大气环流系统和方法技术方案

一种人工创建的大气环流系统，包括多个涡流生成组件(10)，其中，每个涡流生成组件(10)被配置成能在大气层内生成方向向上的涡流15，其中，多个涡流生成组件被配置并联合，以便使所产生的所有涡流15结合，来提供单个的大气涡流(17)。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及流体力学领域，尤其涉及大气层气体的环流。更特别地，本专利技术旨在提供一种大气层内环流的人工生成系统。
技术介绍
有许多希望加强大气层内环流的申请。提供环流的一般动机是为了混合，以防止成层现象，并引起降水。此外，目前已经认识到环流可被用来以一种可控的方式降低大气温度。这些实例稍后将在本说明书中进行讨论。 还很少有工业方法被设计出来以引起所希望的大气环流。然而，在自然界中，我们看到如龙卷风、飓风、海上龙卷风、尘卷风之类的很多实例。所有这些环式的运动均起到大气循环机的作用。 最有意义的现有技术是路易斯?马克.米可(Louis Marc MICHAUD)的技术。他于US7，086，823中的披露提供了详细的现有技术综述，该现有技术包括由他完成的用于解释所涉及的热力学的某些出版物。他于W02008/014596中进一步的披露记述了他的专利技术的某些改进。这些披露将通过引用结合在此。 米可的申请的难题在于他的设施非常巨大并且贵重。虽然该设施有一些优点，包括效率更高的冷却塔、风轮机的低成本运行，和可能存在的大气环流优点，但是，系统的主要目的是什么，或者该系统是否能有效地执行任何任务是不完全清楚的。使该系统付诸实施所需要的大面积的土地，将使该系统在大气环流可能是最重要的城市附近实施变得不切实际。
技术实现思路
根据第一方面，本专利技术在于一种包括多个涡流生成组件的人工创建的大气环流系统，其中每个涡流生成组件被配置并成能在大气层内产生方向向上的涡流，以及，其中多个涡流生成组件被配置并联合，以便使所产生的所有涡流结合，来提供一个单个的大气涡流。 根据优选的实施方式，每个涡流生成组件包括喷流发射装置和喷嘴，该喷流发射装置适于使大气气体加速成为气体喷流，该喷嘴适于引起该气体喷流相对于该喷嘴的轴线旋转。 根据本专利技术的优选的特征，为了使空气几乎无损失地被抽入该喷流发射装置，该喷流发射装置和喷嘴被支架支撑在离地面上方合适距离，该喷嘴的出口被定向为基本垂直。 根据优选的实施方式，该喷流发射装置包括适用于飞机的喷气发动机。 根据优选的实施方式，该喷流发射装置基本上以氢气为燃料，以便使燃烧产物促进降水的形成。 根据优选的实施方式，每个涡流生成组件包括由电动机进行驱动的风扇，其中该风扇被配置成能产生大气涡流。 根据优选的实施方式，每个涡流生成组件包括导管，气体穿过该导管并在出口处喷出，在靠近出口处，该导管具有插件，其中该插件具有一个或多个具有螺旋型螺旋形式的不同间距的叶片，以使流过该插件的气流加速变成漩涡状运动，从而生成大气涡流。 根据进一步的方面，本专利技术在于一种通过利用如前所述的大气环流系统来扰乱大气层中逆温层的方法。 根据进一步的方面，本专利技术在于一种通过利用如前所述的大气环流系统来引发降水的方法。 根据进一步的方面，本专利技术在于一种通过利用如前所述的大气环流系统来消减龙卷风或风暴的方法。 根据进一步的方面，本专利技术在于一种通过利用如前所述的大气环流系统来使飓风，暴风，台风等的路线转向的方法。 根据进一步的方面，本专利技术在于一种通过利用如前所述的大气环流系统来排出地球较低的大气层中的热量的方法。 根据以下一些【具体实施方式】的描述，本专利技术将得到更充分地理解。 【附图说明】 参照附图进行说明，其中， 图1是根据第一实施方式的基本涡流生成组件的等距视图； 图2是图1中的涡流生成组件的等距视图； 图3是来自图1中的多个涡流生成组件的流动流的相互作用的示意图； 图4是根据图1的一阵列涡流生成组件的排列而成的沿着等角对数螺旋缠绕的簇的俯视图； 图5是来自根据第二实施方式的多个涡流生成簇的流动流的相互作用的示意图； 图6是当如图5所示的流动流结合之后的涡流的簇的流动特性的示意图； 图7是根据第四实施方式的基本涡流生成组件的等轴截面图； 图8是根据第五实施方式的脉动式喷嘴的剖视图。 图9是根据本专利技术在大气层中生成的能够有效扰乱逆温层的涡流流动流的示意图； 图10是根据本专利技术在大气层中生成的能够有效引发降雨的涡流流动流的示意图； 图11是根据本专利技术在大气层中生成的能够有效排出低大气层中热量的涡流流动流的不意图； 图12是根据图4的一阵列的涡流生成组件的排布的等距视图。 