專利名稱：阻力整流動力筒道的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
一種以發(fā)電為主的動力設(shè)備，通過利用運動物體在流體中所產(chǎn)生的阻力發(fā)電為主要手段，變流體阻力為前進(jìn)動力。主要適合電動類運輸工具，例如電動汽車和潛水艇以及電動船舶甚至電動飛行器等。
背景技術(shù)：
在大氣或液體中運動的物體，都會受到流體阻力，物體運動時，都必須克服流體阻力做功才能保持物體的前進(jìn)運動。對于車、船、潛水艇等交通工具，克服阻力的辦法主要是增加動力和對其外表形狀進(jìn)行流體設(shè)計。主要的綜旨就是盡一切可能減小流體阻力對交通 工具運動的影響，盡可能以最小的外加動力克服不可消除的流體阻力對它們運動的阻礙。所以表面都盡量進(jìn)行流線型設(shè)計。根據(jù)牛頓第一定律；任何運動物體都有維持自身運動狀態(tài)的機(jī)能。假如說一輛時速一百公里的汽車沒有任何的流體阻力和磨擦阻力，那么它會一直按一百公里的時速運行下去。假如對它再加動力將其提高到一百二十公里的時速，它又會一直按一百二十公里的時速運行下去，永不停止。使它停止的不是它本身，而是它在運行時所受到的各方面的阻力。外加的動力本質(zhì)上不是直接維持它的運行速度，而是克服它所受到的阻力以及提高或減小它的速度。根據(jù)這一原理，如果能把它們運行時所受到的阻力的一部分變成動力，就產(chǎn)生了以自身的阻力所產(chǎn)生的動力克服自身受到的阻力的效果，此消彼長，運動物體維持自身運動狀態(tài)的機(jī)能就會更多地表現(xiàn)出來。根據(jù)這一原理，本人發(fā)現(xiàn)通過流體發(fā)電是當(dāng)前技術(shù)下阻力變動力的有效選擇。將運動物體所受到的阻力變成電力，以電力再推動物體做功克服它所受到的運動阻力。這種辦法當(dāng)前最適合電動汽車和潛水艇等電力推動的交通工具。這一技術(shù)使用到風(fēng)力發(fā)電和水力發(fā)電等成熟技術(shù)。但使用的是交通工具自己因運行阻力所產(chǎn)生的氣流和水流。這些氣流和水流，以往從未通過電磁轉(zhuǎn)換被用作交通工具的前進(jìn)動力。利用一切成熟技術(shù)的組合，完成此消彼長的能量轉(zhuǎn)換，是本技術(shù)的核心思想。這一技術(shù)所使用的筒道方法，也見諸與噴氣式發(fā)動機(jī)和潛水艇的噴水推進(jìn)系統(tǒng)，所不同的是本技術(shù)的筒道方案主要是為了將阻力變?yōu)閯恿?，而不是以提供主要動力為目的。這一思想的差異，在設(shè)計筒道進(jìn)口時表現(xiàn)最為明顯；本技術(shù)力求將迎流面上的阻力流體按短距離原則導(dǎo)入筒道進(jìn)口，而噴氣式發(fā)動機(jī)等主要動力系統(tǒng)在設(shè)計時對阻力變動力沒有專門要求。本技術(shù)是將阻力流體通過筒道進(jìn)行電磁轉(zhuǎn)換后再變成動力，而噴氣式發(fā)動機(jī)等主要動力系統(tǒng)則不是為了在筒道內(nèi)對阻力流體通過各種此消彼長的力量轉(zhuǎn)換提供動力。變迎面阻力流體為前進(jìn)動力的方式，在自然界有客觀存在。本人認(rèn)真觀察過胖頭魚在溪流中的狀態(tài)，認(rèn)為胖頭魚有通過大嘴將迎面阻力水流，變?yōu)橄蚯暗膭恿Φ谋灸堋Ｔ诹魉偌s0. 3米/秒的溪流中，重達(dá)八斤左右的胖頭魚可以不劃動任何前進(jìn)動力器官，潛浮在溪流中，長時間與溪岸保持靜止(狀態(tài)是潛浮，不依托任何固定物)。