渦流發(fā)生器的制造方法
【專利摘要】本文中公開了一種渦流發(fā)生器。示例裝置包括：殼體，包括表面。示例裝置還包括設(shè)置在殼體中的雙壓電晶片致動器。該雙壓電晶片致動器包括具有相對于表面固定的第一部分的第一雙壓電晶片橫梁。葉片被可旋轉(zhuǎn)地耦接至雙壓電晶片致動器，并且雙壓電晶片致動器被用于旋轉(zhuǎn)葉片以將葉片的一部分延伸穿過表面，以在流過表面的流體中產(chǎn)生渦流。
【專利說明】
調(diào)流發(fā)生器

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本公開總體上涉及控制鄰近于表面的流體流，并且更具體地，涉及渦流發(fā)生器(vortex generator)。

【背景技術(shù)】
[0002]鄰近于表面的流體流可與表面分離并產(chǎn)生阻力。傳統(tǒng)上，葉片被固定到表面上并延伸入流體流的邊界層以在流體流中產(chǎn)生渦流。渦流將流體流的邊界層外的流體向著表面拖拽。因此，分離的流體流被再次附著到表面和/或流體流的分離被減少和/或延遲。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]一種示例裝置包括具有表面的殼體。該示例裝置還包括設(shè)置在殼體中的雙壓電晶片致動器(bimorph actuator)。該雙壓電晶片致動器包括具有相對于表面固定的第一部分的第一雙壓電晶片橫梁(bimorph beam)。葉片被可旋轉(zhuǎn)地稱接至雙壓電晶片致動器,并且雙壓電晶片致動器旋轉(zhuǎn)葉片以將葉片的一部分延伸穿過表面，以在流過表面的流體中產(chǎn)生渦流。
[0004]另一個示例裝置包括葉片和可操作地耦接至葉片的雙壓電晶片致動器。雙壓電晶片致動器包括固定部分和可移動部分以使雙壓電晶片致動器能夠偏移(deflect1n)從而旋轉(zhuǎn)葉片。處于第一位置的葉片限定表面的一部分，并且處于第二位置的葉片在鄰近表面的流體中產(chǎn)生渦流。
[0005]另一個示例裝置包括被設(shè)置在限定表面的殼體中的雙壓電晶片致動器。雙壓電晶片致動器具有相對于表面基本上固定的第一部分。示例裝置還包括可操作地耦接至雙壓電晶片致動器的葉片。雙壓電晶片致動器的偏移使葉片相對于表面延伸或者內(nèi)縮。當(dāng)葉片內(nèi)縮時，葉片邊緣處于相對于表面的第一方向上，以及當(dāng)葉片展開時，葉片邊緣處于相對于表面的第二方向上。
[0006]參照以下說明和附圖可以看出已經(jīng)論述的特征、功能及優(yōu)點可以在各種示例中獨立地或者可以結(jié)合其它示例實現(xiàn)的更多細(xì)節(jié)。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0007]圖1是可被用來實施本文中公開的示例渦流發(fā)生器的示例飛行器的透視圖。
[0008]圖2是圖1的示例飛行器的機翼的俯視圖，示出了本文中公開的示例渦流發(fā)生器的葉片。
[0009]圖3是圖2的示例渦流發(fā)生器的分解圖。
[0010]圖4是圖2-圖3的示例渦流發(fā)生器的另一個分解圖。
[0011]圖5是圖2-圖4的示例渦流發(fā)生器的另一個分解圖。
[0012]圖6是圖2-圖5的示例渦流發(fā)生器的透視、剖面圖。
[0013]圖7是圖6的示例渦流發(fā)生器的俯視圖。
[0014]圖8是圖2-圖6的示例渦流發(fā)生器的側(cè)視圖，示出了處于展開位置的葉片。
[0015]圖9是圖2-圖8的示例渦流發(fā)生器的透視圖。
[0016]圖10是圖2-圖9的示例渦流發(fā)生器的示例葉片的側(cè)視圖。
[0017]圖11是根據(jù)本公開內(nèi)容的教導(dǎo)構(gòu)造的示例雙壓電晶片橫梁的分解圖。

【具體實施方式】
