專利名稱：離心噴氣管的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種噴氣推進(jìn)裝置，具體是指一種可用于飛機(jī)、火箭、魚雷、導(dǎo)彈等產(chǎn)品上的離心噴氣管。
目前，飛機(jī)、火箭、魚雷、導(dǎo)彈等產(chǎn)品上普遍采用尾部噴氣管，它們的推進(jìn)主要借助于噴氣裝置所產(chǎn)生的噴氣氣流。但已往的尾噴管多是喇叭形態(tài)，內(nèi)表面又是光滑的，氣流與之摩擦產(chǎn)生的旋渦邊界層的旋渦頻率不高，半徑也不一致，在喇叭口中離心放大又降低了加速度，所以動(dòng)能的利用率不高，加速的效果還不夠大。但如果認(rèn)為飛機(jī)、火箭將氣流吹在外界的大氣上，產(chǎn)生的反作用力，將它們加速推向前進(jìn)的，那就錯(cuò)了。是高速、高壓、高溫氣流與尾噴管摩擦、周圍的阻力大，當(dāng)中產(chǎn)生了加速度，因而在周圍產(chǎn)生了一層旋渦邊界層將飛機(jī)和火箭推向前進(jìn)的。這層旋渦的旋轉(zhuǎn)方向既垂直于管壁，也垂直于當(dāng)中的流束，既與管壁的前進(jìn)方向相同，又與當(dāng)中氣流后噴的方向相同。而旋渦都是以加速度旋轉(zhuǎn)的a＝V2/R。所以它既能將管壁自動(dòng)離心加速向前推進(jìn);又能將當(dāng)中流束自動(dòng)離心加速向后噴出。
實(shí)踐早已證明，喇叭式噴氣口能將流體自動(dòng)加速噴出。它的原理已往都是按照“流速快、靜壓低”的伯努利定理進(jìn)行解釋的，然而這種解釋是不通的。假如喇叭口里的靜壓低，它就不會(huì)自動(dòng)加速將氣流向外噴出，而是自動(dòng)加速將氣流從外向內(nèi)吸入。那么，測(cè)得的壓力為什么很低呢？這是錯(cuò)把測(cè)試管的壓力當(dāng)作喇叭管的壓力了。流體在測(cè)試管口受到摩擦，產(chǎn)生了一個(gè)旋渦，旋渦都是以加速度旋轉(zhuǎn)的，只有旋轉(zhuǎn)才能產(chǎn)生加速度。測(cè)試管口旋渦的加速度a，與流體速度V的平方成正比，與測(cè)試管口半徑R的大小成反比a＝V2/R。因而它能產(chǎn)生一個(gè)很大的離心加速度，使這個(gè)旋渦變成高真空。它不斷摩擦、不斷產(chǎn)生、不斷脫落流走，就將測(cè)試管抽成了高真空，因而測(cè)得的壓力很低。假如喇叭口是個(gè)玻璃管，這是可憑肉眼觀察到的，當(dāng)然必須在低速的條件下。伯努利定理，只是實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的忠實(shí)記錄，他并不明白這種現(xiàn)象的本質(zhì)。假如我們將測(cè)試管連接在一個(gè)封閉的容器上，就會(huì)將這個(gè)容器抽成真空，它就是實(shí)驗(yàn)室里常用的水流抽氣泵。假如我們將測(cè)試管連接在一個(gè)開放的容器內(nèi)，它就能將容器里的藥水抽上來，噴出去，這就是我們常用的噴霧器。流速越快，測(cè)試管里的壓力就越低，但是喇叭口里的壓力就越高。那么，喇叭口為什么能將流體自動(dòng)加速呢？這是因?yàn)榱黧w在喉頸處受到了約束壓力，周圍增加了摩擦力，而中心產(chǎn)生了加速度，出了喉頸口向四面八方旋轉(zhuǎn)，形成了環(huán)狀旋渦。不斷摩擦、不斷產(chǎn)生，就形成了一層環(huán)狀旋渦邊界層，但因喇叭口是光滑的，所以它產(chǎn)生的環(huán)狀旋渦頻率不高，半徑不小，方向、大小、速度也不一致，在喇叭口里又離心放大減速，因而它的效率還不夠高。
