[发明专利]漩涡产生装置及漩涡产生方法有效
| 申请号： | 201410043797.3 | 申请日： | 2014-01-29 |
| 公开（公告）号： | CN103963964B | 公开（公告）日： | 2017-01-11 |
| 发明（设计）人： | 田中元史;大迫俊树;盐田和则;松田寿;内田龙朗;志村尚彦 | 申请（专利权）人： | 株式会社东芝 |
| 主分类号： | B64C23/06 | 分类号： | B64C23/06 |
| 代理公司： | 永新专利商标代理有限公司72002 | 代理人： | 徐殿军 |
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| 摘要： | |||
| 搜索关键词： | 漩涡 产生 装置 方法 | ||
【说明书】：
相关申请的交叉引用
本申请基于2013年2月1日提出的日本专利申请第2013－018970号主张优先权，这里引用其全部内容。
技术领域
本发明的实施方式涉及漩涡产生装置及漩涡产生方法。
背景技术
在流体力学中，已知有动态失速涡（DSV（Dynamic stall vortex））。动态失速涡例如在使翼相对于流体的流的迎角夹着静态失速角振动时产生。在此情况下，即使迎角超过静态失速角，升力也不减少（不失速）而增大。此时，产生动态失速涡，考虑是因为该漩涡的负压而产生了较大的升力。
但是，如果使翼的迎角超过静态失速角而大到某种程度以上，则升力在达到最大之后急剧地下降而陷入完全失速。此时，不产生动态失速涡，因而，成为由动态失速涡带来的负压也不存在的状态。
这样，动态失速涡产生较大的升力，而另一方面也成为升力不稳定的原因。因此，在飞机（固定翼机、旋转翼机等）、风车等使用对翼的升力的技术领域中，一般设计为，翼的迎角与失速角相比足够小，以便不产生动态失速（换言之不产生动态失速涡）（参照美国专利公报第6267331号）。
但是，如果能够控制动态失速涡的产生，则能够利用动态失速涡的特征（较高的非恒常负压力等）进行各种处理（例如，向物体的力的施加、气体的混合的促进）。
发明内容
本发明的目的是提供一种能够不使迎角动态地变化而实现漩涡的产生的漩涡产生装置及漩涡产生方法。
实施方式的漩涡产生装置具备：与流体的流接触的部件，该部件在与该流平行的截面的周部上具有该流体流入的停滞点、和分别伴随着第1、第2剥离流域的第1、第2剥离点；扰乱施加部，对上述第1剥离点的上游施加扰乱，使上述流的边界层部分地附着；以及控制部，对由上述扰乱施加部进行的扰乱的施加进行时间上的控制，使上述第1剥离点的位置变化，切换从上述停滞点到上述第1剥离点的附着距离，使上述边界层摆动，由此使上述剥离区域内产生在上述部件的翼宽方向上具有轴的动态失速涡。
根据本发明，能够不使迎角动态地变化而产生漩涡。
附图说明
图1是表示迎角θ与升力系数K的关系的曲线图。
图2A是表示翼W与边界层L的关系的一例的示意图。
图2B是表示翼W与边界层L的关系的一例的示意图。
图2C是表示翼W与边界层L的关系的一例的示意图。
图3是表示有关第1实施方式的漩涡产生装置10的示意图。
图4A是表示扰乱施加部12的内部结构的一例的示意图。
图4B是表示扰乱施加部12的内部结构的一例的示意图。
图4C是表示扰乱施加部12的内部结构的一例的示意图。
图5是表示扰乱施加部12的驱动波形V的一例的曲线图。
图6A是表示有关第2实施方式的漩涡产生装置10a的示意图。
图6B是表示有关第2实施方式的漩涡产生装置10a的示意图。
图7A是表示有关第2实施方式的变形例的漩涡产生装置10b的示意图。
图7B是表示有关第2实施方式的变形例的漩涡产生装置10b的示意图。
图8是表示扰乱施加部12a、12b的驱动波形Va、Vb的一例的曲线图。
图9是表示有关第3实施方式的漩涡产生装置10c的示意图。
图10是表示有关第3实施方式的变形例的漩涡产生装置10d的示意图。
图11是表示有关第4实施方式的漩涡产生装置10e的示意图。
图12A是表示有关变形例1的漩涡产生装置10f的示意图。
图12B是表示有关变形例2的漩涡产生装置10g的示意图。
图12C是表示有关变形例3的漩涡产生装置10h的示意图。
图13A是表示翼部件11处的漩涡的产生实验的结果的图。
图13B是表示翼部件11处的漩涡的产生实验的结果的图。
图13C是表示翼部件11处的漩涡的产生实验的结果的图。
图13D是表示翼部件11处的漩涡的产生实验的结果的图。
图13E是表示翼部件11处的漩涡的产生实验的结果的图。
图13F是表示翼部件11处的漩涡的产生实验的结果的图。
具体实施方式
以下，参照附图，详细地说明实施方式。
（动态失速时的漩涡）