[0018]附圖沒有按比例進(jìn)行繪制。相反，為了使多個層和區(qū)域明晰，可以在附圖中擴大層的厚度。只要可能，相同的參考數(shù)字會貫穿附圖使用并且伴隨提到的相同或者類似的部件寫入說明。例如在本專利中使用的，陳述的任何部件(例如，層、膜、區(qū)域或者板)以任意方式放置在(例如，放置在、位于、設(shè)置在或形成于等)另一個部件上，意味著參考的部件是與另一個部件接觸，或者參考的部件在另一個部件上方并且在其間具有一個或多個中間部件。所陳述的任何部件與另一個部件接觸意味著在兩個部件之間不存在中間部件。
[0019]本文中公開了一種示例渦流發(fā)生器，該渦流發(fā)生器包括可操作地耦接至葉片的雙壓電晶片致動器。雙壓電晶片致動器可以布置在限定機翼的表面的殼體中。當(dāng)雙壓電晶片致動器通電時，雙壓電晶片致動器將葉片從內(nèi)縮位置移動至展開位置。當(dāng)葉片處于展開位置時，葉片伸入和/或穿過流過和/或鄰近于表面的流體的邊界層從而在流體中產(chǎn)生渦流。因此，示例渦流發(fā)生器防止、減少和/或延遲流體流與表面的分離，并且因此，通過例如減少阻力、緩和遲延現(xiàn)象(stall phenomena)和/或在其他方面改善表面的空氣動力性能來改善表面的空氣動力性能。
[0020]在一些示例中，當(dāng)葉片處于內(nèi)縮位置時，葉片處于第一方向上，并且當(dāng)葉片處于展開位置時，葉片處于第二方向上。例如，當(dāng)葉片處于內(nèi)縮位置時，葉片的邊緣可以與表面基本上齊平，并且當(dāng)葉片處于展開位置時該邊緣成角度地遠(yuǎn)離該表面。在一些示例中，當(dāng)葉片處于內(nèi)縮位置時、當(dāng)葉片處于展開位置時以及當(dāng)葉片被定位于和/或在內(nèi)縮位置與展開位置之間移動時，葉片基本上填滿由表面限定的狹槽。
[0021 ] 在一些示例中，雙壓電晶片致動器包括第一雙壓電晶片橫梁和第二雙壓電晶片橫梁。在一些示例中，葉片經(jīng)由曲柄組件可旋轉(zhuǎn)地耦接至第一雙壓電晶片橫梁和第二雙壓電晶片橫梁。當(dāng)雙壓電晶片致動器通電時，第一雙壓電晶片橫梁和第二雙壓電晶片橫梁彎曲或者偏移以驅(qū)動曲柄組件旋轉(zhuǎn)葉片往返于內(nèi)縮位置和/或展開位置。在一些示例中，第一雙壓電晶片橫梁和第二雙壓電晶片橫梁均包括固定部分和可移動部分。固定部分可以相對表面基本上是固定的，以及可移動部分可以相對表面是可移動的以便當(dāng)雙壓電晶片致動器通電時允許第一雙壓電晶片橫梁和第二雙壓電晶片橫梁的偏移(例如，使彎曲)。
[0022]圖1是其中可以實施本公開的方面的示例飛行器100的透視圖。圖1的示例飛行器100包括第一機翼102、第二機翼104以及機身106。示例飛行器100還包括具有水平尾翼(horizontal stabilizer) 110 和垂直尾翼(vertical stabilizer) 112 的尾翼(empennage) 108。在不出的不例中，飛行器100包括第一發(fā)動機114和第二發(fā)動機116。如以下結(jié)合圖2-圖10所描述的更多細(xì)節(jié)，示例飛行器100采用本文中公開的示例渦流發(fā)生器，該示例渦流發(fā)生器鄰近于飛行器100的一個或多個空氣動力學(xué)或者機翼表面產(chǎn)生渦流。然而，圖1的飛行器100僅為示例，并且因此，可以在不偏離本公開的范圍的情況下使用其它飛行器。此外，當(dāng)結(jié)合圖1的示例100對下面的示例進(jìn)行描述時，本文中公開的示例渦流發(fā)生器可被用來在流過鄰近任意表面的流體中產(chǎn)生渦流。例如，渦流發(fā)生器可被用來在鄰近渦輪葉片、船舶、汽車和/或卡車、旋翼等的表面產(chǎn)生渦流。
