專利名稱：垂直軸渦流風(fēng)力渦輪機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及在平行主流中例如獨(dú)立權(quán)利要求前序部分所述的帶有切向入流閥和至少一個(gè)出流孔的入流流型中的平行旋流和/或螺旋形旋流的高環(huán)量或高集中速度和/或高集中質(zhì)量的渦流的一種產(chǎn)生和利用方法，以及涉及實(shí)施該方法的裝置。
本發(fā)明的方法和裝置可以提高平行流在轉(zhuǎn)換成高環(huán)量或高集中速度和/或高集中質(zhì)量的渦流時(shí)的效率，以及形成穩(wěn)定的渦流和插入主流中。并保證了流經(jīng)實(shí)施該方法的裝置的自由入流通過(guò)主流。本發(fā)明的裝置可用于各種流型中，其數(shù)量取決于尺寸和提供的空間。所設(shè)置的裝置的尺寸和數(shù)量主要取決于制造的渦流的環(huán)量強(qiáng)度。本發(fā)明裝置也可設(shè)置在層流的平行流中。這時(shí)產(chǎn)生的渦流在下游利用其能量，例如進(jìn)一步制成誘導(dǎo)的渦流圈來(lái)把較深層的流體運(yùn)送到表面上。
在流體力學(xué)中，大家熟知的紊流與流體的層流的區(qū)別是，紊流具有到底層的渦流。工程上產(chǎn)生渦流，例如為了集中風(fēng)能而在風(fēng)流中產(chǎn)生渦流圈，這已在專利文獻(xiàn)DE-PS3330899敘述。在這里將翼型構(gòu)件布置成星形，以使旋渦在一個(gè)內(nèi)圓上撕斷，并被風(fēng)流帶走。在下游引起的渦流圈在一個(gè)較小的圓內(nèi)加速流速，已證明可達(dá)到兩倍。與未加速的流體比較，這種集中速度的流體具有較大的功率。缺點(diǎn)是，集中的裝置比相同額定功率的空運(yùn)轉(zhuǎn)的渦輪機(jī)具有大得多的投影入流面。如在所有機(jī)翼時(shí)一樣，升力的特性曲線和渦流形成的特性曲線取決于迎角和入流速度。由此而引起調(diào)節(jié)和控制費(fèi)用。不能防止聲音傳播。
在由于螺旋漿引起的功率消耗不斷增加時(shí)，可看到渦流開裂，渦流開裂可導(dǎo)致功率減小，直至渦流圈破壞為止。在這方面只公開了一種較小的試驗(yàn)設(shè)備。
專利文獻(xiàn)PCT/DE92/00450公開了在各種流型中從平行流產(chǎn)生旋流的一種方法和裝置。在內(nèi)旋流中，渦流發(fā)生器設(shè)置在同心圓上，其中渦流發(fā)生器根據(jù)不同的入流產(chǎn)生渦線、制造邊緣渦流或管狀渦流。這種渦流通過(guò)平行旋流在流型中繞成渦流圈，這種渦流圈誘導(dǎo)出一個(gè)軸向的附加速度，從而在流型中引起軸流加強(qiáng)和圓周速度增加。其中繞流一個(gè)內(nèi)空心體，在這個(gè)空心體中吸入軸流以及吸入誘導(dǎo)出的許多渦流。這樣就可在勢(shì)渦的作用區(qū)內(nèi)設(shè)置一臺(tái)渦輪機(jī)或?qū)⒖招捏w直接作為渦輪機(jī)利用。這種裝置的效率主要取決于產(chǎn)生渦流的構(gòu)件的環(huán)量。
業(yè)已證明的缺點(diǎn)是，產(chǎn)生這種渦流的構(gòu)件在流體力學(xué)上反應(yīng)緩慢，所以需要較大的自由流程來(lái)產(chǎn)生穩(wěn)定的誘發(fā)的渦流。此外，這種渦流的形成過(guò)程取決于迎流物體的形狀和引入主流的引流處的壓力情況。
為了提高渦流的環(huán)量，人們提出了設(shè)置帶有多個(gè)入流孔的內(nèi)部空心體，渦流發(fā)生器直接設(shè)置在空心體的圓周上，并作為渦輪機(jī)利用。這種方案達(dá)到的效果是，在由于渦輪機(jī)引起能量消耗時(shí)增加平行旋流的圓周速度并同時(shí)提高這種渦輪機(jī)的效率。此外，有人提出將這種渦輪機(jī)配制多個(gè)葉片以及翼型的隔壁來(lái)直接產(chǎn)生較大環(huán)量的渦流，而且也可在垂直軸轉(zhuǎn)子中利用繞流機(jī)翼或機(jī)翼型葉片的升力的流體力學(xué)上的諸多優(yōu)點(diǎn)。
這種渦輪機(jī)引起能量消耗時(shí)產(chǎn)生的平行旋流的圓周速度的增加作為驅(qū)動(dòng)旋場(chǎng)而引起渦輪機(jī)效率的進(jìn)一步提高。與利用純阻力比較，通過(guò)利用升力增加了渦輪機(jī)的功率。產(chǎn)生渦流的構(gòu)件的設(shè)置受到了渦輪機(jī)的結(jié)構(gòu)空間的限制，因而功率增加受到結(jié)構(gòu)工程方面的限制。
本發(fā)明的任務(wù)是提出一種方法和裝置來(lái)產(chǎn)生高環(huán)量或高集中速度和/或高集中質(zhì)量的能量可利用的渦流，以及保證在引入主流的過(guò)程中和引入主流以后以及在誘發(fā)的渦流圈中的能量的可利用性。
此外，本發(fā)明的任務(wù)還在于擴(kuò)大這個(gè)方法的使用范圍并提出一些裝置，這些裝置可設(shè)置在多種流型中和/或入流的平行流中來(lái)產(chǎn)生渦流及其能量利用，或可增大集中的入流面和提高旋轉(zhuǎn)流體能量的集中程度。
根據(jù)本發(fā)明，這些任務(wù)是通過(guò)獨(dú)立權(quán)利要求中所述的特征來(lái)實(shí)現(xiàn)的。
