原動機運行，在原動機的作用下經(jīng)傳動軸使異型轉(zhuǎn)體進行高速運轉(zhuǎn)，異型轉(zhuǎn)體轉(zhuǎn)動伊始，將真空室的液體經(jīng)介質(zhì)室排到儲液容器內(nèi)而不溢出，使真空室處于高真空狀態(tài)，同時異型轉(zhuǎn)體邊緣處于單向迷宮密封狀態(tài)，以達到真空室的高真空要求。單向迷宮密封只有在異型轉(zhuǎn)體高速運轉(zhuǎn)時，起密封作用。由于真空室處于高真空狀態(tài)，使異型轉(zhuǎn)體和圓型機體在流體中(相對流體)構(gòu)成一整體狀態(tài)。此時圓型機體外表面和異型轉(zhuǎn)體光滑平面在真空室的作用下，同時受到大氣壓力作用，作用力方向相反而大小確不相等。根據(jù)伯努利原理固體在流體中運動，其速度增大而壓強減小，速度減小而壓強增大。由此得知異型轉(zhuǎn)體在高速運轉(zhuǎn)時，其光滑平面有效面積與流體有很高的相對運動，流體作用于異型轉(zhuǎn)體光滑平面有效面積的壓強減小，圓型機體外表面有效面積與流體(空氣、水)相對靜止，流體作用于該面積的壓強就大，由此異型轉(zhuǎn)體光滑平面有效面積與圓型機體外表面有效面積就產(chǎn)生了壓強差，即產(chǎn)生了流體動力。流體動力的方向是圓型機體順軸向向異型轉(zhuǎn)體的方向，流體動力的大小與異型轉(zhuǎn)體光滑平面有效面積的大小有關(guān)，與異型轉(zhuǎn)體的轉(zhuǎn)速有關(guān)，與流體的密度有關(guān)，與真空室的真空度有關(guān)。其公式為P——流體動力機運行時所產(chǎn)生的流體動力；P1——異型轉(zhuǎn)體光滑平面有效面積所受的壓力；P2——圓型機體外表面有效面積所受的壓力；r——異型轉(zhuǎn)體光滑平面有效面積的半徑；n——異型轉(zhuǎn)體的轉(zhuǎn)數(shù)；ρ——流體密度；k——當?shù)貕簭娤禂?shù)。
在真空室的真空度為理想的高真空(10-8托)條件下，根據(jù)伯努利原理得知P1+1/2V12＝P2+1/2ρV22即P1＝P2-1/2PV12對P1進行積分運算P1＝∫0r2Лr(K-1/2×ρω2r2)dr＝KЛr2-1/4ω2r4＝KЛr2-Л2ρ/3600×r4n2
P2＝KЛr2由此可知P＝P2-P1＝Л2ρ/3600×r4n2(P≤P2)流體動力機是機械動力或電動力作用而產(chǎn)生流體動力的設(shè)備，產(chǎn)生的流體動力可以小于機械動力或電動力，也可以遠大于機械動力或電動力，因為他們是兩種不同的動力。根據(jù)公式P＝Л2ρ/3600×r4n2(P≤P2)，我們可以計算出產(chǎn)生流體動力的大小及其功率，根據(jù)機械設(shè)計理論和流體力學原理，我們可以計算出異型轉(zhuǎn)體在正常運轉(zhuǎn)條件下所需的功率，將兩種功率進行比較便得知流體動力機是在流體(空氣、水)中運行，且依靠流體而產(chǎn)生流體動力效率很高的設(shè)備，是用較小的電動力或機械動力獲取較大的流體動力，是用較小的電能或機械能來獲取流體中巨大的靜壓勢能及其轉(zhuǎn)變的機械能及電能的設(shè)備。根據(jù)實際需要如把流體動力機進行串式或并式組裝，則用途很廣。主要用于制造運輸設(shè)備和發(fā)電設(shè)備等。


圖1為本發(fā)明實施例所提供的流體動力機基本結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施例方式