本發(fā)明的目的在于提供一種能更充分地利用噴氣氣流的能量以加大推進(jìn)力、并節(jié)約燃料的離心噴氣管。
以下結(jié)合


本發(fā)明的技術(shù)方案。
圖1是本發(fā)明的原理示意圖。
圖1中箭頭所示的方向代表氣流運(yùn)動(dòng)方向，圖1中的圓框內(nèi)為局部放大圖。
本發(fā)明的技術(shù)方案是將傳統(tǒng)的喇叭形尾噴管改為直圓筒管狀，并且在其內(nèi)表面制造一層環(huán)狀的、波浪形的、規(guī)律的峰和谷，與氣流剪切摩擦，就能產(chǎn)生頻率高、半徑小、加速度大、方向一致諧轉(zhuǎn)的離心邊界層。離心邊界層就是發(fā)生氣流旋渦運(yùn)動(dòng)的界面。它的峰要銳利，它的谷要園滑，峰高為直徑的3%，峰距為峰高的3倍。這樣我們就可以得到更大的離心加速度，增加射程和航程。降低產(chǎn)生推力的臨界壓力，節(jié)約燃料，擴(kuò)大噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)的應(yīng)用范圍。爆竹沒有喇叭口，然而它的加速度很大，就是因?yàn)樗奈矅姽芗埍趯?duì)氣流的摩擦力大，產(chǎn)生的離心邊界層頻率高、半徑小、加速度大的緣故。本發(fā)明的內(nèi)表面上環(huán)狀的、波浪形的、規(guī)律的峰和谷，能使氣流在其表面形成無數(shù)小型渦列，將氣流的滑動(dòng)摩擦變?yōu)闈L動(dòng)摩擦，把紊亂的旋渦運(yùn)動(dòng)變?yōu)橹C轉(zhuǎn)的旋渦運(yùn)動(dòng)，將垂直正面的阻力反向而變?yōu)閯?dòng)力，能達(dá)到減阻加速及降低噪音、克服音障之目的。
本發(fā)明不僅可以用做飛機(jī)、火箭、導(dǎo)彈、魚雷等產(chǎn)品的尾噴管，使飛機(jī)、火箭、導(dǎo)彈、魚雷產(chǎn)生更大的加速度，使它們飛得更快，并降低產(chǎn)生推力的臨界壓力，節(jié)約更多的燃料;也能用做蒸汽輪機(jī)的離心噴氣管、水電站的離心流水管，使之充分利用蒸汽或水流的能量，并發(fā)出更多的電能;也可用作高煙囪的離心內(nèi)表面，使煙囪高度降低，但對(duì)煙氣的抽吸力增大;還可做石油、化工所用的各式離心管道。本發(fā)明對(duì)國(guó)防建設(shè)和經(jīng)濟(jì)建設(shè)具有很多用途。
權(quán)利要求
1.一種離心噴氣管，其外形為直圓筒管狀，其特征在于管內(nèi)表面是一層環(huán)狀的、波浪形的、有規(guī)律的峰和谷交替的形狀。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種可用于飛機(jī)、火箭、導(dǎo)彈、魚雷等產(chǎn)品上的離心噴氣管，外形為直圓筒管狀，其內(nèi)表面是一層環(huán)狀的、波浪形的、有規(guī)律的峰和谷交替的形狀。本發(fā)明能更充分地利用噴氣流的能量以加大推進(jìn)力、節(jié)約燃料，可以用做飛機(jī)、火箭、魚雷、導(dǎo)彈等產(chǎn)品的尾噴管，使其產(chǎn)生更大的加速度，增大航程或射程，也可用做蒸汽輪機(jī)的噴氣管、水電站的流水管道、高煙囪，能充分利用氣流或水流的能量或提高煙囪的抽吸力，并能用做石油、化工領(lǐng)域所用的各式離心管道。
文檔編號(hào)F02K1/82GK1094479SQ9311066
公開日1994年11月2日 申請(qǐng)日期1993年4月13日 優(yōu)先權(quán)日1993年4月13日
發(fā)明者張海泉 申請(qǐng)人:張海泉