[发明专利]一种涡能消减法及涡能消减器

权利要求书

1.一种涡能消减法，其特征是涡街能量是在柱形物涡街现象和板形物涡街现象两种主要涡街现象中形成的，简称涡能；专门消减柱形物涡街现象中形成的涡能之法,简称“柱形物涡能消减法”；柱形物涡能消减法包括六个主要方法步骤，第一步，确定并针对消减涡能的载体对象是含有柱形构件的建筑物，以及分析其气动特性，典型的建筑物就是指含有高楼天台上安装的圆杆式的避雷针、旗杆、烟囱以及流场中的非板形物的建筑物；第二步，从所采用的柱形物涡能消减器壳体的圆形头部两侧边表面到其尖形尾部两侧边表面合拢后所形成的壳体表面气动特性能够在其外表面附近区域形成无漩涡形的、流线型的流体流线，其壳体表面之法线处处垂直于柱形物涡能消减器所保护的柱形物之轴线或其轴线的平移线，其垂直于轴线的截面之几何形状按照流体动力学揭示的规律与要求而设计成360度任意方向转动而让其圆形头部迎流方向上的流阻尽量小，尖形尾部外表面附近区域内不产生涡流现象的气动特性，即垂直于其轴线的截面几何形状呈自然下落过程中的水滴形状的器物；第三步，所采用的水滴形状器物的壳体中心孔内表面之处处的法线垂直于柱形物的轴线，壳体中心孔垂直于轴线的截面几何形状是圆形的，且与轴承的外环外侧表面紧固连接；第四步，轴承的内环内侧表面与在流场中存在大概率产生涡街现象的柱形物外表面紧固连接；对于被保护的柱形物的垂直于其轴线的截面不是规范的正圆时，则采用可硬化的填料填充柱形物与轴承之内环内侧表面之间的空隙；第五步，轴承端面之平面与在流场中存在大概率产生涡街现象的柱形物之垂直于其轴线的截面保持一致；第六步，在流场中存在大概率地产生涡街现象的柱形物之轴向长度长的，或其粗细不一致的柱形物需要消减柱形物涡街现象时，将流场中柱形物涡能消减器设计成以一定长度为单元长度的器件化的柱形物涡能消减器，分别按其外形特征或尺寸依次套装于被要求消减涡街现象的柱形物上，分段所套装在被要求消减涡街现象的柱形物上器件化的柱形物涡能消减器彼此之间相互独立地在360度内随风向的改变而自主转动，以保持柱形物涡能消减器的圆形头部中心线的法线始终对准迎流方向；实施上述涡能消减法所制成的涡能消减器，一是专门消除高楼天台上所安装的避雷针、旗杆、烟囱以及流场中非板形物的建筑物在流场中所产生的涡街现象、消减涡能之器件，取其专用名称为柱形物涡能消减器；柱形物涡能消减器壳体的圆形头部(1)两边侧表面到其尖形尾部(3)两边侧表面合拢后所形成的壳体形状及气动特性呈水珠自由下落过程中形成的水滴流线型；所采用的水滴形状物的壳体中心置一个通孔，通孔的内表面处处的法线皆垂直于柱形物(4)的轴线，而垂直于柱形物(4)的轴线的柱形物(4)截面几何形状是近似圆形的，且与轴承(2)的外环外侧表面紧固连接；轴承(2)的内环内侧表面与在流场中存在大概率产生涡街现象的柱形物(4)外表面紧固连接；轴承(2)的两个端平面与在流场中存在大概率产生涡街现象的柱形物(4)之截面保持在同一平面上；在流场中存在大概率产生涡街现象的柱形物(4)之轴向长度长短不一致的，或其粗细不一致的柱形物(4)需要消除涡街现象的，将流场中柱形物涡能消减器设计成以一定长度为单元长度的器件标准化的柱形物涡能消减器，分别按其外形特征和尺寸依次套装于被要求消除涡街现象的柱形物(4)外表面上，分段所套装在被要求消除涡街现象的柱形物(4)上器件化的柱形物涡能消减器彼此之间相互独立地将其圆形头部(1)圆顶中心的法线在360度内随风向的改变而自主转动至对准迎流方向；在安装过程中，不要求被要求消减涡街现象的柱形物(4)垂直于轴线的截面必须是规范的、标准的圆柱形，通过涡能消减器的水滴形外形与其内部所设置的轴承完全弱化了被要求消减涡街现象的柱形物(4)垂直于轴线的截面上存在的不规则几何形状的影响；采用的柱形物涡能消减器之材质为刚性的、能满足建设方技术要求中关于温度、湿度、强度、耐腐蚀、抗紫外线老化的材料所制成的；

二是在高楼天台上，应通过消振基座将避雷针、旗杆安装在高楼天台上，其中消振基座包括外筒(2-1)、抱瓦(2-2)、调节螺栓(2-3)和弹性圈(2-4)，避雷针、旗杆类的柱形物根部置于消振基座的抱瓦(2-2)之中，调节螺栓(2-3)紧固避雷针、旗杆类的柱形物根部；避雷针、旗杆类的柱形物在流场中所获得的摆动动能聚集在其根部，而柱形物根部摆动能量被消振基座里的弹性物所吸收，不会传至高楼楼体上。