流体增益机的制作方法

专利名称：流体增益机的制作方法
流体增益机是前所未有的、划时代的发明创造。流体增益机可以分为液体型机和气体型机，两类型的流体增益机。这两类型的增益机的工作原理是基本相同的。而这两种机器的部件、零件和机器的结构及设计上的安排，和布置上是各有不同。至于气体型的流体增益机，稍后再另行申请发明专利。
流体增益机在理论上，工作原理上，包括所有的论点，论据和论述上，及在技术设计上，都是服从和遵守能量守恒定律的。本机在理论上及设计上是划时代的，多方面的技术细节的综合体系。这项技术综合的成果，可以做到输入本机的电动机的能量，电力功率，以驱动旋转输送泵，使本机体系内的流体(液体或气体)在本机特殊的闭路循环系统的管道内，作连续、稳定的循环流动。流体在闭路管道中连续的循环流动，由于管道壁的沿程摩擦阻力及流经精心设计，巧妙安排的一连串、一系列的弯管管段的局部阻力损失，和一些次要的局部阻力损失，以及必须保持稳定的连续流动的流速水头，从而消耗或耗散了由输送泵输入的能量。这些能量的损耗是由外电源输入电力功率给输送泵的电动机来补充供给，以维持流体增益机中的流体能够做到闭路循环，连续流动的必要条件，这是流体增益机必须输入的能量。
流体增益机能够做到能使输入功率得到增益功率输出，是独创性，首创的应用物理学、流体力学、水力学、理论力学、工程力学中的一些技术的细节的综合应用的成果。这些理论和技术，以及应用，选用流体力学和水力学中的一些技术数据，都是经典的。流体增益机可以采用最普通、最广泛的液体，清水。严格的说，这也可以说是一种特殊的水力机械。在两种类型的水力机械中，水泵及水轮机。不论是水泵，或水轮机(包括冲击式，或者是反击式(反作用式)水轮机)的转动叶轮与流体的接触，都是作相对运动。叶轮与流体两者都是瞬时接触，瞬时交换能量，瞬时的脱离接触，相互作用就告完成了。并且机械效率都是小于一。而流体增益机是与这两种类型的传统的水力机械大不相同。本机除输送泵以外，是没有任何一个与流体作相对运动，两者瞬时的进行能量交换的另件，或部件。流体增益机的奥妙是首创的应用流体在管道系统中连续流动，流经一连串、一系列的弯管管段所产生的反作用力，在设计上的巧妙的安排，使闭路循环的管道绕组获得一组组可以叠加的力偶矩，这巨大的总力偶矩，可以使整体的，可以绕紧轴自由转动的轴枢、产生与管道系统中的流体的流向相反的方向作旋转运动。轴枢每秒得到的转矩，与输入一定的电力功率供给输送泵的电动机的轴枢所产生的轴功率(轴枢的转矩与每秒转数的乘积)相比较。前者是大得多。通过轴枢的皮带轮，以机械传动的方式输出转矩，以拖动增益输出电机，由此发生的增益输出的电力功率，与输入给输送泵的电动机的电力功率相比较，是以倍数的增长，从而得到输出功率的增益。必须指出，输入和输出功率，都是以每秒、为时间单位计算。水泵所得到的有效功率是QH，是每秒的流量Q，与扬程H的乘积，而Q＝va在管道截面积为a的管道中，流量Q是以每秒的流速V在管中连续流动，也就是说流量Q的流体在管道中每秒的行程是V公尺。这仅仅是全管道的全程(全长度)中的一小小的一段。而流体增益机的管道绕组的全程，每秒中都有一连串、一系列的弯管管段都同时产生反作用力，这一系列的反作用力的水平分力Rx及Ry，组成了数量相当多的力偶矩，可以叠加成为总的合力偶矩，这是流体增益机能够得到增益输出的力量的源泉。这是首创的。这是流体增益机所独有的时间差效应和效益，以及予加静压力的效应和效益。必须进一步指出，这两种效应和效益，仅仅是以一连串、一系列的弯管管段组成的流体增益机的管道绕组中所独有的。而在长、直的管道中是没有时间差效应和效益，也没有予加静压力效应和效益的。在直管中，这两种现象的效应和效益都是不存在的。流体增益机的理论及工作原理是多方面的技术细节问题的综合，很难做到能用简短的文字概括，说明清楚。如要系统的全面了解，请参阅俞树声撰写的流体增益机技术论文。(如果论文对审查本专利是有需要的话，稍后在修订论文初稿后，再行补送)流体增益机的运转。运行是能够增加输入能量，电力功率，从而获得增益能量，电力功率输出的流体机器。
