专利名称：增加涡流的风轮机扩散器的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种新型紧凑扩散器，所述扩散器用于增强横过涡轮叶片组的压力差，从而对于给定的涡轮机直径吸取更多的动力。本发明涉及空气动力整流罩的使用，所述空气动力整流罩将气流吸入到管道中，增加涡轮叶片和扩散器前面的压力，以在涡轮叶片后面产生低压力，从而增加压力差。这种装置以最小尺寸获得最佳效率并获得最大坚固性。
背景技术：
公知的和了解的是扩散器增强型风轮机(DAWT)。所述风轮机第一次出现在七十年代，当时对小型装置和大型装置授权了几个专利。扩散器将加快穿过涡轮机的风，并且由于动力与风速的立方成比例，因此扩散器的使用能够使较小直径的叶片获得相同的电能效率。所述扩散器还具有比开口的转子(没有叶梢涡旋)更安静的间接益处，被认为对于野生动植物更安全(具有更容易看到的边界)，并且在湍流状态下将更好地执行(风趋向于更多地轴向穿过管道流动)。间接的成本效益源于可以通过较低成本过程制造的较小的加有较低应力的叶片以及能够获得较小、较轻且较低成本的发电机的较高涡轮速度。扩散器的耐久性因此取决于其净成本小于其它方式，从而增加传统的开口转子的直径以获得相同的动力。早期的扩散器设计在叶片后面具有类似于喇叭端部的喇叭开口的管道。所述扩散器通过两种方式工作-引起所述流以增加所述流的横截面积，从而由于所述流的动量损失而造成反吸；以及流过扩散器的边缘的较快外部风由于文丘里效应将内部流吸入其中。扩散器结构的挑战是要在扩大的气流沿扩散器的内壁而行时避免气流分离。这种分离会产生危害压力降的湍流。已经提出用于控制该降低效果的各种装置。在美国专利4，075，500中，孔34允许外部空气流入涡轮叶片下游的护罩中并进入所述护罩，从而给边界层提供能量并沿着扩散器的内壁保持分离。美国专利4，132，499显示了更复杂的内部通道，所述内部通道用于从管道的外部采集和分配空气并将空气输送到管道内部以获得相似的效果。美国专利4，422，820显示也从管道外部采集和分配空气并将空气输送到管道内部以给边界层提供能量的扰流沟槽。采用这些孔的潜在问题是增加制造成本，同时增加随着时间结垢和功能损失的可能性。美国专利4，132，499还显示在扩散器的下游侧的副圆形翼，所述副圆形翼有助于以扩散器系统的较短总长度生成横过涡轮机的较大压力降。副翼概念在美国专利5，324，985中进入下一步，其中所述副翼部分地被制造成可控制角度。管道的多个部分之间的狭槽有助于用外部高速空气给边界层提供能量。美国专利7，018，166使用风轮机下游的自由旋转转子，以便还更主动地控制流动以减少分离。美国专利7，094，018使用试图还更好地控制流动的拱形扩散器。在所有情况下，保持相同的目的-以提供利用风的动能的更节约成本的装置。
发明内容
本发明的目的因此，本发明的一个主要目的是提供一种产生高流动增强度的用于风轮机的扩散器结构。本发明的另一个目的是在与第一目的一致的情况下使扩散器尽可能小。本发明的又一个目的是在与头两个目的一致的情况下使扩散器尽可能稳固。本发明的另一个目的是使扩散器能够由使用低成本工艺的低成本材料制成。本发明的另外的目的是通过采用另外的翼型装置抵消安装装置和塔架的有害效应以产生额外的补偿气流。本发明的另一个目的是将这种涡轮机安装在常平架内，从而能够使水平轴和垂直轴对齐。本发明的又一个目的是通过水平倾斜轴成对地安装涡轮机，所述水平倾斜轴连结所述涡轮机，使得涡轮机可以垂直对齐并水平旋转。其它和另外的目的在下文中将说明并且在所附权利要求中更具体地说明。概括地说，本发明提出一种新型扩散器，所述新型扩散器加快并集中穿过涡轮机的风，以便对于给定风速每单位横截面积吸取更多动力。扩散器部件的目的在于在不显著降低性能的情况下尽可能地减小其长度和体积，目的是优化不能获得最终的流动增强性能的成本效率。