[发明专利]寄附能量转换机

说明书

所属技术领域

本发明涉及一种应用于现代机动交通工具的能量转换节能设备。

背景技术

根据流体力学相关知识，我们知道在流体(空气、水)中运动的物体都会受到流体阻力的作用，流体阻力是运动物体前端的流体被运动物体挤压后产生并施加于运动物体的一种反作用力，流体阻力起着阻碍运动物体向前运动的作用。

流体(空气)阻力公式F＝1/2PCSV²表示，运动物体所受流体(空气)阻力F与流体(空气)密度P、阻力系数C、物体的迎风面积S、以及物体相对流体(空气)速度V的平方有关，水的密度是空气密度的800倍，因此物体在水中运动所受阻力要远大于在空气中运动所受阻力。

现代人类社会广泛使用的机动交通工具(下文简称机交工)，不论是地上跑的(如汽车、火车、电动车等)；天上飞的(如固定翼、可变翼、旋翼飞行器)；水上漂的(如舰艇、船舶、航母等)；以及水下潜的(常规潜艇、核潜艇等)等，均是在流体中运动的物体，因此都会受到流体阻力的作用，流体阻力是一种阻碍机交工运动的有害力。

众所周知，现今人类社会广泛使用的机交工一般都具有较高的运行速度和较大的迎面积，根据公式F＝1/2PCSV²表达的物理量之间的关系可知，机交工正常运行时将会受到较大的流体阻力作用，而机交工为克服流体阻力需要消耗大量的能量。

机交工为克服流体阻力做功，不仅要浪费大量的宝贵能源，还会增加大量的尾气排放，而大量的尾气排放是导致大气污染的主要因素之一。由上述关系链可以看出，处理好机交工流体阻力问题，将会对抑制大气污染，减缓气温过快升高，促进“节能减排”的目标实现，维护生态平衡，保护人类赖以生存的唯一地球家园产生积极的作用。

事实上，关于流体阻力对机交工产生的负面作用问题，自从机交工发明问世以来，在人类使用机交工百年的实践中，人们早有清楚的认识，并探索出一些减少这种负面作用的技术方法。如改变机交工的轮廓形状或在其外部增装一些附属设施，用以优化机交工的气动特性，来降低阻力系数；设计时，尽量减少机交工的迎面积等。

但是实践证明，优化机交工的气功特性，只能有限的减少流阻系数，因此这种技术方法对于解决机交工流体阻力问题是有限的，采用减少机交工迎面积的方法，可较有效的解决机交工流体阻力问题，但从实用角度考虑，机交工的迎面积又不可过量减少；而传统技术不能解决对流体阻力值影响最大的机交工相对流体速度问题，由上述情况可以得出结论，传统技术只能有限的减少而不能从根本上解决机交工流体阻力问题，传统技术具有一定的局限性。

在当今人类社会面临传统能源即将枯竭，大气污染日盛，气温逐年快速增高，冰山溶化，异常自然灾害频发等严重影响人类生存安全诸多因素并存的严峻形势下，采用敢于冲破传统思维模式的、创新的、高效的技术解决机交工流体阻力问题，为人类社会多省一些油，向大气少排一些气，则对当今世人期盼的“节能环保”创建绿色社会，具有重要的现实意义和深远的历史意义。

发明内容：

唯物辩证法告诉我们，世上任何事物都具有两面性。

相对物体运动的流体既然能够阻碍物体运动，证明相对物体运动的流体中蕴藏着能量。

为了克服传统技术处理关于机交工流体阻力问题的局限性，本发明首开先河，独劈蹊径，大胆创新，采用能量转换技术，提供一种可将对机交工有害的流体阻力转换成有益能量的节能设备。

本发明采用的技术方案是根据流体特性，流体动力学原理，以及力的分解原理，为本发明的设计理论依据，将若干相同叶片按一定间距，一定角度依次匀布安装在轮毂上，组装成能量吸收部件(叶轮)，将叶轮固装在轮轴的一端，轮轴装配在轴承中构成转动副，轮轴的另一端经联轴器与变速器的运力输入轴相连接，变速器的动力输出轴经另一联轴器与发电机的转子轴相连接，发电机的引出导线经外设的整流、升压电路，将转换得到的电能提供给机交工的用电设备，轴承、变速器、发电机分别用螺栓固定在基座上。

将上述装配的寄附能量转换机(下文简称能量转换机)，安装在机交工的前端，能量转换机的叶轮轴与机交工的纵轴线平行或重合，并加装安全防护网罩。

当机交工运行在一定速度范围内时，其前端的流体受到快速挤压产生的反作用力，作用于安装在其前端的能量转换机吸能部件(叶轮)上，被叶轮分解、吸收，转变成机械能，进而由能量转换机的能量转换装置(发电机)转换成电能。

本发明的有益效果是，可将产生于机交工前端阻碍其前进运动的有害流体阻力，分解、吸收、利用，提高能源利用效率，节省宝贵能源，减少尾气排放，有益于“节能环保”创建绿色社会理念的实现。