[发明专利]大气环流系统和方法

说明书

技术领域

本发明涉及流体力学领域，尤其涉及大气层气体的环流。更特别地，本发明旨在提供一种大气层内环流的人工生成系统。

背景技术

有许多希望加强大气层内环流的申请。提供环流的一般动机是为了混合，以防止成层现象，并引起降水。此外，目前已经认识到环流可被用来以一种可控的方式降低大气温度。这些实例稍后将在本说明书中进行讨论。

还很少有工业方法被设计出来以引起所希望的大气环流。然而，在自然界中，我们看到如龙卷风、飓风、海上龙卷风、尘卷风之类的很多实例。所有这些环式的运动均起到大气循环机的作用。

最有意义的现有技术是路易斯·马克·米可(Louis Marc MICHAUD)的技术。他于US7,086,823中的披露提供了详细的现有技术综述，该现有技术包括由他完成的用于解释所涉及的热力学的某些出版物。他于WO2008/014596中进一步的披露记述了他的发明的某些改进。这些披露将通过引用结合在此。

米可的申请的难题在于他的设施非常巨大并且贵重。虽然该设施有一些优点，包括效率更高的冷却塔、风轮机的低成本运行，和可能存在的大气环流优点，但是，系统的主要目的是什么，或者该系统是否能有效地执行任何任务是不完全清楚的。使该系统付诸实施所需要的大面积的土地，将使该系统在大气环流可能是最重要的城市附近实施变得不切实际。

发明内容

根据第一方面，本发明在于一种包括多个涡流生成组件的人工创建的大气环流系统，其中每个涡流生成组件被配置并成能在大气层内产生方向向上的涡流，以及，其中多个涡流生成组件被配置并联合，以便使所产生的所有涡流结合，来提供一个单个的大气涡流。

根据优选的实施方式，每个涡流生成组件包括喷流发射装置和喷嘴，该喷流发射装置适于使大气气体加速成为气体喷流，该喷嘴适于引起该气体喷流相对于该喷嘴的轴线旋转。

根据本发明的优选的特征，为了使空气几乎无损失地被抽入该喷流发射装置，该喷流发射装置和喷嘴被支架支撑在离地面上方合适距离，该喷嘴的出口被定向为基本垂直。

根据优选的实施方式，该喷流发射装置包括适用于飞机的喷气发动机。

根据优选的实施方式，该喷流发射装置基本上以氢气为燃料，以便使燃烧产物促进降水的形成。

根据优选的实施方式，每个涡流生成组件包括由电动机进行驱动的风扇，其中该风扇被配置成能产生大气涡流。

根据优选的实施方式，每个涡流生成组件包括导管，气体穿过该导管并在出口处喷出，在靠近出口处，该导管具有插件，其中该插件具有一个或多个具有螺旋型螺旋形式的不同间距的叶片，以使流过该插件的气流加速变成漩涡状运动，从而生成大气涡流。

根据进一步的方面，本发明在于一种通过利用如前所述的大气环流系统来扰乱大气层中逆温层的方法。

根据进一步的方面，本发明在于一种通过利用如前所述的大气环流系统来引发降水的方法。

根据进一步的方面，本发明在于一种通过利用如前所述的大气环流系统来消减龙卷风或风暴的方法。

根据进一步的方面，本发明在于一种通过利用如前所述的大气环流系统来使飓风，暴风，台风等的路线转向的方法。

根据进一步的方面，本发明在于一种通过利用如前所述的大气环流系统来排出地球较低的大气层中的热量的方法。

根据以下一些具体实施方式的描述，本发明将得到更充分地理解。

附图说明

参照附图进行说明，其中，

图1是根据第一实施方式的基本涡流生成组件的等距视图；

图2是图1中的涡流生成组件的等距视图；

图3是来自图1中的多个涡流生成组件的流动流的相互作用的示意图；

图4是根据图1的一阵列涡流生成组件的排列而成的沿着等角对数螺旋缠绕的簇的俯视图；

图5是来自根据第二实施方式的多个涡流生成簇的流动流的相互作用的示意图；

图6是当如图5所示的流动流结合之后的涡流的簇的流动特性的示意图；

图7是根据第四实施方式的基本涡流生成组件的等轴截面图；

图8是根据第五实施方式的脉动式喷嘴的剖视图。

图9是根据本发明在大气层中生成的能够有效扰乱逆温层的涡流流动流的示意图；

图10是根据本发明在大气层中生成的能够有效引发降雨的涡流流动流的示意图；

图11是根据本发明在大气层中生成的能够有效排出低大气层中热量的涡流流动流的示意图；