[发明专利]利用马格纳斯效应的圆台形旋筒风帆装置

摘要

本发明涉及船舶中利用风能助力风帆方面的研究领域，尤其是一种利用马格纳斯效应将风能高效的转化为动能的圆台形旋筒风帆装置。所述旋筒风帆包括与甲板通过铰接固定的旋筒主轴、用来固定翼型风帆的轴承、圆台形风筒和翼形风帆，圆台形风筒固定套在旋筒主轴上，圆台形风筒呈上小下大设置，圆台形风筒的外侧设有两个翼型风帆，两个翼型风帆相对于旋筒主轴呈对称设置，翼型风帆通过滚动轴承设置在圆台形风筒两侧，滚动轴承上设有控制翼型风帆闭合的传动装置。可以在船舶运输过程中有效利用风能，为船舶提供动力，并且针对不同情况下的风动力环境进行适当调整，更大的节约了燃料成本，并提高了运行过程中的稳固性，大大降低了船舶运行成本。

主权项

1.一种利用马格纳斯效应的圆台形旋筒风帆装置，其特征在于：包括旋筒风帆、GPS传感系统、自动控制系统和电动机，旋筒风帆、GPS传感系统和电动机分别与自动控制系统连接；所述旋筒风帆包括与甲板通过铰接固定的旋筒主轴(1)、用来固定翼型风帆的固定轴承(2)、圆台形风筒(3)和翼形风帆(4)，旋筒主轴(1)由外圈与内圈组成，外圈和内圈之间通过滚动轴承连接，旋筒主轴(1)的内圈与甲板之间通过铰链连接，旋筒主轴(1)内圈与电动机Ⅰ连接，旋筒主轴(1)的外圈通过齿轮传动装置与电动机Ⅱ相连，圆台形风筒(3)固定套在旋筒主轴(1)上，圆台形风筒(3)呈上小下大设置，圆台形风筒(3)的外侧设有两个翼型风帆(4)，两个翼型风帆(4)相对于旋筒主轴(1)呈对称设置，翼型风帆(4)通过固定轴承(2)设置在圆台形风筒(3)两侧，固定轴承(2)上设有控制翼型风帆闭合的传动装置，旋筒主轴和翼型风帆的传动装置以及电动机分别与自动控制系统连接；所述圆台形风筒(3)产生的马格纳斯驱动力大小为其中r为圆台旋筒风帆的水平横截面最小直径，R为圆台旋筒风帆的水平横截面最大直径；H为圆台形旋筒风帆的总高度；ω为旋筒风帆的旋转角速度；v为垂直于旋筒主轴的风速大小；ρ为流体密度；A为常数。