[0023]圖2是圖1的飛行器100的示例第一機翼102的俯視圖，示出了示例渦流發(fā)生器202的葉片200和第一機翼102的空氣動力面204(例如，蒙皮(skin))。圖2的示例葉片200基本上平行于鄰近表面204的流體(例如，空氣)流動205的方向。盡管示例第一機翼102被示出為具有一個示例渦流發(fā)生器202和/或葉片200，但其它示例包括多個渦流發(fā)生器和/或葉片。例如，第一機翼102可以包括一排葉片、對稱和/或不對稱的葉片陣列和/或以任何其它樣式設(shè)置的葉片，以在流過鄰近表面204的任意部分的流體中產(chǎn)生渦流。
[0024]在示出的示例中，葉片200處于內(nèi)縮位置。當(dāng)示例葉片200處于內(nèi)縮位置時，葉片200具有第一方向并且基本上填滿由表面204限定的縫隙或者第一狹槽206。在示出的示例中，處于內(nèi)縮位置的葉片200的第一邊緣208基本上與表面204齊平和/或同水平。在一些示例中，第一邊緣208的形狀對應(yīng)于表面204的形狀。例如在一些示例中，表面204基本上是平面的并且第一邊緣208基本上是平面。在一些示例中，表面204和第一邊緣208是彎曲的并且具有基本上相同的曲率。因此，當(dāng)示例葉片200處于內(nèi)縮位置時，第一邊緣208基本上形成表面204的一部分,并且因此，限定第一機翼102的機翼的一部分。在一些不例中，當(dāng)示例葉片200處于內(nèi)縮位置時，由渦流發(fā)生器202產(chǎn)生的阻力可忽略不計。如下面更加詳細(xì)的描述，葉片200可以在內(nèi)縮位置與展開位置之間擺動以使渦流發(fā)生器202能夠在流過鄰近表面的流體中產(chǎn)生渦流。
[0025]在一些示例中，葉片200基本上填滿第一狹槽206，使得當(dāng)葉片200處于內(nèi)縮位置時，等于或小于五毫米的間隙210存在于葉片200與表面204之間。因此，示例葉片200基本上阻隔第一狹槽206，并且例如防止諸如冰塊、污垢等垃圾經(jīng)由第一狹槽206進(jìn)入第一機翼102。以上提及的第一狹槽206的尺寸僅作為示例，并且因此，可以在不偏離本公開的范圍的前提上使用其它尺寸。
[0026]在一些示例中，第一狹槽206的尺寸是基于實驗確定的狹槽。例如，在一些示例中，例如，將葉片200擠壓和/或沖壓通過諸如環(huán)氧樹脂墻的可固化結(jié)構(gòu)。然后移除示例葉片200，并且測量在該結(jié)構(gòu)中所制成的開口的尺寸以確定第一狹槽206的尺寸。在一些示例中，在示例第一機翼102上采用固化結(jié)構(gòu)，而不是使用可固化結(jié)構(gòu)來確定測量。例如，第一機翼102可以被構(gòu)造具有大于第一狹槽206的縫隙。例如，示例縫隙基本上被諸如環(huán)氧樹脂的可固化材料填滿，并且葉片200被沖壓通過該材料以形成第一狹槽206。
[0027]在示出的示例中，第一機翼102收納示例渦流發(fā)生器202。然而，第一機翼102僅為示例。在其它示例中，例如，示例渦流發(fā)生器202被設(shè)置在諸如渦輪葉片、交通工具壁(例如，卡車的拖車的車頂)的其它殼體中，和/或限定至少一部分空氣動力面和/或機翼的任意結(jié)構(gòu)。
[0028]圖3-圖5是圖2的示例渦流發(fā)生器的分解圖。在示出的示例中，渦流發(fā)生器202包括具有第一雙壓電晶片橫梁302和第二雙壓電晶片橫梁304的雙壓電晶片致動器300。在示出的示例中，當(dāng)雙壓電晶片致動器300通電時，第一雙壓電晶片橫梁302和第二雙壓電晶片橫梁304彎曲或者偏移。在示出的示例中，具有第一末端306、308的第一雙壓電晶片橫梁302和第二雙壓電晶片橫梁304經(jīng)由第一支撐件312固定耦接至底座310。更具體地說，在示出的示例中，第一雙壓電晶片橫梁302和第二雙壓電晶片橫梁304的第一末端306、308被夾持在第一支撐件312的第一部分314和第二部分316之間，并且第一部分314耦接至底座310。在其它示例中，第一末端306、308以其他方式被固定耦接至底座310。在一些示例中，底座310被固定耦接至第一機翼102，并且因此，第一雙壓電晶片橫梁302以及第二雙壓電晶片橫梁304的第一末端306、308被固定到或者基本上固定到第一機翼102和/或表面204。
