本发明专利技术涉及一种能够提供独立于外部环境的最优推力的生态推力装置。包括特殊的弗朗西斯型涡轮(1)，流体从涡轮中以相对速度W2t轴向喷射到叶片(1′)的出口，并且流体汇聚到直线径向泵(2)限定的自由空间。在离心力的作用下，流线的限制形成了固定的虚拟屏障Yt，从而避免了离心流体到达泵自由空间区域MNBCPQ中的泵底部，藉此消除了施加在所述区域上的反向力。结果，流体施加在涡轮上的推力保留完整。当流体离开泵时，其以相对速度W2p轴向重新注入箱体(4)，以便重新供给涡轮。因此，泵与涡轮之间的能量交换形成闭合管路，整个系统由马达(10)驱动。推力P＝(1/2)ρπω2r4，ρ为离心流体的密度，单位为Kg/m3；ω为涡轮的角速度，单位为rad/s；r为半径，单位为米；P的单位为牛顿。计算表明所生成的推力数量很大，所述动力单元可用于在任何空间生成机械能，尤其用来驱动高效的飞行器。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及ー种生态推进装置，能以高精度获得最优的推力，并独立于外部环境。
技术介绍
在18世纪，人类通过分离水分子(加热蒸发)产生机械能。这就是蒸汽机或外燃机的起源。19世纪末出现了内燃机或火花点火机。此时，取代分离水分子，它们通过氧化(燃烧)而完全破碎(可燃地)以便产生机械能。应该注意到，在蒸汽机中，燃料分子(煤)也在燃烧过程中破碎，以便加热和蒸发(分离)水分子。技术的突破发生在20世纪中期，这完全改变了人类的命运取代破坏水分子，原子被破坏，或者确切地说，是可裂变元素(U235)的原子核释放出巨大的能量。这就是核裂变。 不幸的是，所有的这些能量产生模式都不可避免地伴随着声名狼藉的温室气体、辐射废气、对我们环境有害的CO2的产生，这严重影响可持续发展。而可持续发展需要能源的发展。为了应对困境、打破这种恶性循环，解决方案就是不破坏材料(燃料分子或可裂变元素)；非対称是从自然界的对称产生的，如果破坏其対称性，既不会改变性质也不会改变材料的状态。非対称原则应用是为了在产生对称力(作用和反作用)的机械系统中产生推力。因而本专利技术就是为了设计ー种根据上述原理操作的机械系统，其会在下文中掲示。
技术实现思路
事实上，根据第一特征的动カ单元包括弗朗西斯型反作用涡轮，但是该涡轮具有特殊的设计和操作，其轴向地与直线径向泵下游接合，且上游接合到变速电动机。涡轮泵单元形成闭合管路，其由该变速马达控制，用于启动和补充水力和机械能的损失。该动カ単元的涡轮不同于弗朗西斯涡轮之处在于，系统的中心件由直线径向泵驱动，在叶轮出口处恢复，流体具有最小且与周向速度r X Co (r为涡轮半径，Co为以弧度/秒为单位的角速度)相等的相对轴向速度W2t，因而具有非轴向的绝对速度。C2t = W2t V 2，并且不是可以忽略的。因此，流体经过叶轮后仍然留有可用的能量。一方面为了确保相应转速的给定流速，另ー方面为了克服流体旋转所施加的离心力，要计算绝对速度的方向模量Clt，以及叶轮进ロ处的相对压カPlt。Clt的角度a保持固定，并约为45°，且与流动无关。然而，除了入口处的半径与出口半径相同，通道的形状(顶部和带部)与弗朗西斯涡轮相同。这是由洛桑理工大学的教授博维特先生(Mr. Bovet)提出的方法从速度图(參见图表)中确定的。涡轮的叶片具有与通道轮廓相适应的半勺形，其被弯曲以增强入口处的速度矢量，Clt以90°正交于旋转轴线，并在出口处径向直线延伸。因此，在出口处，这些速度矢量平行于涡轮轴线。圆筒形套筒环绕的组件形成带部的外壁。根据流动条件，另ー个类似于弗朗西斯涡轮的叶片变型为扭曲和弯曲的梯形板，从而保证相同的前述恢复功能。叶片的数量是特定速度的函数，在11到17之间。在涡轮出ロ处，叶片会与泵并排设置，因而形成用于流体连续流动的实心件。最后，为了最佳地确保轴与外部环境的密封，涡轮的底部装备有翅片以便通过离心作用使流体远离轴。涡轮致动的直线径向泵恢复流体在后者出ロ处的相対速度Wlp = w2t。泵出ロ处的轴向速度也是轴向的，其模量为W2p = RX CO (R为泵的外部半径)。泵的外部半径R大约为涡轮的2倍。泵的翅片为带有径向扩大的直L形的涡轮叶片延伸部的板。翅片由两个隔开的带轮廓冠部保持和加强，形成引导流体流动的单元。为了更好地输送流体，这些单元采用了流线型边界。从涡轮出口侧看，其结构为带有指数曲线的截锥形，从相对侧看，为发生器与流线相切的截直锥形，在后面对流动的数学研究中我们会看到。在轮毂与离心流体之间设有自由空间(没有离心流体)，其形状为超越泵入口的锥形基部的截抛物面。该自由空间的形状和容积在我们后面将看到的动カ单元的设计和操作中会起到很重要的作用。