[發明專利]電磁流體旋渦動力裝置

在審

• 申請號: 202110273251.7
• 申請日: 2021-03-01
• 公開（公告）號: CN113775496A
• 公開（公告）日: 2021-12-10
• 發明（設計）人: 陳曉彬
• 申請（專利權）人: 陳曉彬
• 主分類號: F03H1/00
• 分類號: F03H1/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本文公開了一種電磁流體旋渦動力裝置，包括主進氣道、副進氣道和旋渦孔。其中副進氣道分布在主進氣道兩側，并有導流壁隔開，主、副進氣道的側壁之間有旋渦孔連通，形成一個連通的空間，主進氣道的側壁上裝有電磁啟動器和電磁推進器。當所述的動力裝置啟動工作時，電磁啟動器和旋渦孔的結構可以使工作介質產生導電性，并產生相交的電磁與磁場，使工作介質受到洛倫茲力而流動；在副進氣道的工作介質經過旋渦孔流進主進氣道，并形成旋渦，再啟動電磁推進器即可穩定持續工作。本發明的動力裝置以電力作為工作能源，重量小、工作效率高、推力大，可以在含氧量較低的地域正常工作，并且適用范圍廣。

技術領域

本發明涉及一種動力裝置，特別涉及航空、航天以及船舶動力系統的一種電磁流體旋渦動力裝置。

背景技術

在現行的航空及航天發動機中大多使用的能源為化學燃料，工作時會產生高溫高壓，對發動機葉片性能的要求非常高，導致發動機研發周期拖長；化學燃料的燃燒效率也成為問題，而且大量葉片等設備裝進發動機內才可以正常工作，造成發動機的重量大，影響了飛行器的整體性能；且在特定的地域氧氣含量低，造成點火困難，就難以啟動工作。

為了克服上述缺陷，本發明的電磁流體旋渦動力裝置則可以使用電力啟動工作，內部不裝葉片等其他設備，從而降低所述裝置的重量，使飛行器可以獲得更好的性能；同時所述裝置不局限應用于飛行器，還可以應用于船舶動力系統。

發明內容

為了解決上述問題，本發明的目的在于提供一種電磁流體旋渦動力裝置，從原理上改變動力裝置的工作方式，內部不用再安裝葉片等設備，從而降低動力裝置的重量，也可以提高推力，最終提高飛行器的整體性能。

為了實現上述目的，本發明的技術方案如下：

一種電磁流體旋渦動力裝置，包括主進氣道、副進氣道和旋渦孔。所述的動力裝置以流體為工作介質，分別通過主進氣道和副進氣道進入動力裝置內部，并在相交的電場與磁場共同作用下，產生洛倫茲力，并使工作介質按照流入的方向從動力裝置的末端流出，從而給予動力裝置向前的推動力。當工作介質為海水的時候，由于海水本身擁有導電性，動力裝置內部只需要提供相交的電場與磁場，在通電的狀態下即可工作；當工作介質為氣體的時候，由于氣體一般不具有導電性，所以需要給這種氣體創造可導電的條件，可以是往氣體中添加離子或使氣體發生電離，例如采用尖端產生高壓使氣體電離，最后動力裝置內部提供相交的電場與磁場，在通電的狀態下即可工作。

由于進入動力裝置內部的工作介質還有很大一部分粒子是呈電中性，就會影響工作介質受到的推力會低于洛倫茲力的理論計算值，所以通過在動力裝置內部產生旋渦來提高工作介質的運動速度，在高速旋轉的狀態下增強粒子之間的碰撞幾率，帶電粒子受到洛倫茲力所產生的動量就傳遞給中性粒子，從而使工作介質整體受到洛倫茲力的作用效果提高，最終也提高了動力裝置的推力。

旋渦的形成原理及其強度控制的數理依據如下：

假設某空間中存在一個速度場對這個速度場求旋度可得：

由于質點的質量不為零，所以在上式中的分子分母同時乘以質量m，得

其中，a_x、a_y、a_z，v_x、v_y、v_z，F_x、F_y、F_z，p_x、p_y、p_z分別為質點的加速度速度所受的力和動量在x、y、z軸上的分量，t為時間。

因此，就可以得到流體的旋渦與質點的加速度和速度有關，又或者是與質點所受的力與動量有關，這就是旋渦的形成原理。