[发明专利]用于交通工具的补充推进系统

说明书

一种用于交通工具的补充推进系统可包括弗莱特纳转子。弗莱特纳转子包括安装（例如水平或竖直）在交通工具上的可旋转圆柱体。气流偏转器与弗莱特纳转子相邻地位于交通工具上，并且气流偏转器被构造为重定向交通工具逆风，以生成在横向于逆风的方向上经过圆柱体的气流。电子控制器可以被配置为控制马达以使圆柱体旋转。在一些示例中，圆柱体的转速被维持在经过圆柱体的气流的速度的选定倍数。

交叉引用

以下申请和材料出于所有目的整体并入本文：第62/947,176号美国临时专利申请和第10,859,065号美国专利。

技术领域

本公开涉及用于补充陆上交通工具、海船和其它形式的运输工具的推进的系统和方法。更具体地，所公开的实施例涉及用于交通工具的基于弗莱特纳（Flettner）转子的补充推进系统。

背景技术

由大气循环引起的自然风长期以来一直是人类文明的可再生能源解决方案的来源。在海上运输中，利用风力来推进帆船可追溯到几千年前。尽管风力条件具有极大的可变性，但风力推进是许多世纪以来的常态，直到基于推进器的推进取代了帆。

在二十世纪二十年代，试图利用电力驱动的竖直弗莱特纳转子（通常是在甲板上方18-30米高的圆柱体）来推进海船。这些转子利用马格努斯（Magnus）效应：侧风中的竖直旋转圆柱体可以产生比相等参考面积的帆大得多的推进力。这些转子船中名为巴登-巴登（Baden-Baden）和芭芭拉（Barbara）的两条转子船分别在1920年和1926年建造。转子用作补充推进源，以减少燃料消耗。这些船的成功证明了转子帆的效率和适航性。不幸的是，由于长期折旧的担忧和推测的关于恶劣天气下的稳定性的风险，项目在没有商业采用的情况下结束。

近年来，对转子船的关注重新唤起，许多转子帆已被商船使用。然而，使用转子帆的旧障碍仍然存在。在恶劣天气条件下的船的结构完整性和稳定性仍然是最关心的问题。资金成本和关于燃料节约潜力的可验证数据的缺乏是另一个关键障碍。船舶的一个弗莱特纳转子单元由于其巨大的尺寸而可能花费超过两百万美元。

当前的风能转换技术仅仅集中在自然风上，自然风在速度、方向和持续时间以及地区和季节变化方面变化很大。这种可变性对风能转换的有效性具有很大影响。

发明内容

本公开提供了与基于风能的交通工具推进系统有关的系统、设备和方法。

在一些实施例中，一种用于交通工具的补充推进系统可以包括：包括安装到交通工具上的可旋转圆柱体的弗莱特纳转子，使得圆柱体的长度横向定向于交通工具的行进方向；以及与弗莱特纳转子相邻地布置在交通工具上的气流偏转器，其中，气流偏转器被构造为重定向交通工具逆风，以生成在横向于行进方向的方向上经过圆柱体的气流。

在一些实施例中，提供了一种用于向交通工具提供补充推进的方法，该方法包括：使用联接到交通工具的气流偏转器来重定向交通工具的逆风，以生成横向于逆风的重定向气流；以及通过转动布置在重定向气流中的圆柱体来在交通工具上生成马格努斯力。

特征、功能和优点可以在本公开的各种实施例中独立地实现，或者可以在另一些实施例中组合，其另外的细节可以参考以下描述和附图看出。

附图说明

图1是根据本示教的基于风能的交通工具推进系统的示意图。

图2是具有本公开的转子系统的说明性交通工具的侧视图。

图3是图2的交通工具和转子系统的正视图。

图4是根据本公开的方面的具有第一形状因数的第一说明性偏转器的示意性侧视图。

图5是根据本公开的方面的具有第二形状因数的第二说明性偏转器的示意性侧视图。

图6是根据本公开的方面的说明性的基于风能的交通工具推进系统的示意性侧视图。