本發明專利技術涉及一種能夠提供獨立于外部環境的最優推力的生態推力裝置。包括特殊的弗朗西斯型渦輪(1)，流體從渦輪中以相對速度W2t軸向噴射到葉片(1′)的出口，并且流體匯聚到直線徑向泵(2)限定的自由空間。在離心力的作用下，流線的限制形成了固定的虛擬屏障Yt，從而避免了離心流體到達泵自由空間區域MNBCPQ中的泵底部，藉此消除了施加在所述區域上的反向力。結果，流體施加在渦輪上的推力保留完整。當流體離開泵時，其以相對速度W2p軸向重新注入箱體(4)，以便重新供給渦輪。因此，泵與渦輪之間的能量交換形成閉合管路，整個系統由馬達(10)驅動。推力P＝(1/2)ρπω2r4，ρ為離心流體的密度，單位為Kg/m3；ω為渦輪的角速度，單位為rad/s；r為半徑，單位為米；P的單位為牛頓。計算表明所生成的推力數量很大，所述動力單元可用于在任何空間生成機械能，尤其用來驅動高效的飛行器。
【技術實現步驟摘要】
【國外來華專利技術】
本專利技術涉及ー種生態推進裝置，能以高精度獲得最優的推力，并獨立于外部環境。
技術介紹
在18世紀，人類通過分離水分子(加熱蒸發)產生機械能。這就是蒸汽機或外燃機的起源。19世紀末出現了內燃機或火花點火機。此時，取代分離水分子，它們通過氧化(燃燒)而完全破碎(可燃地)以便產生機械能。應該注意到，在蒸汽機中，燃料分子(煤)也在燃燒過程中破碎，以便加熱和蒸發(分離)水分子。技術的突破發生在20世紀中期，這完全改變了人類的命運取代破壞水分子，原子被破壞，或者確切地說，是可裂變元素(U235)的原子核釋放出巨大的能量。這就是核裂變。 不幸的是，所有的這些能量產生模式都不可避免地伴隨著聲名狼藉的溫室氣體、輻射廢氣、對我們環境有害的CO2的產生，這嚴重影響可持續發展。而可持續發展需要能源的發展。為了應對困境、打破這種惡性循環，解決方案就是不破壞材料(燃料分子或可裂變元素)；非対稱是從自然界的對稱產生的，如果破壞其対稱性，既不會改變性質也不會改變材料的狀態。非対稱原則應用是為了在產生對稱力(作用和反作用)的機械系統中產生推力。因而本專利技術就是為了設計ー種根據上述原理操作的機械系統，其會在下文中掲示。
技術實現思路
事實上，根據第一特征的動カ單元包括弗朗西斯型反作用渦輪，但是該渦輪具有特殊的設計和操作，其軸向地與直線徑向泵下游接合，且上游接合到變速電動機。渦輪泵單元形成閉合管路，其由該變速馬達控制，用于啟動和補充水力和機械能的損失。該動カ単元的渦輪不同于弗朗西斯渦輪之處在于，系統的中心件由直線徑向泵驅動，在葉輪出口處恢復，流體具有最小且與周向速度r X Co (r為渦輪半徑，Co為以弧度/秒為單位的角速度)相等的相對軸向速度W2t，因而具有非軸向的絕對速度。C2t = W2t V 2，并且不是可以忽略的。因此，流體經過葉輪后仍然留有可用的能量。一方面為了確保相應轉速的給定流速，另ー方面為了克服流體旋轉所施加的離心力，要計算絕對速度的方向模量Clt，以及葉輪進ロ處的相對壓カPlt。Clt的角度a保持固定，并約為45°，且與流動無關。然而，除了入口處的半徑與出口半徑相同，通道的形狀(頂部和帶部)與弗朗西斯渦輪相同。這是由洛桑理工大學的教授博維特先生(Mr. Bovet)提出的方法從速度圖(參見圖表)中確定的。渦輪的葉片具有與通道輪廓相適應的半勺形，其被彎曲以增強入口處的速度矢量，Clt以90°正交于旋轉軸線，并在出口處徑向直線延伸。因此，在出口處，這些速度矢量平行于渦輪軸線。圓筒形套筒環繞的組件形成帶部的外壁。根據流動條件，另ー個類似于弗朗西斯渦輪的葉片變型為扭曲和彎曲的梯形板，從而保證相同的前述恢復功能。葉片的數量是特定速度的函數，在11到17之間。在渦輪出ロ處，葉片會與泵并排設置，因而形成用于流體連續流動的實心件。最后，為了最佳地確保軸與外部環境的密封，渦輪的底部裝備有翅片以便通過離心作用使流體遠離軸。渦輪致動的直線徑向泵恢復流體在后者出ロ處的相対速度Wlp = w2t。泵出ロ處的軸向速度也是軸向的，其模量為W2p = RX CO (R為泵的外部半徑)。泵的外部半徑R大約為渦輪的2倍。泵的翅片為帶有徑向擴大的直L形的渦輪葉片延伸部的板。翅片由兩個隔開的帶輪廓冠部保持和加強，形成引導流體流動的單元。為了更好地輸送流體，這些單元采用了流線型邊界。從渦輪出口側看，其結構為帶有指數曲線的截錐形，從相對側看，為發生器與流線相切的截直錐形，在后面對流動的數學研究中我們會看到。在輪轂與離心流體之間設有自由空間(沒有離心流體)，其形狀為超越泵入口的錐形基部的截拋物面。該自由空間的形狀和容積在我們后面將看到的動カ單元的設計和操作中會起到很重要的作用。