这通过较佳方式的边界层控制获得，从而能够使内部流以与现有技术相比更陡峭的锥角扩大而不会经历将会危害扩散器效率的气流分离。而现有技术教示了将高能量外部流引入到低能量内部流中是用于获得边界层控制的有效技术，传统的扩散器典型地将为其内部管道直径的大约两倍。本发明能够使扩散器长度减小到管道直径的大约一半，从而具有显著较低的制造成本。扩散器的尺寸还决定其风载荷，所述风载荷与风速的立方成比例而在过载风况下变成问题。扩散器需要能够经受得住极少的120mph风暴，因此将具有平均15mph风的大约600倍动力。这将引入显著的成本增加以使扩散器及其支撑结构足够稳固，因此将扩散器体积减小四分之一将具有相当大的成本效益。现有技术也已经引入下述概念，即将扩散器分离成套装系列的截头圆锥形环，所述截头圆锥形环被保持成使得内环的尾缘与下一个外环的前缘之间具有径向间隙。这具有结构问题，这是因为扩散环的减小的弦长也减小其厚度并因此减小强度，并且所述扩散环还必须以足够稳固的方式连接以支撑需要的最大负荷。解决该负荷问题将需要连接塔架的径向阵列，所述连接塔架进而用于损坏喷射空气的无旋流。本发明提出一种扩散器，所述扩散器包括向上且在分段的前缘后面延伸的螺旋形小翼的径向阵列。盘旋方向与沿着涡轮叶片的旋转方向并因此和通过叶片的空气的漩流方向相反，使得小翼前缘近似垂直于内部局部流动方向。该结构具有以下优点。所述扩散器通过重复通用的径向段构造而成。这降低刀具加工成本和所需的不同部件的数量。扩散器分段容易连结且特征在于粗底部，所述粗底部提升坚固性并可以使增强的框架适应大型装置。多个分段在四个放置处从前缘沿径向顺时针和逆时针连结到相邻分段并且连结在扩散器的翼梢处，使得分段翼梢正如其它相邻分段翼梢在其自己的翼上终止而在相邻的分段翼上终止。产生的结构没有松的端部、没有塔架和交联连结，从而提升刚度。分段可以有利地通过旋转成型过程构造而成，所述旋转成型过程可以以类似于聚乙烯的坚韧的低成本塑料提供复杂形式的自由接缝的空心管坯。这种中空部件可以接着被泡沫填充以用于提高刚度。旋转成型过程还允许将加强构件引入工具中并有效地成型。当风通过涡轮机时，风通过涡轮叶片偏转并从而获得漩流。可以通过使用使涡旋气流偏转回到更多的轴向路径的第二反向旋转涡轮机或固定的定子叶片回收一些漩流能量，但是这明显增加了成本。漩流角度具有使扩散器内的流动路径的长度延长的效果，因此相当于增加扩散器的长度。漩流角度可以典型地为 20度。采用涡流以改进内部流和外部流的混合的扩散器的问题为涡流的轴线不能同时适用于轴向外部流和涡动内部流。在本发明中，以两种方式使用漩流。首先，扩散器被设计成与漩流共同作用，使得内部流被最大数量的螺旋形扩散器翼元件分成两部分，每一个部分基本上垂直于流动方向以提供多次注入高能量外部流。其次，外部流在涡动内部流的外侧通过反向漩流偏压(见下文)进入扩散器，从而接着在所述内部流和外部流的交界处产生风切变效果。这会引起涡流，所述涡流沿扩散器的内表面而行并用于增强低能量流和高能量流的混合，从而帮助所述能量流向外扩大且减小气流分离的风险-更类似于扰流器在飞行器翼的上表面上的效果，其中所述飞行器翼在翼失速(气流分离)之前扩大可允许的冲角。外部流受到尝试压缩和加快小翼前缘与较低尾缘之间的流的小翼前缘的蜗壳压力大坝效应的影响。这具有生成和内部漩流相反的漩流的效果。在这两个层接触的情况下，两个层导致形成涡流(产生旋风的相同机构)。这会快速给内部流提供能量，从而增强内部流的吸入效果。减小的压力还使得即使KH管道更陡峭(较短)也能够使所述流在不会出现气流分离的情况下保持抵靠管道壁。较短的更紧凑的扩散器显然是较低成本且在风暴情况下不易损坏。因为扩散器小翼上的前缘在其螺旋线路径中后掠，因此不存在气流垂直面，所述气流垂直面会产生具有随后增加的阻力的压力峰值。在扩散器中，流动速度越大，则压力越低，从而增加横过涡轮机的压力差并因此增加涡轮机的动力。 