[0029]示例第一雙壓電晶片橫梁302和示例第二雙壓電晶片橫梁304的第二末端318、320被第二支撐件322支撐并且經(jīng)由該第二支撐件322可滑動地耦接至底座310。在示出的示例中，第二支撐件322限定第一通道324和第二通道326。在示出的示例中，第一雙壓電晶片橫梁302和第二雙壓電晶片橫梁304的第二末端318、320分別被設(shè)置在第一通道324和第二通道326中。示例第一通道324和示例第二通道326使第二末端318、320能夠相對第二支撐件322進(jìn)行平移運動。在一些示例中，第一通道324和第二通道326引導(dǎo)第二末端318、320的平移運動并且便于使第一雙壓電晶片橫梁302和第二雙壓電晶片橫梁304彎曲。在一些示例中，第一通道324和第二通道326分別減少了和/或基本上防止了第一雙壓電晶片橫梁302和第二雙壓電晶片橫梁304的扭曲。因此，示例第一雙壓電晶片橫梁302和示例第二雙壓電晶片橫梁304可以彎曲。在示出的示例中，第一支撐件312和第二支撐件322經(jīng)由緊固件327耦接至底座310。圖3-圖5的示例緊固件327是螺釘。在其它示例中，例如，采用諸如螺絲釘、粘合劑、焊接劑等的其它類型的緊固件。
[0030]當(dāng)示例雙壓電晶片致動器300經(jīng)由第一電信號通電時，示例第一雙壓電晶片橫梁302和示例第二雙壓電晶片橫梁304將第一機翼102從未致動位置彎曲或者偏移到致動位置。如果不例雙壓電晶片橫梁300斷電(de-energized)(例如,如果第一電信號的傳輸終止)，示例第一雙壓電晶片橫梁302和示例第二雙壓電晶片橫梁304返回到未致動位置。如果第二電信號被提供給示例雙壓電晶片致動器300，第一雙壓電晶片橫梁302和示例第二雙壓電晶片橫梁304向著第一機翼102彎曲或者偏移。在其它示例中，以其它方式致動該雙壓電晶片致動器300。
[0031]在示出的示例中，第一支撐件312與第二支撐件322分離，并且第一雙壓電晶片橫梁302和第二雙壓電晶片橫梁304橋接第一支撐件312和第二支撐件322。示例第一雙壓電晶片橫梁302和示例第二雙壓電晶片橫梁304經(jīng)由第一支撐件312和第二支撐件322與底座310分離。因此，當(dāng)致動雙壓電晶片致動器300時，第一雙壓電晶片橫梁302和第二雙壓電晶片橫梁304在不接觸底座310情況下彎曲或者偏移。
[0032]在示出的示例中，葉片200經(jīng)由曲柄組件328被可旋轉(zhuǎn)地耦接至雙壓電晶片致動器300。在示出的示例中，曲柄組件328包括經(jīng)由設(shè)置在軸承箱333中的軸承332支撐的軸330。示例軸承箱333被耦接至底座310。示例軸330被耦接至鐘形曲柄334和葉片200。圖3-圖5的示例葉片200經(jīng)由螺母336被固定到曲柄組件328。在一些示例中，位置傳感器被可操作第耦接至曲柄組件328以監(jiān)測葉片200的位置。
