[實用新型]一種基于功率超聲降低高速物體空氣阻力的裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201720601817.3
• 申請日: 2017-05-26
• 公開（公告）號: CN207297521U
• 公開（公告）日: 2018-05-01
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 趙驍
• 申請（專利權(quán)）人: 北京順風(fēng)光熱科技有限公司
• 主分類號: F15D1/00
• 分類號: F15D1/00;B06B1/06
• 代理公司: 北京格允知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司11609
• 代理人: 譚輝,周嬌嬌

技術(shù)領(lǐng)域

本實用新型涉及空氣減阻技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種基于功率超聲降低高速物體空氣阻力的裝置。

背景技術(shù)

對于高速運(yùn)動的物體，其很大一部分動力主要用來克服空氣阻力。以超高速飛行器為例，其運(yùn)動時的阻力幾乎全部來自空氣阻力。當(dāng)高速運(yùn)動物體的速度達(dá)到音速級別時，前方急速沖來的空氣不能夠像平常一樣通過機(jī)身擴(kuò)散開，于是氣體都堆積到了飛行體的周圍，產(chǎn)生極大的壓力，空氣阻力隨馬赫數(shù)的微小上升而急劇增大，影響其飛行速度，并增加其能耗。

目前降低高速飛行器空氣阻力的方法有被動減阻、逆向噴流減阻、邊界層控制減阻、能量沉積減阻、表面微結(jié)構(gòu)減阻等技術(shù)，但是這些減阻方法消耗能量過大、易導(dǎo)致局部過熱、或?qū)諝鉁p阻的效果不能滿足實際要求。

實用新型內(nèi)容

(一)要解決的技術(shù)問題

本實用新型的目的是提供一種結(jié)構(gòu)簡單、能耗低以及通用性強(qiáng)的基于功率超聲降低高速物體空氣阻力的裝置，以解決高速物體因空氣阻力影響其速度，并增加高速物體功耗的問題。

(二)技術(shù)方案

為了解決上述技術(shù)問題，本實用新型提供了一種基于功率超聲降低高速物體空氣阻力的裝置，包括功率超聲換能裝置和超聲波電源，所述功率超聲換能裝置與所述超聲波電源電連接；

所述功率超聲換能裝置安裝在高速物體的殼體內(nèi)壁，且安裝位置與所述高速物體上受空氣阻力最大的點相對應(yīng)；

所述功率超聲換能裝置包括第一蓋板、第二蓋板、鎖緊螺栓和壓電陶瓷部，所述壓電陶瓷部設(shè)置在所述第一蓋板和所述第二蓋板之間，所述鎖緊螺栓穿過所述第一蓋板、壓電陶瓷部后與所述第二蓋板連接。

優(yōu)選地，所述壓電陶瓷部包括至少一個壓電陶瓷環(huán)，每個所述壓電陶瓷環(huán)的兩端分別設(shè)有金屬極板，且兩端的所述金屬極板分別作為該壓電陶瓷環(huán)的正極和負(fù)極。

另一個實施方式中，所述壓電陶瓷部包括偶數(shù)個壓電陶瓷環(huán)，相鄰的壓電陶瓷環(huán)的相鄰端共用一個金屬極板，作為兩個相鄰壓電陶瓷環(huán)共用電極。

優(yōu)選地，還包括超聲波變幅桿和超聲波工具頭，其中，所述超聲波變幅桿的一端與所述第二蓋板連接，另一端與所述超聲波工具頭連接。

優(yōu)選地，所述功率超聲換能裝置與所述超聲波電源之間設(shè)有阻抗匹配器。

優(yōu)選地，所述阻抗匹配器集成在所述超聲波電源上。

進(jìn)一步地，所述高速物體為高速汽車、火車、高速動車組列車、飛機(jī)、火箭和導(dǎo)彈中的任一種

(三)有益效果

本實用新型的上述技術(shù)方案具有如下優(yōu)點：本實用新型提供的基于功率超聲降低高速物體空氣阻力的裝置包括功率超聲換能裝置，其中，功率超聲換能裝置安裝在高速物體的殼體內(nèi)壁，且安裝位置與所述高速物體上受空氣阻力最大的點相對應(yīng)，該功率超聲換能裝置包括第一蓋板、第二蓋板、鎖緊螺栓和壓電陶瓷部，所述壓電陶瓷部設(shè)置在所述第一蓋板和所述第二蓋板之間，所述鎖緊螺栓穿過所述第一蓋板、壓電陶瓷部后與所述第二蓋板連接，在運(yùn)動時功率超聲換能裝置向運(yùn)動物體的前方發(fā)射高能量超聲波，撕裂集中在物體前側(cè)的空氣層，降低空氣對高速物體的壓差阻力。同時使高速物體的殼體、以及與殼體接觸的空氣產(chǎn)生振動，降低高速物體與空氣接觸面的摩擦系數(shù)，將高速物體與空氣接觸面靜摩擦力轉(zhuǎn)變?yōu)閯幽Σ亮Γ蠓档涂諝獾哪Σ磷枇Α?/p>

附圖說明

圖1是本實用新型實施例一高速汽車安裝功率超聲換能裝置的示意圖；

圖2是本實用新型實施例一高速汽車另一種安裝功率超聲換能裝置的示意圖；

圖3是本實用新型實施例一功率超聲換能裝置剖面結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4是本實用新型實施例二導(dǎo)彈安裝功率超聲換能裝置的的示意圖；

圖5是本實用新型實施例二功率超聲換能裝置剖面結(jié)構(gòu)示意圖。

圖中：1：高速物體；2：安裝點；3：壓電陶瓷部；31：壓電陶瓷環(huán)：32：金屬極板；4：第一蓋板；5：第二蓋板；6：鎖緊螺栓；7：超聲波變幅桿；8：超聲波工具頭。

具體實施方式

為使本實用新型實施例的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點更加清楚，下面將結(jié)合本實用新型實施例中的附圖，對本實用新型實施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例是本實用新型的一部分實施例，而不是全部的實施例。基于本實用新型中的實施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動的前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本實用新型保護(hù)的范圍。

此外，術(shù)語“第一”、“第二”僅用于描述目的，而不能理解為指示或暗示相對重要性。

實施例一