流体增益机的增益效率＝ (流体增益机轴枢的输出功率)/(输入流体增益机轴枢的功率)＝ (拖动增益发电机的输出功率)/(输入水泵的电动机的功率)增益效率是大于一的，并且可以大于一倍以上，至十多倍的增益效率。这是前未有的功率增益效率。到目前此止，能够在普通的特殊条件下，只有流体增益机才能做到，输入流体增益机的能量，经过本机运转特殊作用，而转换成为输出的能量并不是守恒的，输出的能量可以得到增益。这是划时代的发明创造。是到目前为止是唯一的，可以在这特殊的条件下，是服从遵守能量守恒定律的全部条件下，这项流体增益机的综合技术成果，是能够做到对能量守恒定律有所突破的唯一的特例。但这是狭义的;除此特例以外，能量守恒定律是广义的、普遍的，是不可动摇的。
本说明书按以下几个部份加以说明一、流体增益机的构造、结构及主要部件和另件流体增益机的主体是一个整体的轴枢，是不受外力约束，可以绕竖轴自由转动的轴枢。由转轴的上、下轴承及轴承座固定的安装在流体增益机的机架上，(在附图中都没有绘出机架)机架是固定的，是可以任意设计的。整体轴枢是可以自由转动的。在附

图1，附图2、附图3。这三幅图上都表示轴枢的主体的构造。
图1、流体增益机说明示意图是全面的表示流体增益机的主体及机械传动部份，和拖动增益发电机的全部机构。
在图1中，轴枢的主要结构是由3轴枢的垂直转轴，6轴枢的输出皮带轮，在立面图中上部的图标6，是对应的构件，也可以作皮带轮使用。及由11管道绕组的支架，这几个部份组装成为一个坚固的整体。(其他图中11是没有绘出)。2轴枢上轴承及轴承座，及8轴枢下端，的园锥轴承及轴承座，这是安装在轴框垂直转轴3的上、下端，由这两个轴承座固定的安装在流体增益机的机架上。(图中没有绘出)使整体的轴枢可以绕转轴自由转动。7A、7B是两台循环输送水泵及电动机，是分别对称的固定的安装在轴枢的底盘，即6轴枢输出皮带轮上。采用双泵，双管道系列的目的，是利用设备本身的自重，对称的安装，以作为满足轴枢转动，动平衡的配重，以减轻轴枢的重量。由于7A、7B两台设备是随整体轴枢转动而改变位置，它的电源输入线是通过1输入电源线及双炭刷装置。是安装在轴3的上端，双炭刷装置是输入单相交流电的外电源，因此，电动机也是采用单相电动机。电源输入线经过双炭刷装置由4沿转轴至水泵电动机的导线与电动机的接线盒接通，以输入外电源。5A、5B是双系列螺旋线型管道绕组，是方柱形，转角＝90的管道绕组。分别与7A、7B两台泵连接。管道绕组是盘旋的围绕11管道绕组的支架而安装、布置，并固定在支架上的，管道绕组及所有部件，都是随同整体轴枢转动而转动的。(在图2、图3中，部件11是没有绘出)。
从图1、图2、图3及图3中的A、B、C的方向视图，可以清楚的看见流体增益机主体，轴枢的各个部件的组装的情况。
由以上各部件、另件组装而成的是流体增益机的主体。轴枢在运转，运行中是低转速的机体，经过皮带轮传动增速，通过9功率输出的增速皮带轮及转轴，再由三角皮带拖动10由皮带轮拖动的增益输出发电机，发出增益输出的电力功率。
图2流体增益机管道绕组轴测投影示意图是用轴测投影方式表示5A、5B，两组管道绕组与两台水泵7A、7B。首尾相接，串联连接，成为双泵、双管道，单回路的闭路循环的管道系统。在本图，图2中，Pb是水泵入口端附近的压力计，以显示管道末端附近的管流的压力。Pu是水泵出口端附近的压力计，以显示管道首端附件管流的压力。PM是一个组合件，(在图2中未有详细的绘出)是由几部份，包括液体注入口，压缩空气室，气门咀，压力计等组成。它的作用是能使管道系统中注入，并使之充满液体，使液面罐至压缩空气室的中部，并留有一定的空隙，关闭注入口后，再由气门咀注入压缩空气，使气压增加至予加静压力Po，通过气、液面的传递，使整体的管道系统中的任何一处的液压都存在予加静压力Po。
图3流体增益机主要部件示意图由于图标，图例是统一的，所以不必重复叙述。图3中共分A、B、C的平面，和立面剖视图，可以清楚的看见轴枢的主要部件的布置，和液体在管流的流向，以及轴枢的整体的转动方向。在图3中可以看到5A管道绕组是与7A循环输送水泵的出口，和水泵的入口相连接，成为单泵、单管道的闭路循环的管道系统。5B管道绕组的首端及管道的尾端也是与7B水泵的出口及入口相连接。这样5A与7A及5B与7B就成为双系列，单循环的管道绕组系统。在形式上是与图2中的双泵，双管道串联而组成的单回路的闭路循环的管道系统，是有不相同，但这两种形式的管道系统的效果是相同的。