[0033]在示出的示例中，第一雙壓電晶片橫梁302和第二雙壓電晶片橫梁304的第一末端306、308和第二末端318、320之間的第一連接件338和第二連接件340被耦接至雙壓電晶片致動器300。在一些示例中，第一連接件338和第二連接件340被耦接至雙壓電晶片致動器300的中間部分341。雙壓電晶片致動器300的示例中間部分基本上與第一末端306、308和第二末端318、320等間距。在其它示例中，第一連接件338和第二連接件340被耦接至雙壓電晶片致動器300的其它部分。在示出的示例中，第一連接件338被設(shè)置在雙壓電晶片致動器300的第一側(cè)342上，并且第二連接件340被設(shè)置在雙壓電晶片致動器300的第二側(cè)344上。在示出的示例中，將第一連接件338經(jīng)由緊固件345(例如，螺釘)耦接至第二連接件340，從而將雙壓電晶片致動器300夾持在第一連接件338和第二連接件340之間。因此，當(dāng)示例第一雙壓電晶片橫梁302和示例第二雙壓電晶片橫梁304彎曲或者偏移時，第一連接件338和第二連接件340隨著第一雙壓電晶片橫梁302和第二雙壓電晶片橫梁304而移動。
[0034]示例鐘形曲柄334經(jīng)由臂346耦接至第一連接件338和/或第二連接件340。在一些示例中，臂346是配線或者電纜。在示出的示例中，臂346通過從緊固件345的一端348經(jīng)由由底座310限定的第二狹槽350延伸至鐘形曲柄334來將鐘形曲柄334耦接至第一連接件338和/或第二連接件340。在其它示例中，以其它方式實施臂346。
[0035]圖6-圖7示出了圖2-圖5的示例渦流發(fā)生器202。圖6是示出相對在圖3_圖5中的渦流發(fā)生器202的方向反向的示例渦流發(fā)生器202的透視圖。圖7是圖6的示例渦流發(fā)生器202的底視圖。在示出的示例中，第一雙壓電晶片橫梁302和第二雙壓電晶片橫梁304被隔開，以在第一雙壓電晶片橫梁302與第二雙壓電晶片橫梁304之間限定間隔或者第三狹槽600。在示出的示例中，第一連接件338和第二連接件340在第三狹槽600兩端延伸和/或跨越第三狹槽600。在示出的示例中，葉片200的一部分被設(shè)置在第三狹槽600中。
[0036]在示出的示例中，當(dāng)雙壓電晶片致動器300通電時，雙壓電晶片致動器300的中間部分341彎曲或者偏移遠(yuǎn)離鐘形曲柄334和第一機翼102 (圖1-圖5)。在一些示例中，第一雙壓電晶片橫梁302和/或第二雙壓電晶片橫梁304的最大偏移量為兩毫米。在其它示例中，雙壓電晶片致動器300具有其它彎曲或者偏移其它量值。第一連接件338和第二連接件340隨著雙壓電晶片致動器300移動，并且驅(qū)動臂346以圍繞由軸330限定的旋轉(zhuǎn)軸602旋轉(zhuǎn)鐘形曲柄334。因此，示例葉片200圍繞旋轉(zhuǎn)軸602從內(nèi)縮位置(圖2)旋轉(zhuǎn)到展開位置(圖7)。在示出的示例中，當(dāng)雙壓電晶片致動器300彎曲或者偏移時，第一雙壓電晶片橫梁302和第二雙壓電晶片橫梁304的第二末端318、320分別在第一通道324和第二通道326內(nèi)滑動。在展開位置中的示例葉片200在流過鄰近表面204的流體中產(chǎn)生渦流。在一些示例中，致動雙壓電晶片致動器300以在內(nèi)縮位置與展開位置之間以預(yù)定的頻率移動，以便在流過鄰近的第一機翼102的表面204的流體的邊界層中產(chǎn)生渦流的振蕩流(oscillatory stream)。
[0037]圖8-圖9示出了具有在展開位置中的示例葉片200的圖2_圖7的示例渦流發(fā)生器202。圖8是示例渦流發(fā)生器202的側(cè)、剖面圖。圖9是示例渦流發(fā)生器202的透視圖。在展開位置中的示例葉片200基本上填滿第一狹槽206。在示出的示例中，當(dāng)葉片200處于展開位置時，葉片的第一邊緣208在第二方向上。在示出的示例中，葉片200以近似十五度的角度遠(yuǎn)離鄰近表面204的流體流動方向。在其它示例中，以其它方式定向葉片200和/或第一邊緣208。圖8-圖9的示例葉片200伸入和/或穿過流過鄰近的第一機翼102的表面204的流體的邊界層，以便在流體中產(chǎn)生渦流。當(dāng)示例葉片200產(chǎn)生渦流時，渦流將流體從流體的邊界層向表面204吸引。因此，分離的流動被再次附著和/或流動分離被減少和/或延遲，由此改善了飛行器100的空氣動力性能。例如，可降低飛行器100的阻力，可緩和影響飛行器100的失速現(xiàn)象，和/或可以以其它方式改善飛行器100的空氣動力性能。