可以采用各种装置来进一步增强流动控制。尾缘通常可以在其表面的平面中盘旋以增加边缘长度，从而在外部流和内部流会合并相交时减轻压力激波。诸如引入扭转的偏压这些涡流将用于以优选的间距阻挡涡流生成。类似于结节的部件也可以被添加到前缘以再次引起涡流生成。可以增加扰流器的径向阵列，以减少在遇到第一狭槽之前紧邻于叶片之后的区域中出现气流分离的风险。这些可以有益地使所述扰流器在不会导致底切成型的复杂情况下成型到扩散器的表面中。扰流器有益地被布置成使得涡流的旋转方向与在高能量流以漩流通过狭槽并还产生涡流的情况下被引起进一步向上的旋转方向相同，这是因为所述漩流与叶片产生的反向漩流相交。类似地，扰流器的另一个径向阵列可以包括到成型在叶片的底部之后的吊舱中。在此，所述扰流器有助于在气流扩大时避免气流分离以填充吊舱后面的空间。在所述流进入狭槽的情况下，所述流必须转向以沿着管道内表面流动。为了确保这在不会出现气流分离的情况下出现，类似于上升或降低的Z字形机构的小涡流器部件的阵列使得形成湍流边界层，所述湍流边界层降低局部压力并帮助在使所述流变得充分湍流的情况下保持所述流。—种用于将扩散器安装到塔架上的优选方式是使6个支柱以八面体结构从扩散器分段上的加强支点向下延伸或者使其内部构架型框架延伸到塔架转台上。然而，转台和安装支柱将产生附加阻力和湍流，从而减小部分离开涡轮机的具有不平衡速度分布图的流动速度。该效果可以通过引入安装在具有反向翼面的转台上的另外的小翼而被减轻，以增强小翼与主扩散器之间的气流，从而抵消其它的消极效果。可以采用一组径向辐条将涡轮机动力毂罩支撑在扩散器内。这具有在辐条被适当拉紧时建立和保持管道的圆形的间接益处。如果辐条由拉挤碳(pulltruded carbon)或玻璃纤维制成，则辐条可以成型为类似于翼面以减小辐条的阻力和产生湍流的趋势。纤维增强塑料具有固有的自阻尼性质，这将防止转子轴承振动使扩散器或其支撑塔架共振。理想的结构将每一段使用两个辐条。辐条阵列的总阻力将显著小于等效的单个柱架。扩散器可以可选地包括一体形成的定子叶片组，除了单独的辐条结构，所述定子叶片组也可以用来支撑中心吊舱。在优选实施例中，定子位于上游。通过使空气在其撞击叶片之前涡动，空气使所述叶片的提升矢量旋转，使得在旋转时除了仅产生轴向阻力之外还可以吸取更多的动力。不同于传统的径向定子，叶片可以形成为螺旋形，使得任何尾缘湍流都不会以单个波面碰撞旋转叶片，而是在叶片/定子的相交处从底部移动到末端时更平缓地撞击。定子还可以有益地在扩散器前缘的前面伸出。因而，所述定子有助于将空气吸入管道，并且还提供更大的长度以进一步使离轴风对齐。轮毂可以成比例地大于开口转子涡轮机上的普通轮毂。这会使空气从中心移动，否则低叶片速度会防止更大的产生的叶片末端区域有效的提取动力。该结构不需要鼻锥以旋转，因此不同于大的'旋转器'，不会产生大量表面摩擦。代替用于安装涡轮机的单个管状塔架，通过使用三脚架结构获得更好的材料利用。这是因为三脚架的质量与使用管子的情况相比从塔架的中性轴移动得更远。对于给定负荷采用优化结构，这将因此造成减少材料用量并因此减少成本。通过连接三脚基座与三个另外的管状构件可以享有其它间接的益处。所述框架由于其现在为四面体而完全受到约束且是刚性的。地面构件中的一个可以担当用作枢轴线，所述枢轴线接着利用地锚保持抵靠地面。连接到该枢轴的两个支柱的顶点可以接着如“A形”框架的顶点作用提供杆形装置，以在不需要大的临时就地提升设备的情况下升起和降低塔架。所述顶点仅与其地锚保持垫分开，并且绞车用于引起升起或降低。该结构的一个大的优点是塔架不需要具有大体积的地下混凝土的特定底座。四面体塔架在其自己右侧基本上稳定且仅需要适当的地锚保持所述塔架向下。理想的可以将涡轮机设置在诸如山丘之间的开凿道路的用作自然流动增强装置的地形地面目标处，这在于所述涡轮机局部加快风速。结果可以使涡轮机必须引进上升气流。