[发明专利]流体动能系统和交通工具

说明书

技术领域

本发明涉及能量转换技术领域，尤其涉及将流体动能转换为机械能或电能等系统和包括该流体动能转换系统的海陆空交通工具。

背景技术

交通工具在行驶中会产生无法克服的有害阻力——风阻(空气阻力)，据统计，在高速行驶中，交通工具行驶中约60％以上的阻力消耗在风阻上，并且根据交通工具的形状和速度不同风阻系数不同，速度越快空气阻力越大。

交通工具行驶中，由于风阻的存在，在交通工具的前部会形成高压迎风区，其后部会形成近乎真空的低压背风区，当交通工具在行驶的过程中，交通工具前部的高压迎风区和后部的低压背风区会对交通工具产生与其行驶方向完全相反的拉扯力，该拉扯力是阻止交通工具前进的主要阻力，且随着交通工具的行驶速度的加大，该拉扯力越加大，对交通工具的行驶造成很大的麻烦，很大的动力用于克服风阻。

另外，陆地交通工具还具有滚动阻力、坡道阻力、加速阻力等，但是这些阻力相对于风阻来说是非常小的，例如，时速60km/h以内时，滚动阻力和空气阻力基本相同，超过60km/h以后空气阻力是滚动阻力的2倍或两倍以上，众所周知，交通工具行驶时受到的气动阻力与速度平方成正比，而克服气动阻力所消耗的功率和能量是随速度的三次方急剧增加的，因此，降低交通工具的气动阻力，不但可以提高动力性，而且还可以提高交通工具的经济性，高速行驶的交通工具空气动力稳定性是高速安全行驶的前提，当时速超过100km/h时，驱动装置需要80％以上的功率用来克服气动阻力，消耗很多能量，在高速行使时，如能减少10％的气动阻力，可使燃料经济性提高百分之几十，因此消除、化解、降低空气阻力很有现实意义。

再者，在水面上、水下行驶的交通工具，例如潜艇等，其也存在着液体阻力，其相当于在水上行驶时的空气阻力。飞行器主要克服的阻力是空气阻力。

另外，从能源方面来说，随着一次性不可再生化石能源的不断枯竭，石油等燃料燃烧后产生的废气二氧化碳排放严重超标，温室效应等严重破坏人类赖以生存的环境，火力发电厂和燃油汽车等作为人们日常生活和现代化建设离不开的重要交通工具面临淘汰，电动交通工具将是燃油车辆的主要替代交通工具，但是现有的电动交通工具的电池电量不足导致其行驶距离短、充电时间长导致其使用不方便，无法在恶劣环境或者没有充电设备的地方及野外使用，一旦电动汽车电池没有了电无异于废铁一堆，诸多的不利因素，限制了电动车辆的正常发展，现在全国都在主推充电桩的建设，用于对电动交通工具充电，然而，这对于一些偏远山区以及野外无法普及充电桩的地方是不现实的。

发明内容

本发明的目的在于提供流体动能系统，旨在解决现有交通工具在行驶中所产生的风阻或液阻对交通工具产生较大影响以及电动交通工具行驶距离短、使用不方便的问题。

本发明是这样实现的，流体动能系统，包括可收集并转换流体动能、制动能量的洞形组件，可驱动外界设备运作且可启动洞形组件的驱动元件，可存储所述洞形组件回收或转换的能量的存储组件，用于连接所述存储组件和所述洞形组件的变速齿轮组以及对该流体动能系统的运作进行控制的控制中心。

进一步地，所述洞形组件具有壳体，壳体中具有贯穿所述壳体前后端的不等径的通洞，所述通洞具有相互连通的前端开口和后端开口，以及设置于所述通洞中、可被流体带动转动的叶片组和用于安装叶片组的叶片轴，所述叶片轴连接于所述变速齿轮组，且所述壳体外表面形成颈缩结构。

进一步地，所述通洞呈螺旋状。

进一步地，所述通洞中设有可吸附流体的吸力组件。

进一步地，所述壳体前端开口处设有可由所述控制中心控制并可限制进入所述通洞中的流体的格栅组件。

进一步地，还具有可存储机械能的飞轮组件，所述飞轮组件安装于所述变速齿轮组的齿轮上。

进一步地，还具有可将太阳能转换为电能且电性连接于控制中心的太阳能组件。

优选地，所述存储组件为可启动所述驱动元件的电池组、发电机以及用于管理所述电池组的电源管理器，所述发电机连接于所述变速齿轮组，所述电源管理器电性连接于所述控制中心，所述电池组电性连接于所述电源管理器，且所述电池组、所述发电机与所述驱动元件之间还设有可将用于启动驱动元件的电能进行处理的整流器和逆变器。

优选地，所述流体动能系统具有可检测所述发电机转速的传感器以及受所述控制中心控制并调节所述格栅组件张开幅度的活动组件，所述传感器电性连接于控制中心。

优选地，所述流体动能组件还具有可启动所述驱动元件的启动电机，所述启动电机连接于所述变速齿轮组，且电性连接于控制中心。