參照附圖，本發(fā)明實施例所提供的這種流體動力機及其制造方法，它由原動機1、傳動軸2、圓型機體端蓋3、異型轉(zhuǎn)體4、介質(zhì)室5、儲液容器6、異型轉(zhuǎn)體的葉片7、真空室8、圓型機體9、機座10等構(gòu)成。原動機1根據(jù)需要可采用電動機或發(fā)動機，原動機1傳動軸用聯(lián)軸器與傳動軸2相連接，原動機1用機械方式固定在圓型機體端蓋3上或機座10上。圓型機體9用機械方式與圓型機體端蓋3固定，且滿足密封要求，圓型機體9用機械方式固定在機座10上，圓型機體9上部設(shè)有流體通孔，用于裝配儲液容器6，使介質(zhì)室5的液體與儲液容器6的液體連通。圓型機體端蓋3與傳動軸2應(yīng)滿足密封要求。儲液容器6用機械方式固定在圓型機體9上部，且容器內(nèi)的液體與大氣相通，同時與介質(zhì)室5的液體連通。異型轉(zhuǎn)體4上設(shè)有若干排水葉片，異型轉(zhuǎn)體4邊緣與圓型機體9間設(shè)有單向迷宮密封功能，異型轉(zhuǎn)體4用機械方式(如軸承)與圓型機體9和圓型機體端蓋3進行動配合裝配，傳動軸2輸入端用聯(lián)軸器與原動機1傳動軸相連接。將粘性系數(shù)非常小的液體通過儲液容器6裝入真空室8和介質(zhì)室5，且液面應(yīng)在儲液容器6內(nèi)適當位置。啟動原動機1運行，原動機1經(jīng)傳動軸2使異型轉(zhuǎn)體4進行高速運轉(zhuǎn)，異型轉(zhuǎn)體4在高速運轉(zhuǎn)伊始將真空室8的液體經(jīng)介質(zhì)室5排入儲液容器6內(nèi)，使真空室8達至高真空狀態(tài)，異型轉(zhuǎn)體4邊緣在高速運轉(zhuǎn)時設(shè)有單向迷宮密封功能，同時確保真空室8達到高真空狀態(tài)。在此狀態(tài)下，異型轉(zhuǎn)體4和圓型機體9相對流體處于整體狀態(tài)，整體狀態(tài)下的異型轉(zhuǎn)體4和圓型機體9同時滿足了伯努利原理的兩個特點。伯努利原理固體在流體中運動，其速度增大而壓強減小，速度減小而壓強增大。即異型轉(zhuǎn)體4在高速運轉(zhuǎn)時，其光滑平面的有效面積所受的流體壓強減小，而圓型機體9相對流體處于靜止狀態(tài)，其外表面有效面積所受的流體壓強就大，于是兩面積間就產(chǎn)生了壓強差，即產(chǎn)生了流體動力。
權(quán)利要求
一種由原動機1、傳動軸2、圓型機體端蓋3、異型轉(zhuǎn)體4、介質(zhì)室5、儲液容器6、異型轉(zhuǎn)體4上的葉片7、真空室8、圓型機體9、機座10、工作介質(zhì)為粘性系數(shù)非常小的液體等構(gòu)成的設(shè)備，該設(shè)備在流體(空氣、水)中運行，且依靠流體而用較小電動力或機械動力獲取較大流體動力P＝P2-P1＝Л2ρ/3600×r4n2(P≤P2)的流體動力機及其制造方法。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種在流體(空氣、水)中運行，且產(chǎn)生流體動力效率很高的流體動力機及其制造方法。它由原動機1、傳動軸2、圓型機體端蓋3、異型轉(zhuǎn)體4、介質(zhì)室5、儲液容器6、異型轉(zhuǎn)體4上的葉片7、真空室8、圓型機體9、機座10、工作介質(zhì)為粘性系數(shù)非常小的液體等構(gòu)成。介質(zhì)室5和真空室8在流體動力機運行前放入工作介質(zhì)。流體動力機在原動機1的作用下，異型轉(zhuǎn)體4高速運轉(zhuǎn)，使真空室8達到高真狀態(tài)。根據(jù)伯努利原理，異型轉(zhuǎn)體4在高速運轉(zhuǎn)時，其光滑平面所受的流體壓強減小，圓型機體9相對流體處于靜止狀態(tài)，其外表面所受的流體壓強就大，由此異型機體4的光滑平面與圓型機體9的外表面就產(chǎn)生了壓強差，即產(chǎn)生較大的流體動力。流體動力機主要用于制造運輸設(shè)備和發(fā)電設(shè)備等。
文檔編號F03B17/04GK1752438SQ200410083040
公開日2006年3月29日 申請日期2004年9月24日 優(yōu)先權(quán)日2004年9月24日
發(fā)明者劉洪成 申請人:劉洪成