這時它的狀態(tài)是迎頭朝向水流，大嘴微微張開，看不到任何有效向前劃動的動作。但是此時它實際上與水體保持了約0. 3米/秒的相對速度。唯一的解釋是他微張著的嘴使產(chǎn)生阻力的水流進(jìn)入口中，通過內(nèi)部的魚腮的化解，變成了維持整體在流水中保持靜止的向前推力。進(jìn)入口中的水又從頭部兩側(cè)流出。當(dāng)水流速變快時，它首先的反應(yīng)是把大嘴張大，以求保持在水中的相對靜止?fàn)顟B(tài)，只有張大了嘴不能保持這種靜止的潛浮狀態(tài)時，才會反射式地劃動肚下的魚旗，提供前進(jìn)動力，以求繼續(xù)維持在水流中的相對靜止的潛浮狀態(tài)。這說明增大了進(jìn)入口中的阻力水流并通過魚腮的化解，就增大了維持它在更大阻力水流中維持相對靜止的向前的動力。這其中一個最明顯的動作是胖頭魚為了增大自身在溪流中維持靜止的向前的推力而張大它的大嘴。
發(fā)明內(nèi)容
阻力發(fā)電筒道、流體渦輪發(fā)電機(jī)組。阻力發(fā)電筒道貫通交通工具的首尾。前端為流體進(jìn)口，尾端為流體出口。以電動汽車為例，汽車行駛時，前端迎風(fēng)面所受到的流體阻力最大。當(dāng)前的解決辦法就是盡量把前端設(shè)計成流線形，盡最大可能減小這個迎風(fēng)阻力。阻力發(fā)電筒道的進(jìn)口就設(shè)于前端的迎風(fēng)面上，并且在外表設(shè)計時，盡量將迎風(fēng)面阻力所產(chǎn)生的氣流，按短距離原則導(dǎo)入筒道的進(jìn)口，而不是讓其小阻力流失。氣流通過進(jìn)口進(jìn)入筒道，從尾部出口排出，就為在筒道內(nèi)的風(fēng)力發(fā)電機(jī)發(fā)電，提供了盡可能大的動力，由此將汽車行駛所受到的迎面空氣阻力盡可能變成了筒道內(nèi)發(fā)電機(jī)工作所需要的動力。從出口流出的氣流不僅不會對汽車形成阻力，其作用力還會推動汽車向前運動。筒道內(nèi)的形狀，安裝風(fēng)力發(fā)電機(jī)的部位、大小和數(shù)量，由實驗按高效原則確定。流體渦輪發(fā)電機(jī)組安置在阻力發(fā)電筒道內(nèi)。仍以汽車為例，根據(jù)風(fēng)力在筒道內(nèi)的運行特點和能量，安裝適當(dāng)功率和數(shù)量的風(fēng)力發(fā)電機(jī)，組成風(fēng)力發(fā)電機(jī)組。發(fā)電機(jī)組工作時或為車載電瓶充電，或直接做為汽車行駛的動力源。
具體實施例方式以電動汽車和潛水艇應(yīng)用說明具體實施方式
；電動汽車行駛時所受到的阻力主要有空氣阻力、車輪與路面的磨擦力?？諝庾枇Ψ钟L(fēng)面阻力與側(cè)風(fēng)面阻力。側(cè)風(fēng)面阻力按最小化原則，通過表面的流線形設(shè)計實現(xiàn)。應(yīng)風(fēng)面阻力所形成的氣流，就按短距離原則導(dǎo)入筒道進(jìn)口。汽車行駛時，汽車迎風(fēng)面阻力所形成的氣流，盡最大可能變成了風(fēng)力在筒道內(nèi)匯集，并推動風(fēng)輪旋轉(zhuǎn)發(fā)電。發(fā)電后的氣流從尾部風(fēng)口排出，不會對汽車產(chǎn)生阻力。發(fā)電機(jī)組所發(fā)的電，即可以直接用于驅(qū)動電動機(jī)推動汽車前進(jìn)，也可以給車載電瓶充電。汽車行駛速度越高,產(chǎn)生的阻力氣流就越大,相應(yīng)的發(fā)電機(jī)所發(fā)電量就越大，對汽車產(chǎn)生的推力也越大。