為避免在泵入口處產生流線之間的重疊，輪轂的半徑不低于渦輪半徑的37%。在泵出口處，流體獲得最大的能量，軸向通過靜止的箱體。該箱體的位于泵和渦輪之間的軸線處的間隔件用于引導流體流入后者入口以便重新供應。泵出ロ由該間隔件的外徑限定，形成厚度決定流率的環。在操作中，能量在渦輪與泵之間交換。自由空間中泵的底部具有兩個冷卻端ロ，其開度由兩個電磁閥控制。冷卻管路只有在渦輪泵單元過熱時運行。在離心流體存在的區域中，設置用于測定離心流體在給定點的靜壓的端ロ，能從其推導出自由空間的容量，以便通過增加或減小離心流體的必要容量對其進行調節。離心流體的冠狀寬度決定渦輪入口處的相對壓カPlt。由于泵出口處的速度以同心圓均勻分布，流體在作為弗朗西斯渦輪的殼體的環形、非螺旋形箱體中引導。我們已經看到泵出口處的相對軸向速度W2p = RX CO，那么其絕對速度C2p = V 2W2p，沿旋轉方向相對于軸線方向偏離45°。具有平底碗形式的箱體與間隔件構成通過導流器將流體引導到渦輪的通道。導流器的輪廓為具有最小流體阻力的拉長水滴。導流器的中線在渦輪入口處形成Clt大約為45°角a。為了減小振動，導流器的翅片數量應不為渦輪葉片數量的倍數。在渦輪泵単元的共用軸的端部處安裝有軸向止動件，并與用干支撐動カ單元產生 的推力的密封軸承合作。渦輪泵箱體単元的組件由圓筒體結構包圍形成封閉腔室，允許共用軸橫向接合到驅動馬達。制造流體渦輪機械所使用的材料及其技術完全適用于該動カ単元的實施。最后，帶有頻率調制的變速驅動馬達能夠啟動、在泵與渦輪之間交換能量的過程中維持旋轉并且以高精度控制推力。關于操作，請返回到我們的渦輪機。在將其葉輪中的能量轉移到出口，也就是說，到泵自由空間中的直接入口，流體保持其相對最小軸向速度，其與半徑成比例(W2t =rX )。考慮與渦輪關聯的坐標XOY，OX為旋轉軸線，OY為表示渦輪半徑r的出口底部。我們可得出W2t = rX w =YXo = Wlp在泵進ロ處，流體的流體質量dm受到離心力f = dmXr W2 = dmXY w2的影響,而f = dmX Y = dmXY (t);因此 Y (t) = Y(t) X 2。通過整合這些不同的等式，可得到Y = Y0expwt (I)在OX 軸上得到 X = Wlp X t = Y。X t 或 X/Y。= t通過在公式⑴中將wt置換為X/Y。，可得到Y = Y^xpX/Y。這些流線因而與《無關而只與Y。有夫。我們證實了它們與固定的線Y = eX(e=2. 7182..)相切。也就是說，無論其速度如何，從渦輪噴射出的流體不會通過線Y = eX,而是轉移到自由空間的外部。該自由空間由旋轉容積限定，該旋轉容積由該切線和拋物線截面等式X= (r2X 2)/2g的項確定，g表示重力加速度。因此，拋物線截面超過前面已經提到的錐形底部。因此也確定了其容積。在該自由空間的區域中，運動流體施加了不平衡(非対稱)力。因此噴射出的流體不會到達自由空間區域中泵的底部。該底部似乎轉換到無限大。因而渦輪泵單元必須部分地充滿離心流體。現在我們來看動カ單元產生的推力。由于對稱，抵消了運動流體施加在軸向自由空間區域外部的壁上的推力。只剩下渦輪在與自由空間相對的軸向區域中施加的推力。我們首先計算最大流率Q (輪轂半徑^ = 0，忽略葉片相對渦輪的部分)。 我們知道出ロ處具有線性的速度分布V = rX Co。dQ = Vds 且 ds = 2 n rdr因而可得到0= p.み=\rco.27rr本文檔來自技高網...
【技術保護點】
【技術特征摘要】
【國外來華專利技術】2009.12.31 FR 09/064241.一種生態動カ單元，其特征在于，包括特殊的弗朗西斯型渦輪(I)，流體從所述渦輪以相對速度W2t軸向噴射到葉片(I')的出口，并且流體匯聚到直線徑向泵⑵的自由空間(沒有離心流體)，以便以相対速度W2p軸向重新注入固定的箱體(4)，從而通過分配器(12)以絕對速度Clt和壓カPlt重新供給到渦輪⑴，因而在密封壁中形成封閉管路，渦輪泵単元通過接合到共用軸(7)的馬達(10)致動。2.如權利要求I所述的動力単元，其特征在干，相對軸向速度W2t(或在泵入ロ處的相對速度Wlp)與周向速度!'X Co相等，并與泵出口處的相對軸向速度W2p相同。3.如權利要求I和2所述的動力単元，其特征在干，渦輪入口處的絕對速度Clt和壓強Plt確保了 第一，給定的流率；第二，克服流體的相應旋...
【專利技術屬性】
技術研發人員：吉爾伯特·里，
申請(專利權)人：吉爾伯特·里，
類型：
國別省市：
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