当流体增益机的管道系统充满液体，并在Pμ的组合件的压缩空气室内注入压缩空气，使予加静压力达到Po后。然后接通单相外电源，输入电力功率，以驱动输送泵，使管道系统内的液体作连续的闭路循环流动。(管流的方向如图2、图3所标示的方向)流体流经管道系统中每一段弯管管段，则每一段弯管管段都同时产生反作用力，这一系列的反作用力分解成为一系列的Rx及Ry轴向的水平分力。这一组的水平分力组成的共面力系，合成了一组组的力偶矩，叠加合成的总力偶矩，也就是轴枢的转矩∑τ。从物理学中τ＝Ⅰα，Ⅰ是轴枢的转动惯量。(是包括管道中的液体)α是使轴枢产生转动的角加速度。由于管流的连续流动，使轴枢连续产生转矩∑τ，使轴枢作旋转运动。通过皮带轮及皮带传动，输出轴枢的轴功率，以拖动10增益输出发电机，从而得到增益功率，电力功率的输出。
流体增益机的工作原理二、主要论点和论据发明创造流体增益机的主要理论是利用流体流经一连串，一系列的弯管管段时，各弯管管段所产生的反作用力组织起来加以利用。流体施加于弯管的作用力，与弯管管段的反作用力，大小相等而方向相反。而流体流经弯管的能量损失，即弯管的局部阻力损失，或称弯管局部流速水头损失。这种局部阻力损失，是小于弯管管段的反作用力。这两项不相同的力，对流体增益机来说，虽然不是直接相关，而两者相较，在数量的大小上，却不相等，它却是一个不等式。把这项不等式加以扩大，发展和引伸，这就是流体增益机工作原理的重要组成部份。
弯管的局部阻力损失，在流体力学及水力学中。目前尚未有能够确切反映，接近实际的，由理论推导的理论计算公式。弯管的局部阻力系数ξ，多数是凭实验测定的数据。弯管局部阻力损失Hb=ξ (V2)/(zg) ，一般都是以局部阻力系数ξ与流速水头 (V2)/(zg) 的乘积来表达，也有用折算长度le换算为直管长度l来计算阻力损失。局部阻力系数ξ，或弯管折算长度le在流体力学，水力学的书藉及水力学手册中，都能找到。
流体流经弯管的反作用力的计算公式弯管弯角θ为任意角度θ是锐角或钝角，管道截面积相等，弯管的反作用力的轴向分力Rx及Ry的计算公式Rx=(ap+ (wav2)/(g) )(1-cosθ)Ry=(ap+ (wav2)/(g) )Sinθ
弯角θ＝90°时Rx=Ry=ap+ (wav2)/(g)式中w是液体的容积重是与现行版本书藉中当等于w＝r在m·k·s制，液体为选用清水W＝r＝1a是管道的截面积P是管流中液体的压力V是管流的流速g是重力加速度从这公式中，明显的看出，这公式与Hb=ξ (V2)/(Zg) 比较Rx=Ry=ap+ (av2)/(g) ＞Hb=ξ (V2)/(Zg) ，一般来说ξ是小于1的，在近年来出版的流体力学，及水力学的书藉，对于上式Rx及Ry都没有独立的章节加以论述。以上公式是引自张含英编著的水力学(30年代出版)中第204、205页，§144，水流施于屈管之压力的章节。这是流体增益机的主要论点的理论根据。能够在经典的水力学著作中，找到理论根据。比起由自己推导的理论公式，是更有说服力，仅此对张含英老前辈特别表示感谢。
三、能量(电力功率)的输入及输入能量的损耗。
流体增益机能够连续工作，连续增益的必要条件是，流体(液体)在管道系统中，以一定的流速V，连续的流动，这就要消耗流体的一部份能量，以克服在流程中的各种阻力。因此，必须对流体输入一定的能量，以克服管流的沿程阻力的损失。在闭路循环的管道系统中连续流动，与开路供水管的供水效果一样。例如简单管道(管径不变的长管)的供水，由水源用水泵抽水由A点起，水平的输水至B点，管长为l，在管端B点自由出流。必须由水泵供给能量，以克服管流的沿程摩擦阻力的损失。损失的压力水头以Hf表示，在流体增益机中，由一连串弯管管段串连而成的方柱螺旋线形的管道绕组，把它展开成为一条长直的管道。则其沿程阻力损失，除沿程摩擦阻力损失之外，还必须增加一系列弯管管段的局部阻力损失，ΣHb=Σξ (V2)/(Zg) 。(弯管的局部阻力损失，也可以用折算长度，折算为直管的长度，来计算其摩擦阻力损失)在管流的末端，还保持着流速水头， (V2)/(Zg) 一项，数值不变。这是流体增益机的输入能量中，所剩余的一项。其余的输入能量都是因要克服管道的沿程阻力，及一系列弯管管段的局部阻力，而将输入的能量损耗了，耗散了。
