專利名稱：熱源動力機的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種動力機械，具體地說是一種熱源動力機背景技術傳統(tǒng)技術的動力機械種類很多，傳統(tǒng)的動力機有電動機、水輪機、風力機、汽輪機、內(nèi)燃機、渦輪機等等，上述動力應用的非常普遍，在使用中存在的不足是能源消耗大、受環(huán)境制約。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是根據(jù)流體力學中的伯努利定理開發(fā)一種能源消耗小、用途廣泛和受環(huán)境制約小的熱源動力機。
本發(fā)明的熱源動力機，其結構是由原動機、固定格柵、筒狀殼體及與原動機空心軸連接在一起的旋轉體組成，筒狀殼體的上部設置有固定格柵，固定格柵的中間與原動機殼體固定在一起，筒狀殼體的底部設置有光滑上表面的底板，原動機空心軸的下端連接有旋轉體，旋轉體的底部設置有阻尼格柵，阻尼格柵的底部與筒狀殼體底部光滑的底板相對。
當原動機高速轉動，旋轉動力通過軸帶動旋轉體轉動，旋轉體底部的阻尼格柵撥動旋轉體下部的流體一并沿筒狀殼體底板光滑的上表面旋轉，使旋轉體下部的流體與底板光滑上表面之間產(chǎn)生相對高的旋轉速度，這時，旋轉體下部的流體與底板產(chǎn)生相對運動速度，根據(jù)伯努利定理，旋轉體下部的流體對底板上表面的壓強隨相對運動速度加快而減??；在底板下表面所受壓強基本不變的情況下，底板的上表面與下表面之間產(chǎn)生壓力差，此壓力差使底板獲得向上的運動的動力。本發(fā)明稱此動力為底板動力。
另外，旋轉體旋轉時，旋轉體下部的流體隨旋轉體一起旋轉。這時，旋轉體與旋轉體下部流體相對運動速度接近為零，根據(jù)伯努利定理，旋轉流體對旋轉體下表面的壓強基本不變；旋轉體上部流體因受固定格柵的阻尼，旋轉速度較小，旋轉體上部流體與旋轉體產(chǎn)生相對旋轉速度，旋轉體上部的流體對旋轉體的上表面的壓強隨相對運動速度加快而減??；旋轉體的上表面與下表面產(chǎn)生壓力差，此壓力差使旋轉體獲得向上的動力。本發(fā)明稱此動力為旋轉體動力。
綜上所述，本發(fā)明稱底板動力與旋轉體動力之和為熱源動力，熱源動力是本發(fā)明的熱源動力機產(chǎn)生的主要動力。
本發(fā)明熱源動力機的工作環(huán)境為流體環(huán)境，可以是開放的自然狀態(tài)的流體，如自然狀態(tài)的大氣環(huán)境或者海洋、湖泊、河流的水環(huán)境，也可以是密閉或相對密閉的流體環(huán)境，所謂相對密閉，是指設置有控制流體進出口的，能夠控制外界流體與內(nèi)部流體互相流動交換的密閉裝置或系統(tǒng)，也可以控制流體環(huán)境的壓強。
本發(fā)明的熱源動力機，在其結構中必須有一個可旋轉的旋轉體，該旋轉體的形狀可以是圓盤形、圓環(huán)形、圓臺形、圓錐形、圓球形、傘面形、彈頭形、喇叭形、凹盤形等等。該旋轉體特點是沿旋轉軸線對稱或主要部位對稱。


附圖1為熱源動力機的結構示意圖；附圖2為熱源動力機的A-A向固定格柵的結構示意圖；附圖3為熱源動力機的B-B向阻尼格柵的結構示意圖。
參照說明書附圖對本發(fā)明的熱源動力機作以下詳細的說明。
附圖標記說明1、流體環(huán)境；2、流體；3、浮體；4、浮體連接件；5、空心軸；6、原動機；7、旋轉體；8、底板；9、阻尼格柵；10流體出口；11、筒狀殼體；12、固定格柵。