根據(jù)本發(fā)明，在一種分層的平流中和/或在制造旋流的多種流型中，用一個(gè)或多個(gè)裝置同時(shí)產(chǎn)生固定在一個(gè)旋轉(zhuǎn)軸上具有流體動(dòng)能的不同作用的各種渦流，并轉(zhuǎn)換成一個(gè)新的渦流形狀，其中，在高壓作用下在一個(gè)帶螺旋形入流孔的空心圓柱體的一個(gè)內(nèi)圓上同心地產(chǎn)生一個(gè)接近旋轉(zhuǎn)軸的集中速度并可調(diào)節(jié)的有勢(shì)中心渦，以及同時(shí)在流體壓力作用下在相同長(zhǎng)度的一條外螺旋線上產(chǎn)生一個(gè)較大的包絡(luò)渦，其中螺旋線的中心大于空心圓柱體的直徑，并引起空心圓柱體的外側(cè)繞流，有勢(shì)中心渦以其速度場(chǎng)在內(nèi)部和包絡(luò)渦在外部以速度場(chǎng)的內(nèi)半徑同時(shí)在邊界層上作用在空心圓柱體的一個(gè)例如截錐表面形狀的固定或旋轉(zhuǎn)的滲透流體或不滲透流體的覆蓋面，在這個(gè)覆蓋面上渦流的圓周速度增加，直至有勢(shì)中心渦的中心流出為止，有勢(shì)中心渦以及包絡(luò)渦的圓周速度在流出半徑上調(diào)節(jié)成包絡(luò)渦推動(dòng)有勢(shì)中心渦，有勢(shì)中心渦流入包絡(luò)渦的低壓中心，于是高壓便轉(zhuǎn)換成動(dòng)能。包絡(luò)渦為制造和保持有勢(shì)中心渦創(chuàng)造了流體力學(xué)的存在條件，并防止集中速度的有勢(shì)中心渦的開裂，這兩種渦流形狀匯合成一個(gè)在渦心具有明顯高的環(huán)量和高集中速度的有勢(shì)管狀渦，在包絡(luò)渦的渦流發(fā)生器中有一個(gè)出流孔，在流體壓力作用下轉(zhuǎn)向流出到待產(chǎn)生的主流中，以渦流穩(wěn)定的形式插入主流中，并繞成一個(gè)誘發(fā)的渦流圈或能量可利用的別的形狀。
根據(jù)本發(fā)明，實(shí)施方法的第一裝置由一個(gè)設(shè)置在旋轉(zhuǎn)軸上方側(cè)向開孔的空心圓柱體構(gòu)成，該圓柱體位于螺旋線的中心?？招膱A柱體的入流孔垂直于迎流設(shè)置，其底面是封閉的。在空心圓柱體的另一端面上設(shè)置有一個(gè)帶中心出流孔的覆蓋面，該覆蓋面例如可構(gòu)成截錐形。該覆蓋面可設(shè)置成滲透流體和可旋轉(zhuǎn)的。
這個(gè)空心圓柱體被一個(gè)具有相等的封閉底面的螺旋線構(gòu)成的包絡(luò)渦流發(fā)生器構(gòu)件的圓周面這樣包圍住，即可進(jìn)行空心圓柱體的繞流。在空心圓柱體的螺旋形或作成簡(jiǎn)單圓弧的入流孔范圍內(nèi)，這個(gè)圓周面是這樣開孔的，即入流孔的自由入流可通過(guò)主流并由空心圓柱體繞流合成的體積流量集中在入流孔的較小的半徑上。
在空心圓柱體覆蓋面的范圍內(nèi)，包絡(luò)旋渦發(fā)生器的圓周表面構(gòu)成管狀渦流所需的螺旋線，所以在覆蓋面上方可產(chǎn)生一個(gè)管狀渦流，并把由空心圓柱體引起的明顯的旋流傳遞到覆蓋面上。為了制造穩(wěn)定的渦流，包絡(luò)旋渦發(fā)生器具有一個(gè)按流體力學(xué)確定的比空心圓柱體高的高度，這個(gè)高度至少相當(dāng)于空心圓柱體的兩倍高度。
當(dāng)一個(gè)平行流、一個(gè)平行的旋流或一個(gè)螺旋形的旋流流入本發(fā)明的第一裝置時(shí)，這種流體被分成三種不同作用的體積流量。在底面范圍內(nèi)直至空心圓柱體覆蓋面下方通過(guò)空心圓柱體的入流孔的垂直入流產(chǎn)生高壓，于是在空心圓柱體上產(chǎn)生一個(gè)小于入流速度的外圓周速度。同時(shí)在包絡(luò)旋渦發(fā)生器中的空心柱體中產(chǎn)生外部螺旋形繞流，從而在下部范圍圍繞空心圓柱體構(gòu)成一個(gè)同心圓的旋流。這種旋流由于比垂直的入流的圓周速度高而增加了流入空心圓柱體的體積流量。與垂直的入流相比，在空心圓柱體的外半徑上產(chǎn)生圓周速度的較大起始值。
在空心圓柱體上制造的外部旋流通過(guò)包絡(luò)旋渦的螺旋形流動(dòng)的流體保持在圓柱體覆蓋面上方。圓周速度隨半徑減小而變大。
通過(guò)離心力的作用，在旋轉(zhuǎn)軸上方產(chǎn)生一個(gè)低壓中心，這個(gè)低壓中心通過(guò)旋轉(zhuǎn)被固定在空心圓柱體的出流孔上并在這個(gè)出流孔中產(chǎn)生作用而在空心圓柱體的入流孔上引起一個(gè)抽吸作用。
同時(shí)在空心圓柱體的出流孔方向內(nèi)在有勢(shì)渦內(nèi)產(chǎn)生一個(gè)環(huán)量而不需要外部入流的引入。環(huán)量可按旋轉(zhuǎn)動(dòng)量定律計(jì)算、從結(jié)構(gòu)上進(jìn)行調(diào)節(jié)并按亥姆霍茲渦流定理在渦管的橫截面變化時(shí)保持不變，當(dāng)這種橫截面變化同時(shí)預(yù)先給出由于出流孔上方作用的低壓力而引起的平移形式的方向變化時(shí)，出流孔就表示橫截面變化。
盡管向里的圓周速度不斷增加和不斷增加的離心力作用，還是發(fā)現(xiàn)有一個(gè)具有自然遷移機(jī)理的質(zhì)量流量流入并通過(guò)一個(gè)勢(shì)渦。
速度場(chǎng)的流線的同心圓同時(shí)是質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)跡線，所以根據(jù)旋轉(zhuǎn)動(dòng)量守恒定律，同心圓表示標(biāo)準(zhǔn)勢(shì)，標(biāo)準(zhǔn)勢(shì)可通過(guò)圓周速度來(lái)區(qū)分。