如在设计上，选用水泵的流量为Q，揭程为H，(清水泵W＝
＝1)电动机，及水泵的总效率Ein，一般的水泵及电动机Ein可以达到0.7～0.75，则输入电力功率Pin＝EiNQ·H管道的管径为d，截面积为a，管道绕组展开为直管的全长为l。从图4中看到，每段相邻弯管的间距li＝2Od，弯管的折算长度le＝3od，则每段直管及弯管的计算长度为5od，所以l＝n·(li+le)＝n·5od，即全管道共由几个弯管管段组成。n是任意数。在管流中Q＝va，流速的每秒流程，也是V，可以换算为V＝m·5odm也是任意数，与n相比是很少的数值，水泵扬程H＝Hf+∑Hb+HV Hf是全程摩擦损失的压力水头。∑Hb是全程弯管的局部阻力损失的流速水头。Hv= (V2)/(zg) 是管流的流速水头。则输入能量P1N＝EinQ·H＝0.7·m·5od·a(Hf+∑Hb+HV)输入能量，除保持着Hv= (V2)/(zg) 项，其余的都是因为必须克服流道全程的各种阻力而消耗了，必须输入的能量。
四、增益能量、功率输出的工作原理及计算流体增益机的工作原理，从以上各节已作了简述。它的工作只是液体在管道绕组中的连续流动有关，而与使液体作连续流动所必须输入的能量，及输入能量的损耗无关。能使管道绕组产生旋转运动的每一段弯管的反作用力的水平轴向分力Rx及Ry，是一组组的空间力系。从图1、图2、图3中，可以看见轴枢、转轴，管道绕组的布置，及其相互关系的情况。在X、YZ轴，三维的空间座标中，Z轴是与3轴枢的垂直转轴相对应，相重合的。由于5A、5B、双系列螺旋线型管道绕组围绕轴枢的支架盘旋布置，它的斜率是很少，管流是近似水平方向流动，因此，Z轴的垂直的轴向分力很小，暂且忽略不计。
由于管流的管径、流量、流速都是相等，因此，每段弯管的反作用力的水平轴向分力Rx＝Ry(θ＝90)图4、弯管反作用力分析图是沿Z轴在5A、5B的双螺线型管道绕组中的每一圈管道的XY平面，作为参考分析平面。将5A，5B的管道在平面中的4个弯管切开来分析。从上节知到管道全长l＝5od·n，而绕组的每圈有4段弯管，则绕组共有 (n)/4 圈。即共有 (n)/4 个参考平面。因此管道绕组的空间力系，可以用 (n)/4 个作用相同的平面力系来分析，并可以将每个平面的合力叠加起来，这是相当于整体的管道绕组的空间力系的合力。
在图4中，每段弯管的反作用力的水平轴向分力是Rx=Ry=Pa+ (av2)/(g) 其方向与管流的方向相反，如图4中所示，这4组的Rx及Ry，不是共点力系，而是共面力系，从力的平衡条件可以看出Rx的合力，∑x＝0，Ry的合力∑Ry＝0，而Rx及Ry的合力矩∑Mx·y≠0，管道绕组是会绕Z轴转动，转动的方向如图4所示。采用力偶矩的方法是与采用Rx，及Ry对XY平面座标的原点(0，0)即Z轴的力矩的大小，数值相同的MRX＝MRy＝4RX×15d＝2Rx×30d＝60RX·dMRX+MRy＝120RX·d
(n)/4 个参考平面的合力矩是 (n)/4 120RX·d＝m·RX·30d以Rx=Ry=Pa+ (av2)/(g) 代入前式，则管道绕组的合力矩M=n(Pa+ (av2)/(g) )·30d这合力矩与前节的输入的有效功率PIN＝QH＝m·50daH相比较，是不可比拟的，可见是有相当大的增益输出功率的数值。
在图4中，选用li＝2od是相邻弯管的间距，是相邻弯管的间距，是相邻弯管之间相互影响最小的，选用转角θ＝90°，弯管的曲率半径R＝5d，是弯管的局部阻力系数ξ约等于0.2，是最小和最有利的阻力系数的数值，因此，适当的选择流速V，是可以减小ΣHb=Σξ (V2)/(zg) 的数值，从而增加管道绕组中的弯管管段的个数，和减小输入能量的损耗，这对于流体增益机来说，是更为有利的。
