[发明专利]涡流发生器

说明书

技术领域

本公开总体上涉及控制邻近于表面的流体流，并且更具体地，涉及涡流发生器(vortex generator)。

背景技术

邻近于表面的流体流可与表面分离并产生阻力。传统上，叶片被固定到表面上并延伸入流体流的边界层以在流体流中产生涡流。涡流将流体流的边界层外的流体向着表面拖拽。因此，分离的流体流被再次附着到表面和/或流体流的分离被减少和/或延迟。

发明内容

一种示例装置包括具有表面的壳体。该示例装置还包括设置在壳体中的双压电晶片致动器(bimorph actuator)。该双压电晶片致动器包括具有相对于表面固定的第一部分的第一双压电晶片横梁(bimorph beam)。叶片被可旋转地耦接至双压电晶片致动器，并且双压电晶片致动器旋转叶片以将叶片的一部分延伸穿过表面，以在流过表面的流体中产生涡流。

另一个示例装置包括叶片和可操作地耦接至叶片的双压电晶片致动器。双压电晶片致动器包括固定部分和可移动部分以使双压电晶片致动器能够偏移(deflection)从而旋转叶片。处于第一位置的叶片限定表面的一部分，并且处于第二位置的叶片在邻近表面的流体中产生涡流。

另一个示例装置包括被设置在限定表面的壳体中的双压电晶片致动器。双压电晶片致动器具有相对于表面基本上固定的第一部分。示例装置还包括可操作地耦接至双压电晶片致动器的叶片。双压电晶片致动器的偏移使叶片相对于表面延伸或者内缩。当叶片内缩时，叶片边缘处于相对于表面的第一方向上，以及当叶片展开时，叶片边缘处于相对于表面的第二方向上。

参照以下说明和附图可以看出已经论述的特征、功能及优点可以在各种示例中独立地或者可以结合其它示例实现的更多细节。

附图说明

图1是可被用来实施本文中公开的示例涡流发生器的示例飞行器的透视图。

图2是图1的示例飞行器的机翼的俯视图，示出了本文中公开的示例涡流发生器的叶片。

图3是图2的示例涡流发生器的分解图。

图4是图2-图3的示例涡流发生器的另一个分解图。

图5是图2-图4的示例涡流发生器的另一个分解图。

图6是图2-图5的示例涡流发生器的透视、剖面图。

图7是图6的示例涡流发生器的俯视图。

图8是图2-图6的示例涡流发生器的侧视图，示出了处于展开位置的叶片。

图9是图2-图8的示例涡流发生器的透视图。

图10是图2-图9的示例涡流发生器的示例叶片的侧视图。

图11是根据本公开内容的教导构造的示例双压电晶片横梁的分解图。

具体实施方式

附图没有按比例进行绘制。相反，为了使多个层和区域明晰，可以在附图中扩大层的厚度。只要可能，相同的参考数字会贯穿附图使用并且伴随提到的相同或者类似的部件写入说明。例如在本专利中使用的，陈述的任何部件(例如，层、膜、区域或者板)以任意方式放置在(例如，放置在、位于、设置在或形成于等)另一个部件上，意味着参考的部件是与另一个部件接触，或者参考的部件在另一个部件上方并且在其间具有一个或多个中间部件。所陈述的任何部件与另一个部件接触意味着在两个部件之间不存在中间部件。

本文中公开了一种示例涡流发生器，该涡流发生器包括可操作地耦接至叶片的双压电晶片致动器。双压电晶片致动器可以布置在限定机翼的表面的壳体中。当双压电晶片致动器通电时，双压电晶片致动器将叶片从内缩位置移动至展开位置。当叶片处于展开位置时，叶片伸入和/或穿过流过和/或邻近于表面的流体的边界层从而在流体中产生涡流。因此，示例涡流发生器防止、减少和/或延迟流体流与表面的分离，并且因此，通过例如减少阻力、缓和迟延现象(stall phenomena)和/或在其他方面改善表面的空气动力性能来改善表面的空气动力性能。

在一些示例中，当叶片处于内缩位置时，叶片处于第一方向上，并且当叶片处于展开位置时，叶片处于第二方向上。例如，当叶片处于内缩位置时，叶片的边缘可以与表面基本上齐平，并且当叶片处于展开位置时该边缘成角度地远离该表面。在一些示例中，当叶片处于内缩位置时、当叶片处于展开位置时以及当叶片被定位于和/或在内缩位置与展开位置之间移动时，叶片基本上填满由表面限定的狭槽。