如果質(zhì)點(diǎn)在勢(shì)渦的內(nèi)部進(jìn)行平移位置交換，則由于能量守恒定律的原因，缺少的質(zhì)點(diǎn)必須被補(bǔ)充，同時(shí)由于相同的原因在速度場(chǎng)的同心圓上必須保持自然標(biāo)準(zhǔn)勢(shì)。遷移機(jī)理可作為許多與勢(shì)渦旋轉(zhuǎn)方向相反的質(zhì)點(diǎn)進(jìn)行的螺旋形位置交換來(lái)描述。在這種位置交換中，質(zhì)點(diǎn)由一個(gè)小的圓周速度加速到一個(gè)大的圓周速度。這種位置交換至少以動(dòng)量速度進(jìn)行，所以根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)勢(shì)的慣性矩，標(biāo)準(zhǔn)勢(shì)保持不變，而且離心力對(duì)質(zhì)量流量不起阻塞作用。實(shí)際上沒(méi)有能量損失就實(shí)現(xiàn)了質(zhì)量流，而且只與包絡(luò)渦的低壓大小有關(guān)。
如所周知，旋渦中心根據(jù)它的發(fā)生器半徑大小為0.65倍半徑，這個(gè)半徑由空心圓柱體的出流孔確定，所以根據(jù)本發(fā)明產(chǎn)生一個(gè)有勢(shì)中心渦，其最高圓周速度位于出流孔的0.65倍半徑上。
出流橫截面和包絡(luò)渦的有效低壓中心確定有勢(shì)中心渦移動(dòng)到包絡(luò)渦的低壓中心的移動(dòng)速度。
旋轉(zhuǎn)和包絡(luò)渦低壓中心之間的分界層同時(shí)為有勢(shì)中心渦制造了一個(gè)流體力學(xué)的壁，這個(gè)有勢(shì)中心渦在流入時(shí)可支持在這個(gè)壁上。由于覆蓋面上方的自由旋流，這里所謂的旋流可理解為入流壓力，所以圓周速度也不會(huì)下降到空心圓柱體中建立高壓時(shí)必須轉(zhuǎn)變的速度值。
從中可得出這樣的結(jié)論包絡(luò)渦的內(nèi)圓周速度在到低壓中心的分界層上比流入的有勢(shì)中心渦的外圓周速度大。所以在高壓作用下朝包絡(luò)渦涌出的有勢(shì)中心渦在其外圓周上被包絡(luò)渦推動(dòng)。
在高壓作用下空心圓柱體產(chǎn)生有勢(shì)中心渦，該高壓的勢(shì)能不可能徑向有效作用和引起有勢(shì)中心渦的膨脹。
高壓在分界層內(nèi)的被推動(dòng)的外圓周速度以及較小的內(nèi)圓周速度之間只有一個(gè)自由作用方向。從而壓力梯度在圓周速度方向內(nèi)是一個(gè)合力，所以高壓只可能轉(zhuǎn)換成動(dòng)能來(lái)加速有勢(shì)中心渦。
這樣就在包絡(luò)渦發(fā)生器內(nèi)合成一個(gè)高環(huán)量的、穩(wěn)定的、結(jié)構(gòu)可調(diào)節(jié)的和增大的渦流，這個(gè)渦流具有一個(gè)外螺旋形的入流。
在流出到主流之前就對(duì)新的渦流形狀制造了全部存在條件。這種渦流在流出到主流時(shí)已插入待產(chǎn)生的主流中而在渦流和主流之間沒(méi)有壓差。
這種渦流的環(huán)量例如可完全用于要制造的渦流圈的誘導(dǎo)過(guò)程。
根據(jù)本發(fā)明，可使渦流的環(huán)量和空間需要適合結(jié)構(gòu)和能量的要求。
本發(fā)明的方法產(chǎn)生的新的效果是，在一個(gè)準(zhǔn)封閉空間中的高壓力作用下與在入流壓力作用下和在一個(gè)共同旋轉(zhuǎn)軸上方的渦流層的螺旋形卷入下的發(fā)展過(guò)程統(tǒng)一成一個(gè)與時(shí)間有關(guān)的集中速度過(guò)程，從而在產(chǎn)生的新渦流形狀穩(wěn)定地引入要產(chǎn)生的主流的過(guò)程中提供能量來(lái)使內(nèi)渦流加速。
這樣就為產(chǎn)生渦流的構(gòu)件創(chuàng)造了高度標(biāo)準(zhǔn)化的前題，從而有利于這種構(gòu)件批量生產(chǎn)的經(jīng)濟(jì)性。本發(fā)明的第一裝置可用于要產(chǎn)生能量集中的所有流體中，從而可大大改善經(jīng)濟(jì)性。
在該方法的一種改進(jìn)方案中，在一個(gè)主流中任意地或在一個(gè)圓上、在垂直于主流固定的許多旋轉(zhuǎn)軸上和在相應(yīng)的一個(gè)旋轉(zhuǎn)軸上通過(guò)螺旋形的入流在低壓作用的出流孔、通流孔和底部邊界層之間構(gòu)成的渦流室產(chǎn)生許多相互溝通的勢(shì)渦，在這些到出流孔具有最大距離的勢(shì)渦中制造高集中的中心渦流，而在到出流孔距離不斷變小的勢(shì)渦中則由于渦流中心的形成而制造出渦流管，同時(shí)中心渦流和渦流管通過(guò)作用的低壓力同軸地加速相互推動(dòng)并產(chǎn)生分層的中心渦流，其中圓周速度通過(guò)流體半徑調(diào)節(jié)，在出流孔之前有一個(gè)膨脹和穩(wěn)定階段，這個(gè)階段可通過(guò)一個(gè)自然的旋渦尺寸來(lái)確定長(zhǎng)度，在膨脹和穩(wěn)定階段分層中心渦流通過(guò)與出流半徑和通流半徑有關(guān)的高壓力作用下以及通過(guò)中心渦流的內(nèi)部驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)變成具有合成圓周速度的渦流，并且集中速度和/或集中質(zhì)量地穩(wěn)定地導(dǎo)入主流中。
