涡流发生器制造技术

本文中公开了一种涡流发生器。示例装置包括：壳体，包括表面。示例装置还包括设置在壳体中的双压电晶片致动器。该双压电晶片致动器包括具有相对于表面固定的第一部分的第一双压电晶片横梁。叶片被可旋转地耦接至双压电晶片致动器，并且双压电晶片致动器被用于旋转叶片以将叶片的一部分延伸穿过表面，以在流过表面的流体中产生涡流。

【技术实现步骤摘要】
涡流发生器
本公开总体上涉及控制邻近于表面的流体流，并且更具体地，涉及涡流发生器(vortexgenerator)。
技术介绍
邻近于表面的流体流可与表面分离并产生阻力。传统上，叶片被固定到表面上并延伸入流体流的边界层以在流体流中产生涡流。涡流将流体流的边界层外的流体向着表面拖拽。因此，分离的流体流被再次附着到表面和/或流体流的分离被减少和/或延迟。
技术实现思路
一种示例装置包括具有表面的壳体。该示例装置还包括设置在壳体中的双压电晶片致动器(bimorphactuator)。该双压电晶片致动器包括具有相对于表面固定的第一部分的第一双压电晶片横梁(bimorphbeam)。叶片被可旋转地耦接至双压电晶片致动器，并且双压电晶片致动器旋转叶片以将叶片的一部分延伸穿过表面，以在流过表面的流体中产生涡流。另一个示例装置包括叶片和可操作地耦接至叶片的双压电晶片致动器。双压电晶片致动器包括固定部分和可移动部分以使双压电晶片致动器能够偏移(deflection)从而旋转叶片。处于第一位置的叶片限定表面的一部分，并且处于第二位置的叶片在邻近表面的流体中产生涡流。另一个示例装置包括被设置在限定表面的壳体中的双压电晶片致动器。双压电晶片致动器具有相对于表面基本上固定的第一部分。示例装置还包括可操作地耦接至双压电晶片致动器的叶片。双压电晶片致动器的偏移使叶片相对于表面延伸或者内缩。当叶片内缩时，叶片边缘处于相对于表面的第一方向上，以及当叶片展开时，叶片边缘处于相对于表面的第二方向上。参照以下说明和附图可以看出已经论述的特征、功能及优点可以在各种示例中独立地或者可以结合其它示例实现的更多细节。附图说明图1是可被用来实施本文中公开的示例涡流发生器的示例飞行器的透视图。图2是图1的示例飞行器的机翼的俯视图，示出了本文中公开的示例涡流发生器的叶片。图3是图2的示例涡流发生器的分解图。图4是图2-图3的示例涡流发生器的另一个分解图。图5是图2-图4的示例涡流发生器的另一个分解图。图6是图2-图5的示例涡流发生器的透视、剖面图。图7是图6的示例涡流发生器的俯视图。图8是图2-图6的示例涡流发生器的侧视图，示出了处于展开位置的叶片。图9是图2-图8的示例涡流发生器的透视图。图10是图2-图9的示例涡流发生器的示例叶片的侧视图。图11是根据本公开内容的教导构造的示例双压电晶片横梁的分解图。具体实施方式附图没有按比例进行绘制。相反，为了使多个层和区域明晰，可以在附图中扩大层的厚度。只要可能，相同的参考数字会贯穿附图使用并且伴随提到的相同或者类似的部件写入说明。例如在本专利中使用的，陈述的任何部件(例如，层、膜、区域或者板)以任意方式放置在(例如，放置在、位于、设置在或形成于等)另一个部件上，意味着参考的部件是与另一个部件接触，或者参考的部件在另一个部件上方并且在其间具有一个或多个中间部件。所陈述的任何部件与另一个部件接触意味着在两个部件之间不存在中间部件。本文中公开了一种示例涡流发生器，该涡流发生器包括可操作地耦接至叶片的双压电晶片致动器。双压电晶片致动器可以布置在限定机翼的表面的壳体中。当双压电晶片致动器通电时，双压电晶片致动器将叶片从内缩位置移动至展开位置。当叶片处于展开位置时，叶片伸入和/或穿过流过和/或邻近于表面的流体的边界层从而在流体中产生涡流。因此，示例涡流发生器防止、减少和/或延迟流体流与表面的分离，并且因此，通过例如减少阻力、缓和迟延现象(stallphenomena)和/或在其他方面改善表面的空气动力性能来改善表面的空气动力性能。在一些示例中，当叶片处于内缩位置时，叶片处于第一方向上，并且当叶片处于展开位置时，叶片处于第二方向上。例如，当叶片处于内缩位置时，叶片的边缘可以与表面基本上齐平，并且当叶片处于展开位置时该边缘成角度地远离该表面。在一些示例中，当叶片处于内缩位置时、当叶片处于展开位置时以及当叶片被定位于和/或在内缩位置与展开位置之间移动时，叶片基本上填满由表面限定的狭槽。在一些示例中，双压电晶片致动器包括第一双压电晶片横梁和第二双压电晶片横梁。在一些示例中，叶片经由曲柄组件可旋转地耦接至第一双压电晶片横梁和第二双压电晶片横梁。