详情

原文传递气膜减阻系统、方法及高速列车

专利名称：	气膜减阻系统、方法及高速列车
摘要：	本发明公开了一种气膜减阻系统、方法及高速列车，该气膜减阻系统包括气膜部和供气单元；气膜部与供气单元气路相连；气膜部包括气孔件，气孔件中设有气膜孔，气膜孔倾斜于表面设置。通过倾斜设置气膜孔从而在承阻表面形成较大面积的气膜，隔开造成较大阻力的外部远场介质，避免气‑固耦合粘阻的形成，并形成气‑气或气‑液耦合为主的粘阻，从而降低高速运动物体所承受的介质阻力。
专利类型：	发明专利
国家地区组织代码：	浙江;33
申请人：	宁波大艾激光科技有限公司
发明人：	张文武;张天润;郭春海
专利状态：	有效
申请日期：	2018-04-18T00:00:00+0800
发布日期：	2019-10-29T00:00:00+0800
申请号：	CN201810350906.4
公开号：	CN110386156A
代理机构：	北京元周律知识产权代理有限公司
代理人：	李花
分类号：	B61D17/02(2006.01);B;B61;B61D;B61D17
申请人地址：	315821 浙江省宁波市北仑区小港街道纬一路56号3幢1号第3层西侧
主权项：	1.一种气膜减阻系统，其特征在于，包括气膜部和供气单元；所述气膜部与所述供气单元气路相连；所述气膜部包括气孔件，所述气孔件中设有气膜孔，所述气膜孔倾斜于所述气孔件表面设置。 2.根据权利要求1所述的气膜减阻系统，其特征在于，所述气膜减阻系统还包括型腔，所述型腔由所述气孔件和所述型腔内壁围成，所述型腔与所述供气单元管路连通；优选的，所述供气单元气体压力高于乘载装置行驶速度下的驻点压力；优选的，所述气膜孔在所述气孔件表层的开口包括扩散端和收窄端，所述开口的宽度从所述扩散端到收窄端逐渐减小；所述收窄端到所述扩散端的方向，与所述气膜孔在所述气孔件表面的投影到所述开口方向一致；优选的，所述气膜孔在所述气孔件表面的开口，沿所述气膜孔在所述气孔件表面的投影方向交错分布；优选的，所述气膜孔深度大于等于5毫米和/或所述气膜孔深度大于等于所述气膜孔中至少一个位置的直径的10倍；优选的，所述气膜孔由彼此相通的第一通道和第二通道构成；优选的，所述表层或所述气孔件为三维曲面。 3.根据权利要求2所述的气膜减阻系统，其特征在于，所述型腔内间隔设置多个隔断部，所述型腔被所述隔断部分割为多个单格；各所述单格分别与所述供气单元管路连接；优选的，所述供气单元包括气体压缩单元和气体分配单元，所述气体压缩单元和所述气体分配单元管路连通，所述气体分配单元与所述气膜部管路相通；优选的，还包括用于控制所述供气单元产生气体压力的控制单元，所述控制单元与所述供气单元控制连接；优选的，所述扩散端具有延伸部，所述延伸部位于所述扩散端与所述气膜孔在所述气孔件表面的投影的垂直方向的两侧，所述延伸部将所述开口方向向与所述收窄端相反的方向延伸；优选的，所述第一通道的至少一个位置的直径小于或等于所述第二通道的至少一个位置的直径；优选的，所述第一通道的直径小于或等于所述第二通道的直径；优选的，所述第一通道的至少一个位置的直径在0.25毫米至0.75毫米范围内；所述第二通道的直径大于或等于1毫米；在所述第一通道和所述第二通道相贯通的方向上，所述气孔件的厚度大于或等于10毫米；优选的，所述第一通道的至少一个位置的直径在0.001毫米至0.25毫米的范围内；所述第二通道的直径大于或等于1毫米；在所述第一通道和所述第二通道贯通方向上，所述气孔件的厚度大于或等于所述第一通道的至少一个位置的直径的20倍；优选的，所述气孔件包括表层和下层；所述第一通道贯通所述表层；所述第二通道贯通所述下层；所述表层和所述下层相连，所述表层的第一通道和所述下层的第二通道相通；优选的，所述第一通道的延伸方向与所述气孔件表面形成25°～45°的锐角；优选的，所述第一通道的延伸方向与所述气孔件表面形成30°的锐角。 4.根据权利要求3所述的气膜减阻系统，其特征在于，所述气体压缩单元包括气体压缩机、输气管和储气罐；所述气体压缩机与所述储气罐管路连通，所述储气罐通过输气管与所述气体分配单元相通；所述储气罐上设置安全阀和压力阀；所述输气管上设置阀门和流量计；优选的，所述控制单元还包括用于储存所述乘载装置各行驶速度分别对应的理论气压的储存元件，所述储存元件与所述控制单元连接。 5.根据权利要求4所述的气膜减阻系统，其特征在于，还包括检测单元，用于测定理论环境下，所述乘载装置各行驶速度对应的所述理论气压，所述检测单元与所述储存元件连接。 6.根据权利要求3所述的气膜减阻系统，其特征在于，所述第二通道垂直于所述下层的表面。 7.一种气膜减阻方法，其特征在于，包括以下步骤： 1)在乘载装置的待减阻区设置如权利要求1～6中任一项所述的气膜减阻系统； 2)控制单元根据所述乘载装置所处行驶速度，按所述行驶速度对应的所述理论气压控制供气单元供气，之后在所述气孔件表面形成气膜。 8.根据权利要求7所述的气膜减阻方法，其特征在于，所述理论气压的计算包括以下步骤：建立各所述行驶速度下所述乘载装置的仿真模型，测定各行驶速度下主承阻面所受阻力；根据各所述阻力，计算各所述阻力对应的各所述理论气压。 9.根据权利要求7所述的气膜减阻方法，其特征在于，所述乘载装置的行驶速度由所述控制单元获取。 10.一种高速列车，其特征在于，包括设置于所述高速列车的承压面上的如权利要求1～6中任一项所述的气膜减阻系统。
所属类别：	发明专利