根據(jù)本發(fā)明，在一個(gè)圓上，在一個(gè)或多個(gè)與主流保持垂直的旋轉(zhuǎn)軸上方，由于溢出的主流而在一定的面和/或裝置上產(chǎn)生低壓力，通過(guò)這種低壓力使軸流導(dǎo)入主流中，同時(shí)從主流的螺旋形流入渦流室中的入流在過(guò)壓力作用下制造有勢(shì)渦，該有勢(shì)渦的旋轉(zhuǎn)軸與垂直于主流的旋轉(zhuǎn)軸一致。在有勢(shì)渦中通過(guò)半徑變小來(lái)實(shí)現(xiàn)圓周速度的增加，并朝與旋渦有關(guān)的例如噴嘴形的設(shè)置在垂直旋轉(zhuǎn)軸上方的一系列渦流室的出孔方向制造集中速度和/或集中質(zhì)量，在其上作用主流的低壓力，而且集中質(zhì)量同軸地在旋轉(zhuǎn)軸上方平移。沿垂直旋轉(zhuǎn)軸在各個(gè)勢(shì)渦中產(chǎn)生在其旋轉(zhuǎn)軸上的不同的集中速度，可達(dá)到的最大集中速度和集中質(zhì)量在離主流的低壓面最遠(yuǎn)的勢(shì)渦中。根據(jù)在垂直的旋轉(zhuǎn)軸上設(shè)置的勢(shì)渦的數(shù)量這樣減少制造在主流的低壓作用方向內(nèi)的集中速度，即由各個(gè)勢(shì)渦的出流口流出的中心流的外圓周速度與在主流低壓面方面內(nèi)隨后流過(guò)的勢(shì)渦在垂直軸上方的渦流中心速度接近一致。然后朝主流方向這樣合成的分層渦流中心流體在主流的低壓力的面積下方范圍內(nèi)經(jīng)過(guò)一個(gè)與時(shí)間有關(guān)的膨脹階段，在這個(gè)階段中由于高壓力使集中質(zhì)量在這個(gè)分層的中心流體中保持穩(wěn)定，這樣就把直徑與長(zhǎng)度的比例大致小于和等于1∶6的自然渦轉(zhuǎn)變成高集中速度和高集中質(zhì)量以及高環(huán)量的形狀穩(wěn)定的渦流。
根據(jù)本發(fā)明，可顯著擴(kuò)大產(chǎn)生渦流的裝置的可集中的入流面，其中通過(guò)制造的分層的和穩(wěn)定的渦流中心流體創(chuàng)造新的流動(dòng)形狀并集中能量加以利用。這樣就導(dǎo)致集中過(guò)程的效率增加和部分大的質(zhì)量流量通過(guò)主流的較小旋轉(zhuǎn)模截面。根據(jù)本發(fā)明，借助于平行流中的渦流通過(guò)自身誘導(dǎo)構(gòu)成誘導(dǎo)的渦流圈，從而相對(duì)于主流產(chǎn)生部分的高的誘導(dǎo)的附加速度，這種附加的速度可用于集中的質(zhì)量傳輸來(lái)產(chǎn)生可利用的能量。在旋流中插入的渦流可繞成渦流圈，從而產(chǎn)生軸向誘導(dǎo)的附加速度，這種附加的速度通過(guò)本發(fā)明作用的一個(gè)垂直軸轉(zhuǎn)子加速被驅(qū)動(dòng)的旋流。
實(shí)施本發(fā)明方法的第二裝置由一個(gè)設(shè)置在旋轉(zhuǎn)軸上方的側(cè)向呈螺旋形開口的空心圓柱體構(gòu)成。該空心圓柱體的入流孔垂直于入流設(shè)置，其底面是封閉的。在空心圓柱體另一端面上設(shè)置了一個(gè)具有一個(gè)與基圓同心的出流孔的遮蓋面，該遮蓋面例如在基圓內(nèi)可作成截錐。在與入流垂直的空心圓柱體豎立的旋轉(zhuǎn)軸整個(gè)長(zhǎng)度上設(shè)置了在空心圓柱體的基圓上帶中心通流孔的其他圓錐形隔壁，從而構(gòu)成渦流室。這些渦流室的中心通流孔是這樣確定的，即空心圓柱體的遮蓋面的截錐的出流孔具有最大的半徑，而設(shè)置在空心圓柱體內(nèi)部的全部通流孔的半徑則分別小一定的值，此值由在渦流室中產(chǎn)生渦流的流體力學(xué)條件得出。半徑減小大約可為0.65r，其中r表示出流孔方向內(nèi)的較大半徑。
當(dāng)一個(gè)平行流、一個(gè)平行旋流或一個(gè)螺旋形旋流流經(jīng)本發(fā)明第二裝置時(shí)，個(gè)作為整體流入的體積流量被分成不同作用的體積流量。在底面范圍內(nèi)直至空心圓柱體覆蓋面下方，在空心圓柱體入流橫截面上方的垂直入流產(chǎn)生高壓力。在最小通流半徑的渦流室中高壓力作用最大。渦流室中的高壓力隨通流面的增大而下降。在垂直旋轉(zhuǎn)軸上方產(chǎn)生一個(gè)過(guò)壓差，隨著高壓力減小，在渦流室和膨脹室的外半徑上產(chǎn)生圓周速度的較大起始值。
同時(shí)在空心圓柱體的渦流室中，沿出流孔方向產(chǎn)生勢(shì)渦的環(huán)量。這個(gè)環(huán)量可按旋轉(zhuǎn)動(dòng)量定律計(jì)算并在渦管的橫截面變化時(shí)保持不變。當(dāng)這種橫截面變化同時(shí)預(yù)先給出由于出流孔上方作用的低壓力而引起的平移形式的方向變化時(shí)，則出流孔和通流孔就表示橫截面變化。出流孔和通流孔的直徑具有對(duì)確定集中速度的特征，下方設(shè)置的渦流室直徑的噴嘴形的減小則對(duì)集中質(zhì)量過(guò)程至關(guān)重要。噴嘴錐體的開角是可以選擇的，這樣有勢(shì)的高壓力轉(zhuǎn)換成動(dòng)能便可對(duì)要流出的中心渦流的外圓周速度加速。質(zhì)量流量可通過(guò)一個(gè)帶有自然遷移機(jī)理的勢(shì)渦。從理論上講，速度場(chǎng)的流線同心圓按勢(shì)渦理論同時(shí)就是無(wú)質(zhì)量流通過(guò)的質(zhì)點(diǎn)的跡線。在實(shí)際的勢(shì)渦中，流線和跡線的同心圓按旋轉(zhuǎn)動(dòng)量守恒定律形成管形的標(biāo)準(zhǔn)勢(shì)，這種標(biāo)準(zhǔn)勢(shì)可通過(guò)圓周速度來(lái)區(qū)分。這種標(biāo)準(zhǔn)勢(shì)必須保持不變。與電工學(xué)中描述的半導(dǎo)體模型相似，這種勢(shì)在流體中也可作為空間電荷狀態(tài)來(lái)表示。帶有能量的質(zhì)量可在正的無(wú)質(zhì)量的空間中排列成負(fù)的空間電荷狀態(tài)。這樣就可在渦流中看出質(zhì)量遷移的實(shí)際機(jī)理。