實施方式如附圖1-3所示，本發(fā)明的熱源動力機，其結構是一個動力裝置，通過浮體3懸浮在流體環(huán)境1中，該動力裝置是由原動機6、固定格柵12、筒狀殼體11及與原動機6連接在一起的旋轉體7組成，原動機6通過固定格柵12與筒狀殼體11的上口固定在一起，原動機6的空心軸5下端連接有一底部設置阻尼格柵9的旋轉體7，旋轉體7底部的阻尼格柵9與筒狀殼體11底部的光滑底板8相對作旋轉運動。
旋轉體7的上表面和底板8的上表面均為光滑表面，筒狀殼體11周邊的內(nèi)表面亦為光滑表面。
旋轉體7的周邊與筒狀殼體11周邊的內(nèi)表面之間留有間隙，旋轉體7的下部與底板8的上表面之間亦留有間隙。
筒狀殼體11的邊部開有流體出口10。
原動機6的軸為空心軸5，空心軸5的上端口為流體進口和流體環(huán)境相通，空心軸5的下端口與旋轉體7下部和底板8的上表面之間的間隙相通。
旋轉體7底部的阻尼格柵9與筒狀殼體11底部的光滑底板8作相對高速旋轉，旋轉體7的上表面同樣為光滑表面與固定原動機6的固定格柵12作相對高速旋轉。
旋轉體7下部和底板8的上表面之間的流體2，在旋轉體7阻尼格柵9的旋轉作用下隨旋轉體7一起旋轉，與旋轉速度較低或不旋轉的底板8產(chǎn)生較高相對旋轉速度，其對底板8上表面的壓強減少；底板8下部流體2相對底板旋轉速度較低或不旋轉，其對底板下表面的壓強相對不變，這樣流體2對底板上下兩個表面產(chǎn)生壓力差，此壓力差產(chǎn)生推動筒狀殼體向上運動的動力。
旋轉體7上部和固定格柵12的下部之間的流體2，在固定格柵12的固定作用下旋轉速度較低或不旋轉，與較高旋轉速度的旋轉體7之間產(chǎn)生較高相對旋轉速度，其對旋轉體7上表面的壓強減少；旋轉體7與旋轉體7下部流體2相對運動速度接近為零，此流體2對旋轉體7下表面的壓強基本保持不變；旋轉體7的上表面與下表面產(chǎn)生壓力差，此壓力差產(chǎn)生推動旋轉體7向上運動的動力。
底板8為圓形設置在筒狀殼體11的底部，筒狀殼體11通過固定格柵12與原動機相連接，原動機6的軸為空心軸5，中空結構形成內(nèi)管道，流體2可通過此管道進入筒狀殼體11的底部。
結論本發(fā)明所稱原動機是電動機、內(nèi)燃機、渦輪發(fā)動機等，為本發(fā)明的動力機提供啟動和維持的動力，原動機必要時可配置調(diào)速裝置。
在本發(fā)明的熱源動力機中，要求旋轉體的上表面、筒狀殼體底板的上表面及筒狀殼體周邊的內(nèi)表面要相對光滑，目的是減少流體與其相對運動時對其表面產(chǎn)生磨擦阻力。
在本發(fā)明的熱源動力機中，熱源動力是來自流體對筒狀殼體底板和旋轉體的壓力差，在本發(fā)明中，所有壓力差之和稱為總壓力差。
如果本發(fā)明的熱源動力機在所述熱源動力的作用下向上移動，也就是熱源動力對本發(fā)明的熱源動力機作功，可認為是總壓力差作功，總壓力差是流體的內(nèi)能對本發(fā)明的熱源動力機產(chǎn)生的壓強差，此時流體的熱能轉換為機械能。
反之，如果本發(fā)明的熱源動力機在所述熱源動力和外力的作用下向下移動，則是總和壓力差反作功，此時機械能轉化為流體的熱能。
流體的熱能轉化為機械能時，流體溫度下降；機械能轉化為流體的熱能時，流體溫度上升。
