[发明专利]一种涡能消减法及涡能消减器

说明书

本发明公开了一种涡能消减法及涡能消减器，旨在消除大自然中一种流体运动的自然现象——涡街现象对建筑物所造成的破坏。对建筑物造成破坏的涡街现象分有柱形物涡街现象和板形物涡街现象，并分别对应专门的消减方法和专门的消减器具。对于柱形物涡街现象，公开了针对柱形物涡能消减法及柱形物涡能消减器，对于板形物涡街现象，公开了针对板形物涡能消减法及板形物涡能消减器。柱形物涡能消减器是将被保护的柱形物横向外形整形为水滴形；板形物涡能消减器是针对出现桥面横向风时，采用快速自动拆装式的桥面罩衣将整个桥面整形为桥面横向的水滴形；纵向风时，采用快速自动拆装式的板面弹性导流板，改变板面的气动特性，令桥面上下区域不能形成涡街气团。

技术领域

本发明涡能消减法及涡能消减器归属于建筑领域，具体讲，本发明就是消除这种流体运动的自然现象的自然力破坏建筑物的方法和器具。

背景技术

被冯·卡门先生运用流体力学理论所描述的涡街现象是大自然中的一种流体运动的自然现象。这种流体运动的自然现象在一定条件下会对建筑物造成破坏。

随着社会文明的进步，科学技术的发展，许许多多的高楼大厦拔地而起，许许多多的桥梁凌空飞渡。然而，这些建筑物是大自然中气流或水流流动时形成涡街现象的条件、参与者和受害者之一。一旦形成了涡街现象就会因其涡街气团区堿内聚集巨大能量所伤及，甚至于摧毁涡街气团区堿内的建筑物，对人类社会造成灾害。

要确保人民生命财产就要有效阻止这种天灾的破坏，要阻止这种天灾对人类社会的破坏就要有效阻止涡街现象的形成。由于形成涡街现象的天灾通常作用面积很大，故从冯·卡门先生运用流体力学理论所描述了涡街现象以来，人们只认识这种涡街现象的天灾破坏力很大，但至今没找到有效消减这种流体运动的自然现象的自然力破坏建筑物的方法和器具。

本发明就是消减这种流体运动的自然现象的自然力破坏建筑物的有效方法和器具。

发明内容

本发明针对上述当前两大类损毁力大的涡街现象之主要形式：柱形物涡街现象和板形物涡街现象的两种主要涡街现象的柱形物涡能消减法和板形物涡能消减法，现分述如下。

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，该类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，所安装的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；