新型高速表面减阻结构.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局*CN102777450A*(12)发明专利申请(10)申请公布号CN102777450A(43)申请公布日2012.11.14(21)申请号201210261843.8(22)申请日2012.07.26(71)申请人上海交通大学地址200240上海市闵行区东川路800号(72)发明人王利坡张强(74)专利代理机构上海汉声知识产权代理有限公司31236代理人郭国中(51)Int.Cl.F15D1/00(2006.01)权利要求书权利要求书1页1页说明书说明书33页页附图附图22页(54)发明名称新型高速表面减阻结构(57)摘要本发明涉及一种新型高速表面减阻结构，该结构设置在物体表面，用以减少物体运动阻力，包括：轮轴和转动体，轮轴设置在物体表面，与物体表面连接，转动体与轮轴套接连接。本发明减小了运动物体与周围流体之间的相对运动速度差，具有降低运动物体流动阻力、减少能量消耗且适用范围广泛的优点。CN102745ACN102777450A权利要求书1/1页1.一种新型高速表面减阻结构，设置在物体表面，用以减少物体运动阻力，其特征在于，包括：轮轴和转动体，所述轮轴设置在物体表面，与物体表面连接，所述转动体与所述轮轴套接连接。2.如权利要求1所述的新型高速表面减阻结构，其特征在于，所述转动体为圆柱形滚筒。3.如权利要求1所述的新型高速表面减阻结构，其特征在于，所述转动体为滚轮。4.如权利要求1所述的新型高速表面减阻结构，其特征在于，所述转动体为滚珠。5.如权利要求1所述的新型高速表面减阻结构，其特征在于，所述轮轴与物体表面一体成型制成。2CN102777450A说明书1/3页新型高速表面减阻结构技术领域[0001]本发明涉及流体动力学领域，尤其涉及一种新型高速表面减阻结构。背景技术[0002]在流体中，例如空气或水中，受流体粘性影响，高速飞行或运动的物体表面与周围流体存在很大的速度差，这种相对运动会使物体表面流体形成很大的速度梯度，从而产生很高的流动摩擦阻力和很大的能量耗散。例如，在大气层中飞行的导弹由于这种气体动力学产生的动能损失会使飞行器表面产生巨大的摩擦以致高温严重烧蚀。因此，减小运动物体与周围流体的相对速度差，降低表面速度梯度，改善解决由相对运动产生流动阻力大、能耗高的问题十分有意义。发明内容[0003]本发明的目的在于提供一种新型高速表面减阻结构，以解决现有应用中由于运动物体与周围流体间大的速度差而导致的流动阻力大与能耗高的技术问题。[0004]为达到上述目的，本发明提供一种新型高速表面减阻结构，设置在物体表面，用以减少物体运动阻力，包括：轮轴和转动体，轮轴设置在物体表面，与物体表面连接，转动体与轮轴套接连接。[0005]依照本发明较佳实施例所述的新型高速表面减阻结构，该转动体为圆柱形滚筒。[0006]依照本发明较佳实施例所述的新型高速表面减阻结构，该转动体为滚轮。[0007]依照本发明较佳实施例所述的新型高速表面减阻结构，该转动体为滚珠。[0008]依照本发明较佳实施例所述的新型高速表面减阻结构，该轮轴与物体表面一体成型制成。[0009]本发明的新型高速表面减阻结构设置在运动物体表面，当物体高速运动时，周围的流体在物体表面会产生很大的剪切力，从而带动转动体转动。由受力分析可知，转动体的转动将使运动物体与周围流体的表面相对速度减小，从而降低流动阻力。另外，本发明的转动体可以采用圆柱形滚筒，以及滚轮或滚珠等多种形状，能够满足不同环境的使用需求，适用范围广泛。因此，与现有技术相比，本发明减小了运动物体与周围流体之间的相对运动速度差，具有降低运动物体流动阻力、减少能量消耗且适用范围广泛的优点。附图说明[0010]图1为本发明新型高速表面减阻结构设置于物体表面一侧的应用示意图；[0011]图2为本发明新型高速表面减阻结构设置于物体表面两侧的应用示意图；[0012]图3为本发明实施例的转动体的结构剖视图。具体实施方式[0013]以下结合附图，具体说明本发明。3CN102777450A说明书2/3页[0014]请参阅图1至图3，一种新型高速表面减阻结构12，设置在物体表面11上，用以减少物体快速运动时的运动阻力，包括：轮轴13和转动体14，轮轴13设置在物体表面11上，与物体表面11连接，转动体14与轮轴13套接连接。[0015]具体的，轮轴13与物体表面11采用螺接连接或一体成型制成等方式进行固定，但是，本发明并不具体限定轮轴13与物体表面11的连接方式，例如，还可以采用铆接、焊接等方式进行固定，现有技术中任何能够实现将二者连接的方式均应落在本发明的保护范围内。[0016]更为具体地，为了适应多种环境的使用需求，本发明的转动体14可以设置为圆柱形滚筒、圆球形滚轮或滚珠等多种形状。其中，滚珠结构尤其适用