为避免在泵入口处产生流线之间的重叠，轮毂的半径不低于涡轮半径的37%。在泵出口处，流体获得最大的能量，轴向通过静止的箱体。该箱体的位于泵和涡轮之间的轴线处的间隔件用于引导流体流入后者入口以便重新供应。泵出ロ由该间隔件的外径限定，形成厚度决定流率的环。在操作中，能量在涡轮与泵之间交換。自由空间中泵的底部具有两个冷却端ロ，其开度由两个电磁阀控制。冷却管路只有在涡轮泵单元过热时运行。在离心流体存在的区域中，设置用于测定离心流体在给定点的静压的端ロ，能从其推导出自由空间的容量，以便通过增加或减小离心流体的必要容量对其进行调节。离心流体的冠状宽度决定涡轮入口处的相对压カPlt。由于泵出口处的速度以同心圆均匀分布，流体在作为弗朗西斯涡轮的壳体的环形、非螺旋形箱体中引导。我们已经看到泵出口处的相对轴向速度W2p = RX CO，那么其绝对速度C2p = V 2W2p，沿旋转方向相对于轴线方向偏离45°。具有平底碗形式的箱体与间隔件构成通过导流器将流体引导到涡轮的通道。导流器的轮廓为具有最小流体阻力的拉长水滴。导流器的中线在涡轮入口处形成Clt大约为45°角a。为了减小振动，导流器的翅片数量应不为涡轮叶片数量的倍数。在涡轮泵単元的共用轴的端部处安装有轴向止动件，并与用干支撑动カ单元产生 的推力的密封轴承合作。涡轮泵箱体単元的组件由圆筒体结构包围形成封闭腔室，允许共用轴横向接合到驱动马达。制造流体涡轮机械所使用的材料及其技术完全适用于该动カ単元的实施。最后，带有频率调制的变速驱动马达能够启动、在泵与涡轮之间交換能量的过程中维持旋转并且以高精度控制推力。关于操作，请返回到我们的涡轮机。在将其叶轮中的能量转移到出口，也就是说，到泵自由空间中的直接入口，流体保持其相对最小轴向速度，其与半径成比例(W2t =rX )。考虑与涡轮关联的坐标XOY，OX为旋转轴线，OY为表示涡轮半径r的出口底部。我们可得出W2t = rX w =YXo = Wlp在泵进ロ处，流体的流体质量dm受到离心力f = dmXr W2 = dmXY w2的影响,而f = dmX Y = dmXY (t);因此 Y (t) = Y(t) X 2。通过整合这些不同的等式，可得到Y = Y0expwt (I)在OX 轴上得到 X = Wlp X t = Y。X t 或 X/Y。= t通过在公式⑴中将wt置换为X/Y。，可得到Y = Y^xpX/Y。这些流线因而与《无关而只与Y。有夫。我们证实了它们与固定的线Y = eX(e=2. 7182..)相切。也就是说，无论其速度如何，从涡轮喷射出的流体不会通过线Y = eX,而是转移到自由空间的外部。该自由空间由旋转容积限定，该旋转容积由该切线和抛物线截面等式X= (r2X 2)/2g的项确定，g表示重力加速度。因此，抛物线截面超过前面已经提到的锥形底部。因此也确定了其容积。在该自由空间的区域中，运动流体施加了不平衡(非対称)力。因此喷射出的流体不会到达自由空间区域中泵的底部。该底部似乎转换到无限大。因而涡轮泵单元必须部分地充满离心流体。现在我们来看动カ单元产生的推力。由于对称，抵消了运动流体施加在轴向自由空间区域外部的壁上的推力。只剩下涡轮在与自由空间相对的轴向区域中施加的推力。我们首先计算最大流率Q (轮毂半径^ = 0，忽略叶片相对涡轮的部分)。 我们知道出ロ处具有线性的速度分布V = rX Co。dQ = Vds 且 ds = 2 n rdr因而可得到0= p.み=\rco.27rr本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2009.12.31 FR 09/064241.一种生态动カ单元，其特征在于，包括特殊的弗朗西斯型涡轮(I)，流体从所述涡轮以相对速度W2t轴向喷射到叶片(I')的出口，并且流体汇聚到直线径向泵⑵的自由空间(没有离心流体)，以便以相対速度W2p轴向重新注入固定的箱体(4)，从而通过分配器(12)以绝对速度Clt和压カPlt重新供给到涡轮⑴，因而在密封壁中形成封闭管路，涡轮泵単元通过接合到共用轴(7)的马达(10)致动。2.如权利要求I所述的动力単元，其特征在干，相对轴向速度W2t(或在泵入ロ处的相对速度Wlp)与周向速度!'X Co相等，并与泵出口处的相对轴向速度W2p相同。3.如权利要求I和2所述的动力単元，其特征在干，涡轮入口处的绝对速度Clt和压强Plt确保了 第一，给定的流率；第二，克服流体的相应旋...
【专利技术属性】
技术研发人员：吉尔伯特·里，
申请(专利权)人：吉尔伯特·里，
类型：
国别省市：
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