五、时间差效应和效益及予加静压力效应和效益。流体增益机的时间差效应和效益，在说明书中的第二页中，已有简单的介绍。即由水泵输入的能量，每秒的功率QH，流量Q在a截面积的管道中，每秒的行程为V＝m·50d米。而管道的全程l＝n·50d米。n/m＝n′是相当大的数值。每秒输入的能量QH，其流量Q在管道中的行程，只是全程的n′分之一，而却有n′倍数值的弯管管段的反作用力的水平分力Rx及Ry与力臂30d的乘积为n′Rx·30d的合力矩，作为增益功率的输出，这就是管道绕组的时间差效应和效益。
时间差效益和效应，也可以引入予加静压力效应和效益。这两种效应和效益，是在长、直的管道中是没有的。仅是流体增益机管道绕组所独有的，是首创的。必须指出，在压力管道中，管道的沿程阻力，包括摩擦阻力，及弯管的局部阻力，都是与流速有关，而与压力无关。利用压力管道的这种特点，引入予加静压力就有特殊的意义。即在闭路循环的压力管道系统中，予加静压力Po，这是通过图2，在图中标注的图例Pμ这一组合件。在管道系统内注入，并填满液体后，再注入压缩空气，由气门咀注入压缩空气室内，使注入的气压为Po，室内气压由压缩空气室内的气液界面，将气压Po传递于管道系统内的液体。无论液体在静止，或是在连续流动时，在管内任何处的位置，都有静压力Po存在，而却不会增加水泵的输入能量，输入功率QH的负担。
由弯管的反作用力的水平轴向分力Rx和Ry的计算公式，当θ= 90Rx=pa+ (av2)/(g) 这公式明显的指出，Rx和Ry是由Pa，管流的液压P与管截面积a的乘积，及两倍的流速水头 (v2)/(zg) 与管截面积a的乘积，这两项数值共同组成。而液压P＝Po+Pi是可以由予加静压力PO，和由水泵的输入能量传递给液体的动压力所组成。管流的液压P，在管道绕组中的每一段弯管管段的反作用力的水平轴向分力Rx，和Ry都有压力Pa这一项重要作用的数量。这就是流体增益机的管道绕组的予加静压力效应和效益。
在图2及图5中所标注的压力P＝Po+Pi都是予加静压力Po及由水泵输入的能量QH中的扬程H，转换成为管流的动压力Pi。在图2中标注的Pb＝Po+Pi相当于图5中的Po＝H＝oa、Pi＝H＝ab Pb＝Po+Pi＝ZH＝ob的数值相当。PM＝Po+Pi相当于Po＝H＝fi Pi=li=Hv= (v2)/(zg) Pu＝H+Hv＝fi的高度。在图5中be相当于管道绕组总的压力降低的水坡线。平均动压力的压力水头的高度，相当于Pin＝ak＝ie，平均压力P＝Po+Pin的压力水头高度等于ak＝fe。
水泵的扬程H＝Hf+∑Hb+Hv Hv= (v2)/(zg) Pb＝Po+H Pμ＝Po+Hv Pb-Pμ＝H-Hv＝Hf+∑Hb这项压力差是由外电源输入给水泵的电动机所必须的能量，这项压力差是维持管流作连续流动的必要条件。而予加静压力Po在管道的全流程中的每一段弯管都产生重要的作用，而与输入的能量无关。予加静压力的效应和效益是非常明显的，它在气体型的流体增益机中的作用，是完全相同的。
六、流体增益机的输入功率及增益输出功率分析对比图。图6、输入和增益输出功率图都是采用PV功率图的形式表达。在图5中，Y轴的左方是输入功率图，输入功率QH的面积为abcD的矩形面积，每秒的流量Q，用Q＝va＝m·50d·a在X轴向的长度用米(m)表示cb＝da的长度单位、Y轴向的扬程高度H(m)以H＝10m＝1kg/Cm2，折算为压力单位，在Y轴的右方的H，压力水头及流速水头都是同样的折算为压力单位，则输入功率PIN＝QH＝m·50d·aHkg·m/seo千克·米/秒，在Y轴的右方是增益输出功率的面积图。Y轴方向是代表弯管的反作用力的水平分力Rx=Ry=(P+ (v2)/(g) )a的长度折算为压力单位Kg/Cm2，其中将管道的截面积a抽出，作为在X轴向的力臂的长度的系数，包括在a·30d＝30d·a的乘积之中。则力矩的量纲分析单位都是千克·米/秒。在X轴向的长度of＝ai＝n·30d·a，n是管道绕组的弯管的数量值，在Y轴的轴向ob＝Po＝H ab＝H，ob＝ZH，ef＝Po+Hv，ok＝fj＝(Po+Pi) ak＝ij＝Pi是管流的平均动压力，Po＝H是予加静压力，为了简便起见，令Pi=( (Ho+o)/2 + (v2)/(zg) )=0.5H，忽略了流速水头这一项，则P＝Po+Pi＝1.5H。