這樣的汽車比照無此設(shè)備的汽車所受到的阻力制約就大大減少。直接效果就是降低了外加能量的消耗，達(dá)到節(jié)能減排目的。這樣會帶來一個問題；發(fā)電機(jī)的風(fēng)輪會不會使汽車所受阻力加大，并且使所發(fā)的電得不尚失呢？本人認(rèn)為應(yīng)該不會，即使風(fēng)輪增加了阻力，阻力也變成了動力。精確的應(yīng)用效果需要通過實驗檢驗。另外，汽車不僅可以靠自身行駛產(chǎn)生的氣流發(fā)電，還可以借大自然中的風(fēng)力發(fā)電并給電瓶充電。當(dāng)前公路的條件越來越好，車輪所受的磨擦力越來越小。這種汽車行駛在高速公路上時，節(jié)能減排的效果越來越可觀。與汽車不同的是，潛水艇行駛時所受到的阻力，主要就是流體阻力，沒有其它的磨擦阻力。這就使筒道的動力效果更加明顯。潛水艇行駛時所受到的水體阻力，主要就是迎面阻力和側(cè)面阻力。側(cè)面阻力按最小化原則設(shè)計潛水艇的外表流線形狀。迎面阻力所形成的水流就按短距離原則盡可能導(dǎo)入筒道的進(jìn)口，筒道內(nèi)設(shè)置水輪發(fā)電機(jī)組，迎面阻力水流進(jìn)入筒道發(fā)電后，從潛水艇的尾部出口排出，排出的水流不僅不會對潛水艇的行駛形成阻力，還會以反作用力的形式對潛水艇形成前進(jìn)推力。潛水艇的阻力發(fā)電筒道對潛水艇的水下行駛有以下重大效果；首先、潛水艇水下行駛受到的阻力非常大，所以為筒道內(nèi)的水輪發(fā)電機(jī)組提供的發(fā)電動力也非?？捎^。其次、從出口排出的水體的質(zhì)量也非常大，所以為潛水艇前進(jìn)提供的動力也非常 可觀。 再次、常規(guī)潛水艇靠充電補(bǔ)充潛行動力，阻力發(fā)電筒道是在行駛的同時發(fā)電、充電且不需空氣，這樣就可能大大延長潛水艇在水下連續(xù)航行的時間。第四、節(jié)能減排效果顯而易見?？紤]到水下航行的特點，還可以考慮是否有可能、有必要在筒道的出口處按置動力槳葉。即在最后一道不是水輪發(fā)電機(jī)，而是電動推力槳葉，使水流以更強(qiáng)勁的力量向后噴出，形成噴水式推進(jìn)。
權(quán)利要求
1.通過貫通汽車或潛水艇等交通工具首尾的整流筒道，實現(xiàn)流體阻力變前進(jìn)動力的技術(shù)。
2.通過筒道減小流體阻力的消極影響，增加輔助動力的技術(shù)。
3.按短距離原則導(dǎo)流阻力流體的筒道進(jìn)口。
4.在潛水艇的阻力整流動力筒道內(nèi)，實行流體發(fā)電與電動推進(jìn)相結(jié)合的技術(shù)。
全文摘要
阻流整流動力筒道，是將行駛中的交通工具所受到的迎面流體阻力，按短距原則導(dǎo)入筒道內(nèi)，形成發(fā)電所必需的流體。使行駛阻力通過發(fā)電和流體反作用力變?yōu)榍斑M(jìn)動力，最大限度靠運動物體維持自我運動狀態(tài)的機(jī)能，實現(xiàn)節(jié)能減排。其核心思想是利用一切可能的方法變流體阻力為前進(jìn)動力。這種變阻力為動力的技術(shù)手段，對高速公路上行駛的電動汽車，有明顯的經(jīng)濟(jì)效益；對提升潛水艇的綜合功能特別重要。
文檔編號B63H21/17GK102635503SQ201110039019
公開日2012年8月15日 申請日期2011年2月11日 優(yōu)先權(quán)日2011年2月11日
發(fā)明者葛泓杉 申請人:葛泓杉