在勢(shì)渦內(nèi)部進(jìn)行質(zhì)點(diǎn)位置交換時(shí)，由于能量守恒定律的原因，缺少的質(zhì)點(diǎn)必須予以補(bǔ)充，同時(shí)由于相同的原因，在速度場(chǎng)同心圓上的自然標(biāo)準(zhǔn)勢(shì)必須保持不變。遷移機(jī)理可作為許多與勢(shì)渦旋轉(zhuǎn)方向相反的質(zhì)點(diǎn)進(jìn)行的螺旋形位置交換來(lái)描述。在這種位置交換中，質(zhì)點(diǎn)由一個(gè)較小的圓周速度在利用重力的情況下加速到一個(gè)較大圓周速度的勢(shì)能作用。位置交換至少以動(dòng)量速度進(jìn)行，所以根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)勢(shì)的慣性矩，標(biāo)準(zhǔn)勢(shì)保持不變，而且離心力對(duì)質(zhì)量流量沒(méi)有阻塞作用。實(shí)際上沒(méi)有能量損失實(shí)現(xiàn)了質(zhì)量流，而且只由出流孔上方的低壓力來(lái)確定。
具有最高圓周速度的渦流中心根據(jù)它的發(fā)生器半徑大小構(gòu)成0.65倍半徑，這個(gè)半徑由空心圓柱體的出流孔來(lái)確定。根據(jù)本發(fā)明產(chǎn)生一個(gè)中心渦流，它的最小的外圓周速度位于空心圓柱體出流孔的半徑上，而它的最大圓周速度則位于渦流室的出流孔的0.65r上，這個(gè)最大的圓周速度離空心圓柱體的出流孔最遠(yuǎn)。通過(guò)在空心圓柱體出流孔下方的渦流室內(nèi)的膨脹階段，分層的渦流中心流體被穩(wěn)定成一個(gè)具有合成圓周速度場(chǎng)的渦流，這個(gè)出流孔通過(guò)出流孔的直徑與渦流室的高度的比例例如大約小于和等于1∶6來(lái)表征。出流橫截面、空心圓柱體的高壓力和作用的低壓力確定著中心渦流的轉(zhuǎn)移速度。因此，在空心圓柱體中產(chǎn)生分層中心渦流的高壓力的勢(shì)能不可能是徑向作用的，而是通過(guò)空心圓柱體的出流孔下方的噴嘴形狀轉(zhuǎn)換成動(dòng)能，這種動(dòng)能引起穩(wěn)定的渦流的外圓周速度的加速。
其結(jié)果是，產(chǎn)生穩(wěn)定的、結(jié)構(gòu)可以調(diào)節(jié)的和增強(qiáng)的高集中速度和/或高集中質(zhì)量以及高環(huán)量的中心渦流。在流入主流之前制造了新的渦流形狀的全部存在條件。這種中心渦流的環(huán)量和集中質(zhì)量例如完全可用于制造渦流圈的誘導(dǎo)過(guò)程。與沒(méi)有集中質(zhì)量的簡(jiǎn)單的環(huán)量比較起來(lái)，通過(guò)可壓縮流體的集中速度和集中質(zhì)量提高了功率。
這可從計(jì)算渦流圈的誘導(dǎo)中心速度的關(guān)系式中得出，即環(huán)量與旋渦數(shù)的乘積除以渦流圈長(zhǎng)度。根據(jù)本發(fā)明，勢(shì)渦的數(shù)量通過(guò)在一個(gè)空間內(nèi)制造的環(huán)量來(lái)集中，這樣，在該圓上便可設(shè)置大得多的總環(huán)量。
根據(jù)本發(fā)明，可使渦流的環(huán)量和空間需要適合換能器的結(jié)構(gòu)和能的需求。
用本發(fā)明方法產(chǎn)生的新的效果是，將一個(gè)與時(shí)間有關(guān)的集中速度過(guò)程在高壓力作用下與準(zhǔn)封閉空間中的軸向的集中速度和集中質(zhì)量的中心渦流的形成過(guò)程結(jié)合起來(lái)。
本發(fā)明的第二裝置同樣可用于要制造能量集中的全部流體中。
本發(fā)明的幾個(gè)實(shí)施例表示在附圖中，并在下面進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。附圖表示

圖1表示第一裝置實(shí)施例的一個(gè)縱截面示意圖2表示圖1實(shí)施例的一個(gè)橫截面；圖3表示第二裝置實(shí)施例的一個(gè)縱截面示意圖；圖4表示圖3實(shí)施例截面A-A的橫截面示意圖；圖5表示在一個(gè)有勢(shì)渦中的質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)機(jī)理的三維示意圖。
圖1表示第一裝置第一實(shí)施例，在一個(gè)底面1上設(shè)置了一個(gè)空心圓柱體2和一個(gè)螺旋形的包絡(luò)渦發(fā)生器3?？招膱A柱體2在其外圓周表面上有一個(gè)入流孔4，且其端面用一個(gè)遮蓋面5蓋住，遮蓋面5的中心設(shè)置一個(gè)出流孔6，用出流孔6的半徑以及空心圓柱體2的外半徑可調(diào)節(jié)一個(gè)要制造的有勢(shì)中心渦的集中速度。而環(huán)量則只由空心圓柱體2的外半徑和外圓周速度來(lái)確定。
一次制造成的環(huán)量在橫截面變化和渦流平移時(shí)由于能量守恒的原因必定保持相等。
在底面1上設(shè)置了一個(gè)具有一個(gè)包絡(luò)渦的相同旋轉(zhuǎn)軸的包絡(luò)渦發(fā)生器3。該發(fā)生器由一個(gè)一側(cè)敞口的圓柱體7組成，它的橫截面8為螺旋形。在圓柱體7中設(shè)置了一個(gè)具有相同中心的空心圓柱體2?？招膱A柱體2的外圓周表面和圓柱體7的螺旋形敞口的內(nèi)圓周表面在空心圓柱體2的入流孔4上方具有一個(gè)按流體力學(xué)確定的距離。這樣構(gòu)成的流動(dòng)空間9用來(lái)制造空心圓柱體2外部的繞流。