【具体实施方式】 根据本专利技术的大气环流系统I包括一个或多个基本涡流生成组件10。根据第一实施方式的基本涡流生成组件10在图1至图4中进行举例说明。如这些图所示，涡流生成组件10包括喷流生成装置11、涡流引发喷嘴12和支架14。该喷流生成装置11可以包括能产生高速气体喷流的任何合适的装置，以及，在初始测试过程中，由于可以相对便宜地获得二手发动机，已经发现用于商用客机的喷气发动机是最初的开发和试验期间最合算的装置。然而，应当理解的是，包括但不限于火箭发动机的其它喷流发射装置也可以是适合的。初步测试表明，对于特定的应用，每一种装置都有其优点。 贯穿本说明书的其余部分中，喷流发射装置被称为喷气发动机，但此参考并不意味着将喷气发动机限制为任何特定形式的喷流发射装置。 涡流引发喷嘴12包括管状体，其中横截面面积在进口和出口之间逐渐减小。而且，该喷嘴的内部包括被配置成使从进口到出口通过该喷嘴的气体得到一个相对于该喷嘴的轴线的速度旋转分量的构造。从而使得从该喷嘴喷射的气体以相对于纵向速度更快的速度进行旋转或自旋。该喷嘴的出口被定向为竖直向上，从而来产生向上旋转的流动流。 杰登?大卫?哈曼的专利技术W02005/003616(也被公开为US20060102239以及其它)披露了一些适于使流体以旋涡状的方式流过该喷嘴的流体流动喷嘴的实施方式。特别地，应当注意的是，在喷嘴的有效表面被配置成与黄金分割相一致时将达到最佳的效率。可以相信的是，对于本专利技术来说，在喷嘴12依照W02005/003616所披露的原理进行设计时也能获得最佳效率。因此，专利技术W02005/003616将通过引用结合在此。然而，本专利技术并不限制为使用与该参考文献中所披露的配置相一致的喷嘴。 喷嘴12的进口与喷气发动机11的出口结合。商用喷气式飞机的喷气发动机包括标准的喷嘴，本专利技术的喷嘴12代替该标准喷嘴。适配器装置(未示出)被提供用来连接喷嘴12和喷气发动机11。该适配器装置可以是单独的部件或者可以与喷嘴12的进口构成整体。可以设想的是，为该应用所设计的喷气发动机可以具有与喷气发动机11的主体构成整体的喷嘴12。 喷气发动机-喷嘴组件由支架进行支撑。在其最简单的形式中，支架14被设计成用来以竖直方向支撑喷气发动机在地平面上方，使喷嘴的出口向上。虽然使发动机越高于地面上方越实用是所希望的，但是可以认为的是，30米的高度也是令人满意的，甚至低于该高度的高度也可以被接受。对于固定设施，支架的设计是一个取决于所选位置的简单直接的结构工程问题。作为一种替代，如果发动机进口上设置有合适的能使空气能够无过多湍流或阻力地被吸入到发动机的进口整流罩，那么将发动机设置在更接近地面处也可以是可行的。 虽然固定支架的架设被认为是一种简单直接的事情，但是发动机-喷嘴组件也可以被安装在如被原动机拉着的拖车之类的移动式平台上。尽管还有一些技术难题需要克月艮，但是我们不本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种人工创建的大气环流系统，包括多个涡流生成组件，其中，每个涡流生成组件被配置成能在大气层内产生方向向上的涡流，以及，其中，所述多个涡流生成组件被配置并联合，以便使所产生的所有涡流结合，以提供单个的大气涡流。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2011.11.09 US 61/629,0331.一种人工创建的大气环流系统，包括多个涡流生成组件，其中，每个涡流生成组件被配置成能在大气层内产生方向向上的涡流，以及，其中，所述多个涡流生成组件被配置并联合，以便使所产生的所有涡流结合，以提供单个的大气涡流。2.如权利要求1所述的大气环流系统，其中，每个涡流生成组件包括喷流发射装置和喷嘴，所述喷流发射装置适于使大气气体加速成为气体喷流，所述喷嘴适于引起所述气体喷流相对于所述喷嘴的轴线旋转。3.如权利要求2所述的大气环流系统，其中，所述喷流发射装置和喷嘴被支架支撑在离地面上方合适距离，以使空气没有显著损失地被吸入所述喷流发射装置，所述喷嘴的出口的方向为基本垂直。4.如权利要求2或3所述的大气环流系统，其中，所述喷流发射装置包括适用于飞机的喷气发动机。5.如权利要求2、3或4所述的大气环流系统，其中，所述喷流发射装置...

【专利技术属性】
技术研发人员：杰丹·哈曼，
申请(专利权)人：杰丹·哈曼，
类型：发明
国别省市：美国;US