予加静压力的流体增益机的功率面积及功率计算Po·outPo·out=ΣM=n(po+pi+ (v2)/(g) )a·30d=n·45d·a·H功率图面积是aieb＝aijk是无予加静压力的功率图面积ofjk＝Ofeb是予加静压力Po的功率图面积ak＝ij是管流的平均动压力的高度Pi=( (H+o)/2 + (v2)/(zg) )=0.5H，无予加静压力的流体增益机的功率计算PoutPout=ΣM=n(pi+ (v2)/(g) )a·30d=n·15d·a·H予加静压力的 ∵ (n)/(m) ＝n′流体增益机效率＝ (Po·out)/(P1N) = (n·45d·a·H)/(m·50d·a·H) =0.9n′倍无予加静压力的流体增益机效率＝ (Pout)/(P1N) = (n·15d·a·H)/(m·50d·a·H) =0.3n′倍流体增益机的实际效率水泵及电动机的效率E1N＝0.7～0.75而流体增益机增益能量输出的损耗是包括，轴枢的上下轴承的摩擦阻力损耗，及机械传动部份的损耗，和增益输出发电机的损耗。这几部份的效率的连乘积的增益输出总效率Eout＝0.75～0.8这一数值一般的机电设备都能达到的。则予加静压力Po＝H的流体增益机的实际效率＝0.75×0.75×0.9n′＝0.50bn＝0.5n′倍无予加静压力的流体增益机的实际效率＝0.75×0.75×0.3n′＝0.168n′倍。
予加静压力是没有规定和限制的，是以设备的制造技术条件而定，由此可见在管道绕组系统中予加静压力Po的效应和效益是很重要的。
七、特征新发明创造的流体增益机，在技术领域上，是属于能源，动力机器的范畴。在技术上是具有新颖的特征。
1、本机是以输入电能，电力功率使本机的管道系统中的流体作连续的闭路循环流动，而使本机的整体轴枢作旋转运动，通过轴枢输出巨大的增益转矩以拖动增益输出发电机，而产生增益输出的电能，电力功率的流体机器。
2、结构及构造形式的特征本机的结构及构造形式是与传统的动力机器，大不相同的。
3、理论特征本机在理论上，原理上、和全部技术细节上，都是遵守和不违反能量守恒定律的前题，和条件下。在理论上，原理上是多方面的技术细节的综合体系。这项综合技术的成果，是具有特异的功能，在效果上是可以突破能量守恒定律的一个特例。从而得到本机的增益输出功率，是可以大于输入本机的功率，是能够得到功率增益输出的机器。
4、链式反应的系统性的连续增益以一系列的流体增益机，用级数形式串列运行，连续运转，可以得到级数末项的数量的机台的增益功率的输出。例如流体增益机的增益效率为几倍，用此机作为第一台阶的机组，由外电源输入电力功率，即是作为级量首项的机台，将首台增益机输出的功率输入第二台阶的几台机组，即级数第二项数值的机组的机台数，再由第二台阶机组的增益输出功率，输入第三台阶的机组，如此类推，直至级数末项数值的机组的机台的几倍的增益功率的能量输出。
5、无环境污染的特征本机的输入和增益输出功率，都是电力功率。使用的流体可以选用最普通、最广泛的液体、清水，并且液体是作闭路循环，连续流动，是没有“三废”排放，故无“三废”对环境的污染。本机是清洁的能源，动力机器。
6、普遍推广电气化是最大的特征工业与民用用电的日益增长的需要，已成为不可逆转的趋势。而地球蕴藏的能源资源有限。要摆脱能源的危机，节约的使用地球蕴藏的能源资源，而又要促进推广电气化。这是人类面临必须解决的难题。流体增益机的发明创造是能够帮助人类解决，和摆脱能源危机。因为本机是以输入电能，以一定的输入的电力功率，而能够得到以倍数的增益率而增加的增益的电力功率的输出。并可以运用一串列的机台按级数形式的串列运行，可以得到级数末项数值的机台，连续运行，连续增益。这一特征，又是普遍的推广用流体增益机是能够帮助普遍推广电气化的特征。
