[发明专利]一种双涡环相互作用力增益的高效驱动装置

说明书

本发明公开了一种双涡环相互作用力增益的高效驱动装置，包括送风装置、阀门切换机构和涡环产生装置，送风装置的出口端与涡环产生装置的进口端对接，阀门切换机构布置于涡环产生装置的进口端，涡环产生装置包括内涡环管道和外涡环管道，内涡环管道套设于外涡环管道内，内涡环管道的进口端和外涡环管道的进口端均通过阀门切换机构与送风装置的出口端连接，阀门切换机构交替截断内外涡环管道的气流，使送风装置产生的气流交替进入内涡环管道和外涡环管道。本发明实现一个周期内产生两个相近涡环，通过两个涡环之间力的增益，实现高效推进。

技术领域

本发明涉及流体力学技术领域，具体涉及一种双涡环相互作用力增益的高效驱动装置。

背景技术

现有的推进器主要是螺旋桨推进，其效率相对不是很高，自然界中鸟类飞翔、鱼类和水母游动过程中尾部通过脱落一系列的涡环来产生高效推进，经过国内外学者研究，当两个涡环之间距离相近的时候，会产生力的相互作用，进而实现力的增益，提高推进效率。现有涡环产生装置主要是利用涡环的远距离传播特性进行送风应用，较少有人利用双涡环之间力的增益来实现高效推进。

发明内容

本发明要解决的技术问题是，针对现有技术存在的上述缺陷，提供了一种双涡环相互作用力增益的高效驱动装置，实现一个周期内产生两个相近涡环，通过两个涡环之间力的增益，实现高效推进。

本发明为解决上述技术问题所采用的技术方案是：

一种双涡环相互作用力增益的高效驱动装置，包括送风装置、阀门切换机构和涡环产生装置，送风装置的出口端与涡环产生装置的进口端对接，阀门切换机构布置于涡环产生装置的进口端，涡环产生装置包括内涡环管道和外涡环管道，内涡环管道套设于外涡环管道内，内涡环管道的进口端和外涡环管道的进口端均通过阀门切换机构与送风装置的出口端连接，阀门切换机构交替截断内外涡环管道的气流，使送风装置产生的气流交替进入内涡环管道和外涡环管道。

按照上述技术方案，送风装置包括风机和送风外壳，风机设置于送风外壳的进口端，送风外壳的出口端与涡环产生装置的进口端对接，内涡环管道内设有内整流板，内涡环管道与外涡环管道之间设有外整流板。

按照上述技术方案，阀门切换机构包括截断基板、截断片和阀门驱动模块，截断基板布置于送风装置的出口端和内外涡环管道的进口端之间，截断基板中部开设有内通孔，沿内通孔周向分布有外通孔，内通孔布置于内涡环管道的进口端，外通孔布置于内涡环管道和外涡环管道之间，截断片布置于内通孔和外通孔之间，截断片通过转轴与截断基板铰接，阀门驱动模块与截断片连接；阀门驱动模块带动截断片绕转轴翻转，截断片封闭内通孔或外通孔。

按照上述技术方案，内通孔为正多边形，外通孔为三角形，外通孔的个数为多个，沿内通孔周向均匀分布于截断基板上，截断片的个数与外通孔的个数一致，与外通孔一一对应布置，截断片向内侧翻转时，多个截断片相互合拢形成一个多边形，使内通孔封闭，截断片向外侧翻转时，各截断片分别封闭各自对应的外通孔。

按照上述技术方案，阀门驱动模块包括第一控制弹簧、气动活塞、气动管道、气动腔和电控模块，气动腔布置于截断片的一侧，气动活塞设置于气动管道的进口端，第一控制弹簧与气动活塞连接，第一控制弹簧与电控模块连接，气动管道的出口端与气动腔连接，截断片的转轴穿入气动腔内，截断片的转轴连接有扇叶，扇叶布置于气动腔内，将气动腔分隔两部分腔室；电控模块对第一控制弹簧通电或断电，使第一控制弹簧伸缩，带动气动活塞沿气动管道来回移动，使气动腔内扇叶两侧腔室之间形成压差，从而带动扇叶及转轴以转轴为中心转动，进而通过转轴带动截断片翻转。

按照上述技术方案，截断片包括两个翻转板，两个翻转板呈一定角度与转轴连接，一个翻转板用于封闭内通孔，另一个翻转板用于封闭对应的外通孔。

按照上述技术方案，内涡环管道包括由下至上依次连接的内渐缩喷口、内底部送风管、内弹性软管和内变送风管，内变送风管的上端与阀门切换机构连接。