[0038]圖10是圖2-圖9的示例葉片200的側(cè)視圖。在示出的示例中，葉片200包括凸緣(flange) 1000。示例葉片200經(jīng)由凸緣1000耦接至曲柄組件328。在示出的示例中，第一邊緣208以相對凸緣1000成角度(例如，十五度)地被設(shè)置。圖10的示例第一邊緣208基本上為平面。在其它示例中，第一邊緣208不是平面。例如，第一邊緣208可以是彎曲的。在示出的示例中，葉片包括限定葉片200的末端1004的第二邊緣1002。在示出的示例中，第二邊緣1002是彎曲的。在其它示例中，第二邊緣1002是其它形狀(例如，平面)。以上提及的葉片200的形狀僅為示例。在其它示例中，葉片200是其它形狀。例如，葉片可以是在 2007 年 11 月 14 日提交的題為 “Apparatus and Method for Generating Vortexes inFluid Flow Adjacent to a Surface”美國專利8，047，233中描述的形狀,通過引用將其全部內(nèi)容結(jié)合于本文中，和/或任何其它形狀。
[0039]圖11示出了示例雙壓電晶片橫梁1100，其可被用來實施圖3-圖9的示例雙壓電晶片致動器300的示例第一雙壓電晶片橫梁302和/或示例第二雙壓電晶片橫梁304。在示出的示例中，雙壓電晶片橫梁1100包括具有第一長度的柔性基片1102。在一些示例中，基片1102為單軸半固化碳片(uniaxial prepreg carbon sheet)。第一壓電晶片1104 f禹接至示例基片1102的第一側(cè)1106。第二壓電晶片1108耦接至示例基片1102的第二側(cè)1110。在一些示例中，第一壓電晶片1104和/或第二壓電晶片1108的厚度在0.13毫米和0.5毫米之間。在其它示例中，第一壓電晶片1104和/或第二壓電晶片1108具有其它厚度。在示出的示例中，第一壓電晶片1104和第二壓電晶片1108具有短于第一長度的第二長度并且基本上定位于基片1102的中央。因此，基片1102的第一末端1112和第二末端1114沒有被第一壓電晶片1104和/或第二壓電晶片1108覆蓋。在一些示例中，經(jīng)由基片1102的第一末端1112和第二末端1114支撐雙壓電晶片橫梁1100。因此，當(dāng)示例雙壓電晶片橫梁1100彎曲時，第一末端1112和/或第二末端1114可以旋轉(zhuǎn)，并且因此，起到樞軸點和/或鉸鏈的作用。
[0040]當(dāng)將電信號提供給示例雙壓電晶片橫梁1100時，雙壓電晶片橫梁1100彎曲或者偏移。在一些不例中，具有第一極性的第一電壓被施加于第一壓電晶片1104并且具有第二極性的第二電壓被施加于第二壓電晶片1108。因此，第一壓電晶片1104延長，以及第二壓電晶片1108縮短。當(dāng)?shù)谝粔弘娋?104被伸長并且第二壓電晶片1108被縮短時，示例雙壓電晶片橫梁1100彎曲或者偏移。在一些示例中，雙壓電晶片橫梁1100的最大偏移量為兩毫米。在其它示例中，雙壓電晶片橫梁1100具有其它偏移量。在一些示例中，第一電壓和第二電壓的極性循環(huán)的交替或切換，以使得雙壓電晶片橫梁1100在第一位置與第二位置之間振蕩。在一些示例中，雙壓電晶片橫梁1100根據(jù)于2006年10月20日提交的題為“Piezoelectric Bimorph Beam Manufacturing Method” 的美國專利 7，681，290 中的教導(dǎo)來構(gòu)造和/或操作，通過引用將其全部內(nèi)容結(jié)合于本文中。在其它示例中，以其它方式構(gòu)造和/或操作雙壓電晶片橫梁1100。