八、流体增益机使用和应用的广泛性从现代的工艺制造技术水平来说，都可以根据本专利的原理的原理和技术资料，可以能够设计，制造出各种规格，各种能量等级输出的流体增益机，如1～10K，W、10～100K，W、100～1000K，W、(如1～10K，W，的前一项是指输入功率为1K，W，后一项是指增益输出功率为10K，W，)的这些级别，或无一定级别的流体增益机。
流体增益机不需要很大面积的厂房，及其他很多的辅助设备，这就具备了在使用上和推广应用的灵活性，可以普遍的在各种类型的工、矿企业中，建设一个流体增益机体系的增益发电站，以供给全工、矿企业的各车间所需的动力功率使用，在大型的商业楼宇、大厅中，也可以用单台，或数台流体增益机组合的建设增益发电机房，以增益的电力输出，供给大厅，楼宇使用。
流体增益机在使用上，对周围环境的温度条件是没有严格的要求，只要求气温高于本机使用的液体的凝固点(或冰点)的温度以上，及在液体的沸点的温度以下，在这温度区间的范围内，本机都能正常运转，运行，正常使用。
流体增益机不是属于热机类型的动力机器，也不需要空气和氧气。因此，不论是在水面上的船泊，或水下舰艇(潜艇)都能使用。流体增益机的轴枢的转动是属于中、低转速的机器。特别适合应用于船泊的推进器，螺旋桨的主轴的驱动，以作为主要的动力来源，这是可以节省大量的燃料，以增加载运的吨位，这对于远洋航运，及在潜艇中的应用，更有深远的意义和作用。
在铁路沿线适当的建设流体增益机系列的增益发电站，以其增益的电能供给电气化铁路使用，对于促进全国铁路电气化来说，是非常有效的。
流体增益机是不受地形，地理条件的限制;不论是山区，是平原，是草原，是沙莫，或者是在江、河、湖、海的船泊，都可以普及推广使用和应用。不论每一个，或那一个自然村、乡。都可以比较容易的建设一个流体增益机系列的增益发电站。可以独立的，或由几个增益发电站在一定的地区范围内联网供电，这也可以节省大量的高压输电线路，及一系列变电站的建设。
能够做到无限制的对全国的工、矿企业，及广大农村供给足够的，廉价的电力供应。这对于促进全国的工农业生产，及交运、航运事业的飞跃发展的前景和前途，是不可估量的。同样的，流体增益机的普及和推广，对于亚、非、拉美的发展中国家来说，甚至对全世界范围来说，也将会是很大的促进。
九、流体增益机的通用设备，管道材料，弯管的转角，及其他形式的管道绕组。流体增益机的输送泵及电动机和管道的材料，是能根据设计的要求而选用。可以选用离心泵，多级离心泵，管道泵，旋叶泵等，各种规格，型号的通用设备产品，而不需要特殊制造。管道材料也是因设计要求而定，可以选用金属管道，塑料，工程塑料，玻璃钢及橡胶制品等的各种管道材料，是应根据设计的要求，及制造上的工艺技术条件而定。弯管的转角，也不一定只是局限于θ＝90°角，转角是可以选用任意角度，锐角或钝角。在本说明书中，也列有任意角度的Rx及Ry的计算公式。因此管道绕组的形式，也不能只是局限于一种，本人以前在多次的小型模拟试验中，曾经采用过六角形及多角星形等及多种任意角度的管道绕组，在效果上，也能达到与转角θ＝90°的方柱形螺旋线形的管道绕组大致相同的效果。但在论证上及分析计算上，则采用方柱螺旋线形的管道绕组最为简便。
本机在理论上，论点、论证、论据及采用的技术数据是足够的，是完备的，并曾经过多次、多种形式的小型模拟试验，都具备了效果相同的重复性，试验的成功率很高。
说明书附图的图号、图名及图例表
流体增益机的轴枢的支架在附图中没有绘出。
更正Pu应更正为水泵入口端附近的压力计(组合件)，Pb为水泵出口端附近压力计在说明书的第页图2的说明中应作同样的更正。
权利要求
流体增益机，是一种流体动力的功率增益机。其特征在于，流体增益机的工作原理，理论体系及流体增益机的转动轴枢装置的结构，构造，都是独创性，新颖性的构思所组成独特设计，构造的装置，发明创造流体增益机的工作原理是流体流经弯管的局部阻力损失，是少于流体施加于弯管管壁的作用力，而弯管同时产生的反作用力，是与这作用力相等，方向相反，流体流经弯管的局部阻力损失，及弯管对于流体的反作用力，这两个数项的本身是个不等式，数项越多，差值越大。充份、扩大利用这个原理，创造给予一定量的流体，充满在流体增益机内，在以一串列弯管管段串连而组成的闭路循环的管道绕组内，由电动泵驱动管道系统内的流体作连续的闭路循环流动。