在空心圓柱體2入流孔4的范圍內(nèi)，圓柱體7的圓周表面10上開有孔，孔11終止于遮蓋面5下方的入流孔4。遮蓋面5最好由一個(gè)截錐表面組成，其最小的直徑由出流孔6構(gòu)成。一側(cè)敞口的螺旋形圓柱體7的圓周表面伸出空心圓柱體2，伸出的長(zhǎng)度按流體力學(xué)確定，但至少是空心圓柱體2的大約兩倍的長(zhǎng)度。這樣，在出流的渦流穩(wěn)定插入流入要產(chǎn)生的主流中時(shí)就可得出一個(gè)理想的總高度。這里對(duì)不同的尺寸需要經(jīng)驗(yàn)的試驗(yàn)。
圓周表面10形成一個(gè)垂直于主流設(shè)置的入流橫截面12。入流橫截面12通過(guò)孔11擴(kuò)大，所以主流同樣可垂直流經(jīng)入流孔4。
當(dāng)流體流經(jīng)本發(fā)明第一裝置時(shí)，在起動(dòng)階段有三個(gè)體積流量在相同的旋轉(zhuǎn)軸起作用。
流入入流孔4的部分體積流量產(chǎn)生高壓并在空心圓柱體2中產(chǎn)生一個(gè)相應(yīng)減小的外圓周速度，由該圓周速度在空心圓柱體2中產(chǎn)生一個(gè)環(huán)量。
在入流孔4的范圍內(nèi)流入入流橫截面12的部分體積流量通過(guò)圓柱體7的螺旋形入流繞空心圓柱體2產(chǎn)生一個(gè)旋流，該旋流具有一個(gè)平移分量并超過(guò)遮蓋面5保持不變。同時(shí)流經(jīng)入流孔4的垂直入流通過(guò)這個(gè)旋流疊加，所以增加了空心圓柱體2的外圓周速度和環(huán)量。
在孔11上方的入流橫截面12范圍內(nèi)流入的部分體積流量制造一個(gè)旋渦形的管狀渦。這個(gè)管狀渦在出流孔6上方產(chǎn)生一個(gè)快速的旋轉(zhuǎn)，從而形成一個(gè)低壓中心，并在出流孔6上方產(chǎn)生作用。如果在起動(dòng)階段后形成全部流體狀態(tài)，則通過(guò)出流孔6在空心圓柱體2的入流孔4中開始產(chǎn)生一個(gè)抽吸過(guò)程，這個(gè)過(guò)程由出流孔6上方的旋渦形包絡(luò)渦的低壓中心的低壓大小來(lái)確定。
在圓柱體2中制造的勢(shì)渦按入流孔半徑的0.65構(gòu)成一個(gè)旋渦中心，在這個(gè)旋渦中心保持最高的圓周速度。
這樣可平移的有勢(shì)中心渦根據(jù)旋轉(zhuǎn)動(dòng)量守恒定律具有在空心圓柱體2內(nèi)可進(jìn)行調(diào)節(jié)的環(huán)量。
這個(gè)有勢(shì)中心渦被拉入包絡(luò)渦的低壓中心，從而在空心圓柱體2內(nèi)產(chǎn)生一個(gè)圓周速度的加速。同時(shí)由于包絡(luò)渦在邊界層旋轉(zhuǎn)到低壓中心時(shí)的較高的圓周速度，這個(gè)包絡(luò)渦便向外推動(dòng)流入的有勢(shì)中心渦，這樣，有勢(shì)中心渦內(nèi)的高壓降壓成動(dòng)能，并產(chǎn)生一個(gè)穩(wěn)定的加速度。
根據(jù)本發(fā)明，包絡(luò)渦的低壓中心通過(guò)截錐形的遮蓋面5和在出流孔6適合出流口6范圍內(nèi)要流出的有勢(shì)中心渦的直徑，所以設(shè)置的邊界層變得有效。這樣，有勢(shì)中心渦便可無(wú)擾動(dòng)地流入低壓中心。因此，兩股渦流匯合成一個(gè)新的渦流形狀而不需外部的擾動(dòng)流入。
圖3表示第二裝置的一個(gè)實(shí)施例，在這個(gè)裝置中，在底面21上設(shè)置了一個(gè)空心圓柱體22以及朝入流橫截面31設(shè)置了一個(gè)空心圓柱體的螺旋形開孔?？招膱A柱體22用一個(gè)遮蓋面26蓋住。在空心圓柱體22基圓的上面設(shè)置了一個(gè)帶有一個(gè)出流孔30的噴嘴錐體32。在噴嘴錐體32下方構(gòu)成一個(gè)膨脹室33，它由渦流室35的噴嘴錐體25的一個(gè)通流孔28限定。在渦流室35下方設(shè)置了一個(gè)渦流室36，渦流室36由帶有中心通流孔29的噴嘴錐體24以及帶有出流孔30的噴嘴錐體23構(gòu)成。渦流室27由底面21限定。膨脹室33以及渦流室35；36；37通過(guò)圖中未示出的螺旋形入口與入流橫截面31連通。
環(huán)量Γ在螺旋形入口時(shí)由平均的入口半徑re和在該半徑上保持的流速來(lái)確定。環(huán)量按下式計(jì)算Γ=Ve·2π·re從中可得出這樣的結(jié)論在膨脹室33和渦流室35；36；37中根據(jù)較小的出流孔和通流孔建立的高壓降低平均入流速度并相應(yīng)降低環(huán)量。這個(gè)速度的降低與一個(gè)在出流孔27上方面積形作用的低壓起相反作用。在圖中未詳細(xì)示出的用來(lái)產(chǎn)生低壓的裝置可任意選擇，只是旋渦中心流體的未擾動(dòng)的運(yùn)送應(yīng)當(dāng)是有條件的。借助于低壓作用一次制造的較高環(huán)量必需在橫截面變化和渦流中心流體轉(zhuǎn)移時(shí)在渦流室35；36；37的內(nèi)部和膨脹室33中由于能量守恒的原因必需保持不變。