[0041]從前述中應(yīng)理解的是，以上公開的渦流發(fā)生器在流過鄰近于表面的流體中產(chǎn)生渦流。本文中公開的示例渦流發(fā)生器包括葉片，該葉片通過在表面中狹槽而被展開，以便延伸至和/或通過流體的邊界層。當(dāng)不希望在流體中產(chǎn)生渦流時，本文中公開的示例渦流發(fā)生器的葉片可以內(nèi)縮以與表面基本上齊平，使得示例渦流發(fā)生器在表面基本上不產(chǎn)生額外和/或間接的阻力。當(dāng)葉片處于內(nèi)縮位置時、當(dāng)葉片處于展開位置時、并且當(dāng)葉片被放置到和/或移動到內(nèi)縮位置與展開位置之間時，示例葉片基本上填滿狹槽。因此，本文中公開的示例渦流發(fā)生器比傳統(tǒng)的動態(tài)渦流發(fā)生器較少受到諸如冰塊、污垢等的垃圾侵入的影響。
[0042]盡管本文中已經(jīng)公開了制造的某些示例方法、裝置和設(shè)備(articles)，本專利的覆蓋范圍不限于此。反之，本專利覆蓋清楚地落入本專利的權(quán)利要求范圍內(nèi)的所有的制造方法、裝置和設(shè)備。
[0043]根據(jù)本公開的一個方面，提供了一種裝置，該裝置包括具有表面的殼體；設(shè)置在殼體中的雙壓電晶片致動器，該雙壓電晶片致動器包括第一雙壓電晶片橫梁，該第一雙壓電晶片橫梁具有相對于表面固定的第一部分；以及葉片，可旋轉(zhuǎn)地耦接至雙壓電晶片致動器，雙壓電晶片致動器旋轉(zhuǎn)葉片以使葉片的一部分延伸穿過表面，從而在流過表面的流體中產(chǎn)生渦流。
[0044]根據(jù)所公開的裝置，其中，雙壓電晶片致動器包括第一雙壓電晶片橫梁以及與第一雙壓電晶片橫梁分隔的第二雙壓電晶片橫梁。
[0045]根據(jù)所公開的裝置，其中，當(dāng)葉片內(nèi)縮時，葉片被設(shè)置在第一雙壓電晶片橫梁和第二雙壓電晶片橫梁之間的間隔中。
[0046]根據(jù)所公開的裝置進(jìn)一步包括連接件，該連接件耦接至第一雙壓電晶片橫梁和第二雙壓電晶片橫梁，第一雙壓電晶片橫梁和第二雙壓電晶片橫梁的偏移用于移動該連接件。
[0047]根據(jù)所公開的裝置進(jìn)一步包括耦接至連接件和葉片的臂，其中，該連接件的移動被用于致動臂以旋轉(zhuǎn)該葉片。
[0048]根據(jù)所公開的裝置進(jìn)一步包括曲柄，可操作地耦接至臂和葉片，其中，臂的移動被用于旋轉(zhuǎn)曲柄和葉片。
[0049]根據(jù)所公開的裝置，其中，雙壓電晶片致動器的第一部分被固定地耦接至底座，并且雙壓電晶片致動器的第二部分被可滑動地耦接至底座。
[0050]根據(jù)所公開的裝置，其中，葉片基本上填滿延伸通過表面的狹槽。
[0051]根據(jù)所公開的裝置，其中，當(dāng)葉片處于內(nèi)縮位置時，葉片的邊緣與表面基本上齊平。
[0052]根據(jù)本公開的另一方面提供了一種裝置，包括葉片；以及雙壓電晶片致動器，可操作地耦接至葉片，包括固定部分和可移動部分的雙壓電晶片致動器使雙壓電晶片致動器的偏移能夠旋轉(zhuǎn)葉片，處于第一位置的葉片用于限定表面的一部分，處于第二位置的葉片用于在鄰近表面的流體中產(chǎn)生渦流。
[0053]在所公開的裝置中，雙壓電晶片致動器的可移動部分被設(shè)置在由底座限定的狹槽中，狹槽用于引導(dǎo)雙壓電晶片致動器的可移動部分的平移運動。
[0054]在所公開的裝置中，雙壓電晶片致動器的固定部分被固定地耦接至底座。
[0055]在所公開的裝置中，表面限定縫隙，當(dāng)葉片處于第一位置和第二位置時葉片被設(shè)置在縫隙中。
[0056]在所公開的裝置中，葉片的邊緣形狀對應(yīng)于表面的形狀。
[0057]在所公開的裝置中，當(dāng)雙壓電晶片致動器偏移遠(yuǎn)離表面時，葉片延伸穿過表面至第二位置。