管内的流体的连续的流动中，则由一串列弯管管段产生的反作用力所组成的合力偶矩，是流体增益机能够得到功率增益输出的力量的源泉，由外电源输入本机的电动输送泵的电力功率，是供给电动泵以驱动管道系统内的流体作连续的闭路循环流动的必要条件。输入本机的功率并不是直接参与本机的增益功率输出的能量交换，或转换，对于流体增益机来说，输入本机的电力功率，与本机的增益的电力功率的输出，是两种分别不同的概念和作用。1、由外电源输入一定量的电力功率供给设置在本机的可以自由转动的整体轴枢上的电动输送泵，用以驱动本机内的流体在轴枢上的，由一系列弯管管段串连而成的闭路循环管道系统中，作连续的闭路循环流动；则由这一串列弯管管段的反作用力所组成的合力偶矩，使本机的轴枢作旋转运动；通过传动机构，将轴枢的转矩输出，以拖动增益输出发电机，所产生的增益电力功率的输出，是大于输入本机轴枢上的电动输送泵的输入功率，从而得到功率的增益。
2.根据权利要求1所述的装置，其特征是，本机的轴枢是采用双泵，双管道系统，首尾相连，串联的单闭路循环系统;外电源是由双炭刷装置1，经导线4，输入供给电动输送泵7A，7B，以驱动双系统螺旋线形管道绕组5A，5B内的流体作单闭路循环流动;管内的流体及予加静压力Po。是由(附图2)上部的压力计Pu的组合件注入;轴枢旋转运动的转矩，由皮带轮6，传给传动机构9，以拖动增益发电机10，将增益电力功率输出;本机的弯管管段的转角是90°。
3.予加静压力于闭路循环管道系统之中，是流体增益机的特性效应和效益，如权利要求1所述的装置，本机中的每段弯管管段之所以同时产生反作用力，是因流体在连续流动中施加于每段弯管管壁的作用力所引起，作用力的主要部分是流体的压力，其中包括流体的静压力Po及动压力Pi之和，是(Po+Pi);如权利要求2所述的，予加静压力Po，是由上部压力计Pu的组合体注入的;流体的动压力Pi，是由电动输送泵的动叶轮旋转的作用而产生，是需要由电动泵输入的能量供给，而予加静压力Po于管道系统之中，则无需增加输送泵的负荷;因此管道内存在予加静压力Po，则各弯管管段的反作用力，是会因此而增加、增大的。
4.群体的相同规格，型号的流体增益机的机台，相互匹配的组合，作串列运行，可以得到连续扩大增益功率输出的效益;如权利要求1所述的流体增益机，其特征在于，由外电源输入一定量的电力功率，供给本机，经本机的特殊功能的作用所产生的增益电力功率的输出;是可以作为输入电源供给其他数台、次级的流体增益机的机组，作为次级机组所需输入的外电源，如此类推，作一串列的连续扩大增益输出功率的运行，是可以做到有限度的，而无限制的连续扩大输出功率的增益。以本机的增益效率作为公比，用等比级数数项之和的台数的流体增益机，按等比级数数列的数项的数值，作为每个台阶机组的台数，作台阶式的串列运行，连续扩大功率增益，则可以得到这等比级数末项数值的台数的流体增益机的增益电力功率的输出;在效果上，仅是首台的流体增益机需要由外电源输入一定的电力功率。
5.如权利要求1所述的装置，其特征是，流体增益机是无“三废”，废渣、废水、废气排放，是无污染环境的清洁能源，动力的功率增益机，也是可以适合于水面的船泊，及水下舰艇，潜艇中应用，用于扩大电力功率的增益输出，作为供给主机，主电动机的电源;因本机是低转速的功率增益机，适当的应用权利要求4。流体增益机群体机组的串列运行;则其终端的机组，无需拖动增益发电机，也适合于直接拖动船舰的推进器、螺旋桨的主轴。
全文摘要
流体增益机的原理是，流体流经弯管的局部阻力损失，少于流体施加于管壁的作用力，而弯管的反作用力，与这作用力相等，方向相反。这两个数项的本身是个不等式，数项越多，差值越大。本机由电动泵驱动管道系统内的流体作闭路循环流动。则由各段弯管的反作用力组成的合力偶矩，使本机的轴枢作旋转运动，通过传动机构，将转矩输出以拖动增益输出发电，所产生的电力功率，大于输入本机电动泵的功率，从而得到功率的增益。
文档编号F01K27/00GK1047906SQ8910219
公开日1990年12月19日 申请日期1989年4月6日 优先权日1989年4月6日
发明者俞树声 申请人:俞树声