当双压电晶片致动器通电时，第一双压电晶片横梁和第二双压电晶片横梁弯曲或者偏移以驱动曲柄组件旋转叶片往返于内缩位置和/或展开位置。在一些示例中，第一双压电晶片横梁和第二双压电晶片横梁均包括固定部分和可移动部分。固定部分可以相对表面基本上是固定的，以及可移动部分可以相对表面是可移动的以便当双压电晶片致动器通电时允许第一双压电晶片横梁和第二双压电晶片横梁的偏移(例如，使弯曲)。图1是其中可以实施本公开的方面的示例飞行器100的透视图。图1的示例飞行器100包括第一机翼102、第二机翼104以及机身106。示例飞行器100还包括具有水平尾翼(horizontalstabilizer)110和垂直尾翼(verticalstabilizer)112的尾翼(empennage)108。在示出的示例中，飞行器100包括第一发动机114和第二发动机116。如以下结合图2-图10所描述的更多细节，示例飞行器100采用本文中公开的示例涡流发生器，该示例涡流发生器邻近于飞行器100的一个或多个空气动力学或者机翼表面产生涡流。然而，图1的飞行器100仅为示例，并且因此，可以在不偏离本公开的范围的情况下使用其它飞行器。此外，当结合图1的示例100对下面的示例进行描述时，本文中公开的示例涡流发生器可被用来在流过邻近任意表面的流体中产生涡流。例如，涡流发生器可被用来在邻近涡轮叶片、船舶、汽车和/或卡车、旋翼等的表面产生涡流。图2是图1的飞行器100的示例第一机翼102的俯视图，示出了示例涡流发生器202的叶片200和第一机翼102的空气动力面204(例如，蒙皮(skin))。图2的示例叶片200基本上平行于邻近表面204的流体(例如，空气)流动205的方向。尽管示例第一机翼102被示出为具有一个示例涡流发生器202和/或叶片200，但其它示例包括多个涡流发生器和/或叶片。例如，第一机翼102可以包括一排叶片、对称和/或不对称的叶片阵列和/或以任何其它样式设置的叶片，以在流过邻近表面204的任意部分的流体中产生涡流。在示出的示例中，叶片200处于内缩位置。当示例叶片200处于内缩位置时，叶片200具有第一方向并且基本上填满由表面204限定的缝隙或者第一狭槽206。在示出的示例中，处于内缩位置的叶片200的第一边缘208基本上与表面204齐平和/或同水平。在一些示例中，第一边缘208的形状对应于表面204的形状。例如在一些示例中，表面204基本上是平面的并且第一边缘208基本上是平面。在一些示例中，表面204和第一边缘208是弯曲的并且具有基本上相同的曲率。因此，当示例叶片200处于内缩位置时，第一边缘208基本上形成表面204的一部分，并且因此，限定第一机翼102的机翼的一部分。在一些示例中，当示例叶片200处于内缩位置时，由涡流发生器202产生的阻力可忽略不计。如下面更加详细的描述，叶片200可以在内缩位置与展开位置之间摆动以使涡流发生器202能够在流过邻近表面的流体中产生涡流。在一些示例中，叶片200基本上填满第本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种装置，包括：壳体，包括表面；双压电晶片致动器，被设置在所述壳体中，所述双压电晶片致动器包括具有相对于所述表面固定的第一部分的第一双压电晶片横梁；以及叶片，能够旋转地耦接至所述双压电晶片致动器，所述双压电晶片致动器用于旋转所述叶片以使所述叶片的一部分延伸穿过所述表面以在流过所述表面的流体中产生涡流。

【技术特征摘要】
2013.09.30 US 14/042,4431.一种涡流发生器，包括：壳体，包括表面；双压电晶片致动器，被设置在所述壳体中，其中，所述双压电晶片致动器包括第一双压电晶片横梁和与所述第一双压电晶片横梁分隔的第二双压电晶片横梁，所述第一双压电晶片横梁具有相对于所述表面固定的第一部分；以及叶片，能够旋转地耦接至所述双压电晶片致动器，所述双压电晶片致动器用于旋转所述叶片以使所述叶片的一部分延伸穿过所述表面以在流过所述表面的流体中产生涡流，其中，当所述叶片处于内缩位置时，所述叶片被设置在所述第一双压电晶片横梁与所述第二双压电晶片横梁之间的间隔中。2.根据权利要求1所述的涡流发生器，进一步包括连接件，所述连接件耦接至所述第一双压电晶片横梁和所述第二双压电...

【专利技术属性】
技术研发人员：丹·约翰·克林曼，埃斯特·什夫拉·兹多夫特茨基，兰迪·李·马卡莱格·马利亚里，
申请(专利权)人：波音公司，
类型：发明
国别省市：美国;US