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- 一种用于机翼（T；10a、10b）的翼尖装置（W；W1、W2、W4、W5、W6、W7、W8），该翼尖装置具有内端（E1）和外端（E2），并且其中翼尖装置（W；W1、W2、W4、W5、W6、W7、W8）的局部反角从内端（E1）到外端（E2）增大或者减小，该翼尖装置具有压力侧流动表面（U‑W）以及吸力侧流动表面（P‑W），其中至少两个辅助翼段（100；101、102、103）布置在翼尖装置（W；W1、W2、W4、W5、W6、W7、W8）上，并在所有情况下从翼尖装置（W；W1、W2、W4、W5、W6、W7、W8）的流动表面伸出，并且其中辅助翼段（100；101、102、103）在所有情况下形成有与翼尖装置（W；W1、W2、W4、W5、W6、W7、W8）的表面接合的接合面（q0）；该接合面彼此间隔地定位，以及具有这种翼尖装置（W；W1、W2、W4、W5、W6、W7、W8）的机翼（T）。
- 螺旋形机翼末梢以及飞行器-201610525831.X
- L·B·格拉泽 - 航空伙伴股份有限公司
- 2012-06-11 - 2016-11-09 - B64C23/06
- 根据本发明的实施方案的螺旋形机翼末梢包括具有闭合环前部轮廓的连续分段组件，所述闭合环前部轮廓包括下近似垂直段、水平段、垂直段、第二水平上段以及近似垂直段。根据本发明的一些实施方案，所述螺旋形轮廓相对于翼弦平面是较低的，使得所述螺旋形机翼末梢的一部分在翼弦平面下方延伸。
- 一种具成涡减阻外壳片的减阻装置-201511036151.3
- 郭宏斌 - 郭宏斌
- 2015-07-28 - 2016-07-06 - B64C23/06
- 一种具成涡减阻外壳片的减阻装置，是由安装固定基座或长条带状安装固定基座，以及在它们的最外侧表面、或近外表面的顶部附近部位，制作或安装的成涡减阻外壳片为主构成；其特征在于：在各种飞行器或航行器外表面或水下部位外表面，制作或安装有大量安装固定基座(3)或在长条带状安装固定基座(8)；并在这些安装固定基座最外侧表面，或靠近最外侧的近顶部部位，则制作或安装极其大量成涡减阻外壳片(1、18‑25)。以及在减阻装置内不同排相邻成涡减阻外壳片之间，制作与安装固定内外移气、液隔离板(2)。最终制作形成具成涡减阻外壳片减阻装置。所以这样减阻技术，具有结构比较简单、应用范围广泛、以及减阻效果极佳的特征。
- 一种具成涡减阻外壳片的减阻装置-201410758239.5
- 郭宏斌 - 郭宏斌
- 2014-11-27 - 2016-02-10 - B64C23/06
- 一种具成涡减阻外壳片的减阻装置，是由安装固定基座、类梭状凸起、长条状凸起条带、具类梭状凸起条带之类的安装固定装置，以及在它们外侧制作或安装固定的成涡减阻外壳片为主构成；其特征在于：在飞机、导弹、鱼雷、航天火箭、潜艇外部表面、以及高速水面舰艇水面线以下部位外部表面，制作或安装固定有安装固定装置；而在这些安装固定装置最外部，或它们外侧近顶部部位，则制作或安装固定分立式并联排布的，或条带状并联排布的成涡减阻外壳片(1、18-25)：并且在这些不同排相邻成涡减阻外壳片(1、18-25)之间，还可制作或安装固定内外移气、液隔离板(2)，所以这样减阻技术，具有结构比较简单、应用范围广泛、以及减阻效果极佳的特征。
- 改善涡轮机械的能效-201380071493.1
- 彼得·艾瑞兰德;安东尼·艾瑞兰德 - 彼得·艾瑞兰德;安东尼·艾瑞兰德
- 2013-01-25 - 2016-02-03 - B64C23/06
- 公开了一种方法和装置，允许共形涡流发生器技术来改善涡轮机械或处理航空/水力的牛顿流体流动的装置中的多方面的能量效率和控制能力。
- 编织的复合的翼梁-201480021838.7
- 托尼·方;蒂莫西·阿克斯福德 - 空中客车营运有限公司
- 2014-04-17 - 2015-12-09 - B64C23/06
- 一种编织的复合翼梁(10)或用于编织的复合翼梁的预成型件，包括编织的纤维的多个管状层片，其中，翼梁(10)或预成型件沿长度方向从根部(10a)延伸至稍端(10b)，并且翼梁(10)或预成型件具有渐缩部(25)，在该渐缩部(25)中，每个层片的高度随着该层片朝向稍端延伸而减小并且每个层片的宽度随着该层片朝向稍端延伸而增大。翼梁(10)或预成型件可被用于提供用于小翼(5)的管状主翼梁。小翼(5)还具有前翼梁(11)，该前翼梁(11)具有前翼梁腹板(16)、上前翼梁盖(17)以及下前翼梁盖(18)。小翼(5)的上蒙皮(19)连结至编织的翼梁(10)和上前翼梁盖(17)。小翼(5)的下蒙皮(20)连结至编织的翼梁(10)和下前翼梁盖(18)。
- 小翼-201480022309.9
- 托尼·方;蒂莫西·阿克斯福德;朱利恩·肖塞 - 空中客车营运有限公司
- 2014-04-17 - 2015-12-02 - B64C23/06
- 一种小翼(5)，包括管状主翼梁(10)、前翼梁(11)、上蒙皮(19)和下蒙皮(20)，其中，管状主翼梁(10)具有通过上主翼梁帽(14)和下主翼梁帽(15)接合的前主翼梁腹板(12)和后主翼梁腹板(13)，前翼梁(11)具有前翼梁腹板(16)、上前翼梁帽(17)和下前翼梁帽(18)，上蒙皮(19)接合至上主翼梁帽(14)和上前翼梁帽(17)，下蒙皮(20)接合至下主翼梁帽(15)和下前翼梁帽(18)。小翼(5)通过将上蒙皮(19)共固化至上主翼梁帽(14)和上前翼梁帽(17)以及将下蒙皮(20)共固化至下主翼梁帽(15)和下前翼梁帽(18)来制造。
- 专利分类