流體溫度變化太多對本發(fā)明的熱源動力機會產(chǎn)生不利影響，本發(fā)明可采用各種方法控制流體溫度。第一，可采用制冷或制熱設備調(diào)控流體溫度，本發(fā)明稱其為直接調(diào)溫；本發(fā)明所述直接調(diào)溫包括利用制冷(熱)壓縮機調(diào)溫、利用核能或其他燃料燃燒等熱源制熱、利用液氮或冰等冷源制冷；第二，可采用各種方法引入外部正常溫度的流體，排出系統(tǒng)內(nèi)溫度已變化的流體，本發(fā)明稱其為交換流體調(diào)溫。
為實現(xiàn)交換流體調(diào)溫。流體通過空心軸的內(nèi)管道，進入旋轉體下部，再通過筒狀殼體側面的流體出口流出，也可采用其他方式驅動流體實現(xiàn)流體的交換。本發(fā)明的熱源動力機處于非密閉或相對密閉的流體環(huán)境內(nèi)時，外界流體與熱源動力機周邊和內(nèi)部流體的相互流動交換。
實施例本發(fā)明的熱源動力機產(chǎn)生的動力，可作為輪船、飛機、汽車、宇宙飛船等交通工具行進或制動的驅動力。
本發(fā)明的熱源動力機產(chǎn)生的動力，可作為發(fā)電機的驅動力，驅動發(fā)電機發(fā)電。本發(fā)明的熱源動力機驅動發(fā)電機時，會將流體熱能轉化為機械能；再由發(fā)電機將機械能轉化為電能；在這個過程中會使流體溫度下降。在實際應用中，可采用本發(fā)明所述交換流體調(diào)溫方式。
根據(jù)本發(fā)明的熱源動力機的工作方法，可使流體的熱能與機械能相互轉化，使流體的溫度下降或上升，所以本發(fā)明的熱源動力機采用交換流體調(diào)溫方式所排出較冷(熱)的流體，也可為制冷(熱)系統(tǒng)提供制冷(熱)源。所稱制冷(熱)系統(tǒng)包括建筑物及運輸工具的空調(diào)或采暖系統(tǒng)、冷庫制冷系統(tǒng)等。
本發(fā)明的熱源動力機可隨需要改變安置方向，如平放、倒置、斜放等，通過改變安置方向來改變其產(chǎn)生的熱源動力方向。
本發(fā)明的熱源動力機，可用定向軸控制熱源動力方向。在實際應用中可使用兩個相互垂直的定向軸配合，實現(xiàn)熱源動力方向的萬向控制。
本發(fā)明所述定向軸控制熱源動力方向的方式，在實際應用中可改為其它形式控制動力方向，如液壓裝置等。
控制熱源動力方向的裝置本發(fā)明稱其為定向裝置。
在實際應用中，兩個或多個配有定向裝置的熱源動力機組合使用，這種組合形式在本發(fā)明中稱其為多機矢量調(diào)控組合。
在多機矢量調(diào)控組合中，調(diào)整一個或多個定向裝置，可控制矢量動力的大小及方向。如果定向裝置能較快調(diào)整方向，矢量動力可瞬間加大或減小或改變方向。
在飛機、輪船等交通工具中安裝一個或多個多機矢量調(diào)控組合系統(tǒng)，可對交通工具的姿態(tài)進行控制，提高交通工具的穩(wěn)定性和安全性。
在高層樓房、高塔、火箭發(fā)射架等大型物體中使用一個或多個多機矢量調(diào)控系統(tǒng)，可提高其穩(wěn)定性。
本發(fā)明所述改變一個部件形狀時，其與之相應的部件也應隨之改變。
在本發(fā)明的熱源動力機基礎上，可在旋轉體上方和固定格柵下方增加一個或多個旋轉體，相鄰旋轉體反向旋轉，根據(jù)本發(fā)明所述工作方法，可產(chǎn)生疊加的更大熱源動力。
本發(fā)明的熱源動力機所述一個或多個部件可以省去，如圓形外殼、固定格柵、浮體等。
在實際應用中，旋轉體的下部外邊緣可加圓圈等形狀的部件，用于旋轉體與阻尼格柵的加固，也可提高流體力學性能。