當(dāng)流體流經(jīng)第二裝置時(shí)，體積流量分成四個(gè)不等的分流量，并呈螺旋形流入膨脹室33和渦流室35；36；37中。根據(jù)產(chǎn)生的高壓，內(nèi)腔33；35；36；37中的螺旋形入流轉(zhuǎn)變成一種勢(shì)渦形狀，這樣圓周速度朝旋轉(zhuǎn)軸34的方向增加。在渦流中心產(chǎn)生最大的圓周速度。由出流孔27和通流孔28；29；30引起的渦流中心可用0.65半徑進(jìn)行調(diào)節(jié)。亦即由于能量守恒定律的原因，隨著出流孔逐漸變小而產(chǎn)生較大的圓周速度。這是通過(guò)試驗(yàn)證明了的，而且是可重復(fù)的。在渦流室37中在通流孔30上方制造的環(huán)量Z1在起動(dòng)階段結(jié)束后構(gòu)成的渦流中心為0.65r10。渦流室36的渦流中心通過(guò)直徑選擇相當(dāng)于環(huán)量Z1的外圓周速度的通流孔29。環(huán)量Z2包絡(luò)環(huán)量Z1。環(huán)量Z3包絡(luò)環(huán)量Z2，環(huán)量Z4包絡(luò)環(huán)量Z3。全部渦流中心Z1至Z4都是根據(jù)出流孔或通流孔的半徑制造的，并且只要分界層中出現(xiàn)圓周速度差，這些渦流中心就會(huì)在這種分層的渦流中心流體中獨(dú)立存在。由于朝出流孔27去的高壓不斷變小，在旋轉(zhuǎn)軸上方的環(huán)量Z1的橫截面中保持最大的高壓勢(shì)。由于在出流面27上方每單位面積上作用的高壓是相等的，所以在環(huán)量Z1中由于高壓比低壓的壓差而產(chǎn)生最大的遷移速度。這樣，Z2至Z4移動(dòng)和旋轉(zhuǎn)到旋轉(zhuǎn)軸34所需的勢(shì)位是穩(wěn)定的。在膨脹室33中可通過(guò)所有圓周速度均化為一個(gè)合成的速度場(chǎng)來(lái)實(shí)現(xiàn)渦流的穩(wěn)定性。由于環(huán)量、集中速度和集中質(zhì)量作為面積積分必須保持不變，所以構(gòu)成一個(gè)符合這些存在條件的實(shí)際渦流。
圖4以橫截面表示環(huán)量Z1至Z4，通過(guò)入流橫截面31流入的體積流量通過(guò)噴嘴錐體25下方和上方的空心圓柱體22的螺旋形孔口導(dǎo)向并通過(guò)該錐體隔開，噴嘴錐體25的出流孔位于環(huán)量Z4下方，并相當(dāng)于環(huán)量Z4的內(nèi)邊界層線。
由于高壓以及由于出流孔27上方作用的低壓使平行于旋轉(zhuǎn)軸34的渦流中心流體產(chǎn)生平移。在膨脹室33和渦流室35；36；37中根據(jù)相應(yīng)流體橫截面減去的質(zhì)量部分在保持旋轉(zhuǎn)時(shí)必須補(bǔ)充。由于在勢(shì)渦理論中沒(méi)有產(chǎn)生質(zhì)量流量，所以能量傳輸必須是無(wú)損失地進(jìn)行。如圖5原理圖所示，在相應(yīng)分界層的排出的空間中支承的勢(shì)渦內(nèi)的質(zhì)點(diǎn)的位置交換是與熱渦旋轉(zhuǎn)方向相反向內(nèi)并通過(guò)重力向下方的平面進(jìn)行的。圖5示意描述了這樣一種位置交換過(guò)程。從圖中可看出，圓周速度較慢的質(zhì)點(diǎn)在外半徑上形成一個(gè)管形的標(biāo)準(zhǔn)勢(shì)N1，該標(biāo)準(zhǔn)勢(shì)在整個(gè)高度上都是相等的。標(biāo)準(zhǔn)勢(shì)N2表示由于半徑減小而引起的一個(gè)較高的圓周速度，標(biāo)準(zhǔn)勢(shì)N3和N4也是如此。當(dāng)一個(gè)用黑球表示的質(zhì)點(diǎn)被拉入軸流中時(shí)，則會(huì)短時(shí)間地產(chǎn)生一個(gè)空的空間，這個(gè)空間在同心的流線上用白球即所謂空隙球來(lái)表示。由于重力作用和一個(gè)較快的圓周速度的勢(shì)作用，一個(gè)質(zhì)點(diǎn)從一個(gè)外部標(biāo)準(zhǔn)勢(shì)N3加速返回到空位上的標(biāo)準(zhǔn)勢(shì)N4中。標(biāo)準(zhǔn)勢(shì)N3上的空位被標(biāo)準(zhǔn)勢(shì)N2的一個(gè)質(zhì)點(diǎn)占據(jù)，于是空隙球轉(zhuǎn)移到標(biāo)準(zhǔn)勢(shì)N1。質(zhì)點(diǎn)向里移入旋渦中，空隙球方向相反離開該旋渦。圓周速度的勢(shì)和重力作用都可以看出，所以通過(guò)一個(gè)勢(shì)渦的質(zhì)量流量只與渦流中心流體的平移速度有關(guān)。這些過(guò)程是可以重復(fù)的。
權(quán)利要求
1．在平行主流中高環(huán)量的渦流的產(chǎn)生和能的利用的方法，這種平行主流在流體模型中可直接作為平行流或間接作為由平行流產(chǎn)生的平行旋流和/或作為螺旋形旋流加以利用，其特征在于在一個(gè)主流中在垂直于入流的許多旋轉(zhuǎn)軸的一個(gè)相應(yīng)旋轉(zhuǎn)軸上至少制造兩股渦流，一股是在一個(gè)空心圓柱體中制造的內(nèi)渦流作為在高壓作用下的勢(shì)渦和另一股是在一側(cè)為螺旋形開口的圓柱體中制造的包絡(luò)外渦流作為在流體壓力作用下的包絡(luò)渦，旋轉(zhuǎn)軸上的勢(shì)渦隔開一定的流體力學(xué)距離并由包絡(luò)渦加速產(chǎn)生和制造一個(gè)在直徑上固定的渦流中心的高環(huán)量的有勢(shì)中心渦，這個(gè)直徑固定調(diào)節(jié)或通過(guò)高壓力調(diào)節(jié)，同時(shí)在有勢(shì)中心渦上方的包絡(luò)渦中構(gòu)成一個(gè)低壓中心，低壓作用到空心圓柱體出流孔的有勢(shì)中心渦的橫截面上，并將有勢(shì)中心渦吸入低壓中心，有勢(shì)中心渦通過(guò)包絡(luò)渦的較高圓周速度或通過(guò)高壓的一個(gè)壓力梯度加速，穩(wěn)定地流入待產(chǎn)生的主流中，并在這個(gè)主流中例如通過(guò)繞成一個(gè)誘導(dǎo)的渦流圈來(lái)利用能量。