[0058]根據(jù)本公開的另一個方面，提供了一種裝置，包括被設(shè)置在限定表面的殼體中的雙壓電晶片致動器，該雙壓電晶片致動器具有相對于表面基本上固定的第一部分；以及葉片，可操作地耦接至雙壓電晶片致動器，雙壓電晶片致動器的偏移用于使葉片相對表面延伸或者內(nèi)縮，當(dāng)葉片內(nèi)縮時，葉片的邊緣處于相對于表面的第一方向上，當(dāng)葉片展開時，葉片的邊緣處于相對于表面的第二方向上。
[0059]在所公開的裝置中，處于第一方向上的邊緣與表面基本上齊平。
[0060]在所公開的裝置中，處于第二方向上的邊緣成角度地遠(yuǎn)離表面。
[0061]在所公開的裝置中，雙壓電晶片致動器偏移的最大值出現(xiàn)在雙壓電晶片致動器的中間部分上。
[0062]在所公開的裝置中，葉片相對于表面旋轉(zhuǎn)以使葉片延伸或者內(nèi)縮。
【權(quán)利要求】
1.一種裝置，包括: 殼體，包括表面； 雙壓電晶片致動器，被設(shè)置在所述殼體中，所述雙壓電晶片致動器包括具有相對于所述表面固定的第一部分的第一雙壓電晶片橫梁；以及 葉片，能夠旋轉(zhuǎn)地耦接至所述雙壓電晶片致動器，所述雙壓電晶片致動器用于旋轉(zhuǎn)所述葉片以使所述葉片的一部分延伸穿過所述表面以在流過所述表面的流體中產(chǎn)生渦流。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其中，所述雙壓電晶片致動器包括所述第一雙壓電晶片橫梁和與所述第一雙壓電晶片橫梁分隔的第二雙壓電晶片橫梁。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的裝置，其中，當(dāng)所述葉片內(nèi)縮時，所述葉片被設(shè)置在所述第一雙壓電晶片橫梁與所述第二雙壓電晶片橫梁之間的間隔中。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的裝置，進(jìn)一步包括連接件，所述連接件耦接至所述第一雙壓電晶片橫梁和所述第二雙壓電晶片橫梁，所述第一雙壓電晶片橫梁和所述第二雙壓電晶片橫梁的偏移用于移動所述連接件。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的裝置，進(jìn)一步包括臂，所述臂耦接至所述連接件和所述葉片，其中，所述連接件的移動驅(qū)動所述臂以旋轉(zhuǎn)所述葉片。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的裝置，進(jìn)一步包括曲柄，所述曲柄操作性地耦接至所述臂和所述葉片，其中，所述臂的移動使所述曲柄和所述葉片旋轉(zhuǎn)。
7.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項所述的裝置，其中，所述雙壓電晶片致動器的所述第一部分被固定地耦接至底座，并且所述雙壓電晶片致動器的第二部分能夠滑動耦接至所述底座。
8.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項所述的裝置，其中，所述葉片基本上填滿延伸穿過所述表面的狹槽。
9.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項所述的裝置，其中，當(dāng)所述葉片處于內(nèi)縮位置時，所述葉片的邊緣與所述表面基本上齊平。
【文檔編號】B64C21/00GK104512548SQ201410456956
【公開日】2015年4月15日 申請日期:2014年9月9日 優(yōu)先權(quán)日:2013年9月30日
【發(fā)明者】丹·約翰·克林曼, 埃斯特·什夫拉·茲多夫特茨基, 蘭迪·李·馬卡萊格·馬利亞里 申請人:波音公司