本發(fā)明的熱源動力機所述旋轉體形狀為圓盤形，在實際應用中，也可采用其他形狀，如該旋轉體的形狀可以是圓盤形、圓環(huán)形、圓臺形、圓錐形、圓球形、傘面形、彈頭形、喇叭形、凹盤形等等。因旋轉體可能受很大的流體壓力差，可在旋轉體下部加裝各種形式的加固支撐，以加固旋轉體。同樣原因，可在底板下部加裝各種形式的加固支撐本發(fā)明的熱源動力機使用的阻尼格柵可對旋轉體起加固作用。
本發(fā)明的熱源動力機使用的阻尼格柵的形狀如圖3所示，它的主要作用在于帶動旋轉體下部流體旋轉，在實際應用中，可改為其它形狀的格柵，如螺旋式、網(wǎng)格式等，只要能夠帶動盤下流體一同旋轉就可以。同樣固定格柵也可改為其它形狀的格柵。在實際應用中，阻尼格柵也可省去，改為在旋轉體下表面增加凹陷或凸起等，或使其下表面粗糙。這種改進本發(fā)明稱其為類似阻尼格柵。
本發(fā)明的熱源動力機所述阻尼格柵或類似阻尼格柵主要作用是使流體旋轉，在實際應用中，可改為采用扇葉、渦輪、流體噴嘴等方式使流體旋轉。
本發(fā)明所述旋轉體的旋轉動力來自于上方的原動機并通過傳動軸傳動，在實際應用中可改為其它形式的旋轉動力和傳動方式。例如a)原動機設置在本發(fā)明的熱源動力機的下方，空心軸穿過底板中心與旋轉體相連；b)將原動機外殼直接固定于旋轉體中心，將原動機的旋轉軸改為固定不旋轉，并與固定格柵、底板連接，或與其中之一連接。原動機外殼帶動旋轉體旋轉；c)不使用本發(fā)明所述傳動軸及軸承，而使用磁懸浮技術支撐和驅動旋轉體旋轉。
在實際應用中，旋轉體改為傘面形或彈頭形、喇叭形等可旋轉體，底板和固定格柵、阻尼格柵可隨旋轉體改變形狀；可省去圓形外殼將固定格柵變形直接與底板連接，或省去固定格柵；將原動機及傳動軸改在本發(fā)明的熱源動力機的下方，或改為其它形式的旋轉動力和傳動方式。這種改進后的本發(fā)明的熱源動力機，本發(fā)明稱其為前驅型熱源動力機，將前驅型熱源動力機安裝于潛水艇、飛機、火箭等運輸工具的頭部；安裝時改變本發(fā)明的熱源動力機動力方向，使其與運輸工具的行進方向相同。前驅形熱源動力機可為運輸工具提供動力，可減少運輸工具行進時的流體阻力。
在宇宙飛船中使用本發(fā)明熱源動力機，并配合核能裝置為熱源動力機提供熱能，本發(fā)明稱其為核能熱源宇宙飛船，與現(xiàn)存的宇宙飛船的飛行模式相比，核能熱源宇宙飛船具有持久的加速或減速動力，在核能熱源宇宙飛船中，可使用本發(fā)明熱源動力機驅動發(fā)電機為宇宙飛船提供持久的電能。
在實際應用中省去原動機，以其它方式使旋轉體獲得旋轉速度，如用風葉、燃燒噴氣等。
在實際應用中，也可省去原動機，以其它形式使旋轉體獲得旋轉初速度，旋轉體以自身旋轉慣性旋轉。
在本發(fā)明的熱源動力機基礎上，省去其它部件，可只剩下旋轉體和原動機，也可將旋轉體的形狀改為飛盤形等，本發(fā)明稱此改進類型為飛盤式。
在飛盤式基礎，省去原動機，用其它方式使旋轉體獲得旋轉初速度，旋轉體以慣性旋轉，本發(fā)明稱此改進類型為慣性飛盤式。
可以在慣性飛盤式基礎上，將整個旋轉體形狀改為彈頭形、圓錐形等形狀，本發(fā)明稱此改進類型為彈頭式。
在實際應用中，將螺旋線堂槍管或炮管射出彈丸，改進為本發(fā)明所述彈頭式，可改善彈丸的動力學特性。
本發(fā)明所述運輸工具包括電梯等垂直運輸工具，海上移動石油鉆井平臺等各種需要移動的物體；還包括新型運輸工具，如可長時間留空的空中平臺、飛碟等飛行物，能在空中、海面、海中潛水行駛的新型運輸工具。
本發(fā)明的熱源動力機或前驅型熱源動力機也可用于火箭、導彈、魚雷等需要動力驅動移動物體。