2．按權(quán)利要求1的方法，其特征在于在一個(gè)主流中，在一個(gè)圓上在與入流垂直的許多旋轉(zhuǎn)軸上在一個(gè)低壓作用的出流孔、通流孔和一個(gè)底面之間的相應(yīng)一個(gè)旋轉(zhuǎn)軸上通過(guò)螺旋形入流進(jìn)入旋渦室中產(chǎn)生許多相互連通的有勢(shì)渦，在這些有勢(shì)渦中制造一個(gè)到出流孔最大距離的中心渦流和制造一個(gè)到出流孔距離變小的渦流管，并通過(guò)在出流孔方向的低壓同軸地加速相互推動(dòng)，制造一個(gè)多層的中心渦流，多層的中心渦流流經(jīng)一個(gè)膨脹階段和穩(wěn)定階段，其長(zhǎng)度通過(guò)一個(gè)假定的自然旋渦長(zhǎng)度來(lái)確定；并將一個(gè)穩(wěn)定的、集中質(zhì)量和/或集中速度的渦流導(dǎo)入主流中實(shí)現(xiàn)能量的利用。
3．按權(quán)利要求1或2的方法，其特征在于，在一個(gè)旋轉(zhuǎn)軸上多個(gè)包絡(luò)渦構(gòu)成能量的集中階段。
4．高環(huán)量的渦流的產(chǎn)生和能量利用的裝置，具有垂直于入流通過(guò)一個(gè)主流設(shè)置的入流橫截面和具有至少產(chǎn)生兩個(gè)旋渦的構(gòu)件，其特征在于在一個(gè)底面(1)上與一個(gè)旋轉(zhuǎn)軸同心設(shè)置了一個(gè)空心圓柱體(2)以及一個(gè)包圍該空心圓柱體(2)的包絡(luò)渦發(fā)生器(3)，該空心圓柱體(2)具有一個(gè)入流孔(4)和一個(gè)最好為截錐形的遮蓋面(5)，而該包絡(luò)旋渦發(fā)生器(3)則由一個(gè)一側(cè)開孔的帶有一個(gè)圓周表面(10)的，且其橫截面(8)為螺旋形的圓柱體(7)構(gòu)成，該圓柱體(7)突出布置在該空心圓柱體(2)外面，在空心圓柱體(2)和包絡(luò)旋渦發(fā)生器(3)之間構(gòu)成一個(gè)流動(dòng)空間(9)，包絡(luò)旋渦發(fā)生器(3)的入流橫截面(12)在圓周表面(10)上被一個(gè)孔口(11)中斷，該孔口(11)后面向里空心圓柱體(2)在旋轉(zhuǎn)方向內(nèi)與垂直的入流線成一定的角度最好成30度的角度設(shè)置了一個(gè)入流孔(4)；空心圓柱體(2)的出流孔(6)最多設(shè)置在包絡(luò)旋渦發(fā)生器(3)的一半高度上。
5．按權(quán)利要求3的裝置，其特征在于，在一個(gè)或多個(gè)平面的同心圓上設(shè)置了多個(gè)具有空心圓柱體(2)和包絡(luò)旋渦發(fā)生器(3)的底面(1)。
6．按權(quán)利要求3或4的裝置，其特征在于，在一個(gè)或多個(gè)平面內(nèi)的多個(gè)底面(1)具有產(chǎn)生渦流的構(gòu)件(2,3)作為一個(gè)旋轉(zhuǎn)對(duì)稱的單元可旋轉(zhuǎn)地設(shè)置。
7．高環(huán)量的渦流的發(fā)生和能量利用的裝置，具有垂直于流經(jīng)一個(gè)主流的入流設(shè)置的入流橫截面和具有至少產(chǎn)生兩個(gè)旋渦的構(gòu)件，其特征在于在一個(gè)底面(21)上與一根旋轉(zhuǎn)軸同心地設(shè)置了一個(gè)空心圓柱體(22)，該空心圓柱體朝一個(gè)入流橫截面(31)和一個(gè)遮蓋面(26)具有一個(gè)螺旋形敞口，在遮蓋面(26)內(nèi)，在空心圓柱體(22)的基圓上設(shè)置了一個(gè)帶有一個(gè)中心出流孔(27)的噴嘴錐體(32)，在空心圓柱體(22)中通過(guò)噴嘴錐體(27；25)構(gòu)成一個(gè)膨脹室(33)并通過(guò)噴嘴錐體(25；24；23)構(gòu)成渦流室；通流孔(13；29；28)朝出流孔(27)按流體力學(xué)確定的比例擴(kuò)大。
8．按權(quán)利要求7的裝置，其特征在于，在一個(gè)平面和/或多個(gè)平面的同心圓上設(shè)置了許多具有空心圓柱體(22)的底面(21)。
9．按權(quán)利要求7或8的裝置，其特征在于，在一個(gè)或多個(gè)平面內(nèi)具有空心圓柱體(22)的許多底面(21)作為一個(gè)可旋轉(zhuǎn)設(shè)置的旋轉(zhuǎn)對(duì)稱單元構(gòu)成一個(gè)垂直軸轉(zhuǎn)子。
10．按權(quán)利要求7或8的裝置，其特征在于，在一個(gè)或多個(gè)平面內(nèi)具有空心圓柱體(22)的許多底面(21)作為一個(gè)可旋轉(zhuǎn)設(shè)置的旋轉(zhuǎn)對(duì)稱單元構(gòu)成一個(gè)水平軸轉(zhuǎn)子。
11．按權(quán)利要求1或2的方法，其特征在于，一個(gè)或多個(gè)旋轉(zhuǎn)軸相對(duì)于流體作相對(duì)運(yùn)動(dòng)。
全文摘要
本發(fā)明涉及由平行主流來(lái)產(chǎn)生和利用高集中質(zhì)量和/或高集中速度以及高環(huán)量的渦流的一種方法和兩個(gè)裝置。根據(jù)本發(fā)明,在空心圓柱體中在一個(gè)共同的旋轉(zhuǎn)軸上產(chǎn)生至少兩個(gè)不同的旋流,以及相互推動(dòng)的許多勢(shì)渦并加以集中。其結(jié)果是,形成穩(wěn)定的集中質(zhì)量和/或集中速度的渦流,這種渦流與渦流的簡(jiǎn)單環(huán)流比較起來(lái)具有較高的、能量可利用的集中能量。
文檔編號(hào)F03D3/04GK1217767SQ96196454
公開日1999年5月26日 申請(qǐng)日期1996年7月5日 優(yōu)先權(quán)日1995年7月6日
發(fā)明者朱根·沙茨 申請(qǐng)人:奧拉夫·沙茨, 伯恩哈德·謝爾夫, 伯恩德·特納, 朱根·沙茨, 克勞斯－朱根·舒爾茨, 雷納·赫拉德茨基