本發(fā)明所述流體的旋轉，也包括螺旋式旋轉等形式。
權利要求
1.熱源動力機，其特征在于其結構是一個動力裝置，通過浮體懸浮在流體環(huán)境中，該動力裝置是由原動機、固定格柵、筒狀殼體及與原動機連接在一起的旋轉體組成，原動機通過固定格柵與筒狀殼體的上口固定在一起，原動機的空心軸下端連接有一底部設置阻尼格柵的旋轉體，筒狀殼體底部設置有底板，旋轉體底部的阻尼格柵與筒狀殼體底部的光滑底板相對作旋轉運動。
2.根據(jù)權利要求1所述的熱源動力機，其特征在于旋轉體的上表面和底板的上表面均為光滑表面，筒狀殼體周邊的內(nèi)表面亦為光滑表面。
3.根據(jù)權利要求1所述的熱源動力機，其特征在于旋轉體的周邊與筒狀殼體的內(nèi)表面之間留有間隙，旋轉體的下部與底板的上表面之間亦留有間隙。
4.根據(jù)權利要求1所述的熱源動力機，其特征在于筒狀殼體的邊部開有流體介質出口。
5.根據(jù)權利要求1所述的熱源動力機，其特征在于原動機的軸為空心軸，空心軸的上端口為流體進口和流體環(huán)境相通，空心軸的下端口與旋轉體下部和底板的上表面之間的間隙相通。
6.根據(jù)權利要求1所述的熱源動力機，其特征在于旋轉體底部的阻尼格柵與筒狀殼體底部的光滑底板作相對高速旋轉，旋轉體的上表面同樣為光滑表面與固定原動機的固定格柵作相對高速旋轉。
7.根據(jù)權利要求6所述的熱源動力機，其特征在于旋轉體下部和底板的上表面之間的流體，在旋轉體阻尼格柵的旋轉作用下隨旋轉體一起旋轉，與旋轉速度較低或不旋轉的底板產(chǎn)生較高相對旋轉速度，其對底板上表面的壓強減少；底板下部流體相對底板旋轉速度較低或不旋轉，其對底板下表面的壓強相對不變，這樣流體對底板上下兩個表面產(chǎn)生壓力差，此壓力差產(chǎn)生推動筒狀殼體向上運動的動力。
8.根據(jù)權利要求6所述的熱源動力機，其特征在于旋轉體上部和固定格柵的下部之間的流體，在固定格柵的固定作用下旋轉速度較低或不旋轉，與較高旋轉速度的旋轉體之間產(chǎn)生較高相對旋轉速度，其對旋轉體上表面的壓強減少；旋轉體與旋轉體下部流體相對運動速度接近為零，此流體對旋轉體下表面的壓強基本保持不變；旋轉體的上表面與下表面產(chǎn)生壓力差，此壓力差產(chǎn)生推動旋轉體向上運動的動力。
全文摘要
本發(fā)明的目的是根據(jù)流體力學中的伯努利定理開發(fā)一種能源消耗小、用途廣泛和受環(huán)境制約小的熱源動力機。其結構是一個動力裝置，通過浮體懸浮在流體環(huán)境中，該動力裝置是由原動機、固定格柵、筒狀殼體及與原動機連接在一起的旋轉體組成，原動機通過固定格柵與筒狀殼體的上口固定在一起，原動機的空心軸下端連接有一底部設置阻尼格柵的旋轉體，旋轉體底部的阻尼格柵與筒狀殼體底部的光滑底板相對作旋轉運動。旋轉體旋轉時，旋轉體下部的流體隨旋轉體一起旋轉。這時，旋轉體與旋轉體下部流體相對運動速度接近為零，根據(jù)伯努利定理，旋轉流體對旋轉體下表面的壓強基本不變；旋轉體上部流體因受固定格柵的阻尼，旋轉速度較小，旋轉體上部流體與旋轉體產(chǎn)生相對旋轉速度，旋轉體上部的流體對旋轉體的上表面的壓強隨相對運動速度加快而減??；旋轉體的上表面與下表面產(chǎn)生壓力差，此壓力差使旋轉體獲得運動的動力。
文檔編號F03G7/00GK1851262SQ200610043909
公開日2006年10月25日 申請日期2006年4月30日 優(yōu)先權日2006年4月30日
發(fā)明者莊永濤, 宋承凡 申請人:莊永濤