采用传统涡轮机的大直径叶片组无法实线使叶片组的塔架倾斜以提供倾斜间隙，因此这些另外的有利位置中的任一个都无法开发，或者涡轮转子由于上升叶片与下降叶片相比具有冲角而无效地工作。该改变的提升将在每一转期间使叶片弯曲，从而将增加叶片的负荷并缩短其寿命。容纳在扩散器中的涡轮机可以由常平架支撑，使得涡轮机本身可以以3个维度朝向风向轴向定向。这即使在涡轮机定位在陡坡上时也能够恢复平衡。这种常平架将有利地具有其“U形”框架，所述框架成型为反向翼型，使得所述框架作用如将额外的风吸入扩散器区域中的另外的外部径向翼，以便抵消任何另外的有害空气动力效应。涡轮机可以作为一对相对于共用的水平枢轴以及垂直旋转轴安装。该实施例具有两个具体的优点-所述成对单元产生较大的旋转转矩，从而能够使所述单元更快速地追随水平风向转变。-通过能够垂直倾斜可以更好地利用上升气流，将会固定在山丘和悬崖上，准确在该处的风最强。非常明显上升的风对于传统的涡轮机很难操纵。上升叶片将经历增加更多的冲角且班失速将产生高阻力，而下降叶片损失其冲角并升高。这不仅效率低，而且还在每一转期间通过脉冲负荷给叶片和轴承施加应力。
本发明可以结合附图得到最佳理解，在附图中图1显示以5度间隔通过横截面显示的分段的径向阵列；图2从侧面和前面显示相同的扩散器；图3显示扩散器，所述扩散器具有安装在具有小翼的塔架转台上的波状尾缘，所述小翼补偿由安装装置所引起的效率的损失；图4显示可以嵌入分段和辐条内从而可以用于支撑涡轮机动力毂罩的增强框架；图5显示扩散器闭式涡轮机，所述扩散器闭式涡轮机通过常平架安装到塔架上，使得所述扩散器闭式涡轮机可以倾斜而变成垂直于上升的风流；图6显示穿过扩散器的剖视图，其中从侧面和顶部显示流动路径；图7显示扩散器的一个不同实施例的一部分，所述扩散器具有一体的向前安装的定子叶片，所述定子叶片支撑安装在中心的发电机；图8从后面显示相同的扩散器实施例，所述扩散器实施例以涡流生成元件的径向阵列为特征；图9显示中心吊舱的一个实施例，所述中心吊舱具有叶片组和稳固辐条且还具有涡流生成元件的径向阵列；和图10显示通过能够垂直倾斜的连结水平轴以及普通的垂直旋转轴安装的一对扩散器单元。
具体实施例方式在附图中，本发明的优选实施例作为实例说明。说明书和附图仅是为了说明且为优选设计，而不意味对本发明的限制的限定。在图1中显示了本发明的一个实施例，其中管道前缘(1)以增加弦和厚度径向过渡到过渡点0)，在所述过渡点处，小翼(4)分裂以向外和向后延伸，直到所述小翼可以连接到相邻的小翼⑶为止。在图2中以侧视图和显示多个片段连结的前视图显示相同实施例。在图3中显示的具有盘旋形尾缘(5)的实施例用于通过文丘里效应促进低能量流和高能量流的混合。动力毂罩(power pod) (6)安装在管道中心，并且例如外部支柱(7)连接到所述分段以向转台和三脚架提供刚性安装装置。具有反转翼面的另外的小翼(8)将更多的流拖入所述小翼与扩散器之间的间隙中，从而抵消安装硬件引起的流动速度的降低。在图4中显示了增强方案，其中成形件(9)被装配到所述区段的端面中且所述成形件与所述端面之间具有定位装置。受压构件(10)由于沿着前缘的拉紧杆或缆索而稳固，并且辐条(11)朝向涡轮发电机毂罩(6)将所述区段拉入涡轮发电机毂罩(6)中。设定在毂罩(6)上的前辐条和后辐条可以连接到共用的环，使得通过使所述环中的至少一个沿毂罩轴线旋转同时拉紧整个辐条阵列。在安装框架(7)连接到所述区段的情况下，可以设置一个或多个另外的成形件(13)或框架构件以增加该关键接合部处的强度。安装框架接着连接到转台(12)，所述转台还保持三脚架腿(14)，所述三脚架腿的端部与另外的框架构件(1 连结以生成刚性的四面体形框架结构。在图5中显示了一种不同的安装方案，其中管道(1)通过辐条(11)被加强，所述辐条进而如前所述保持涡轮机毂罩(6)。然而，在该实施例中，枢轴(16)将整个组件保持到具有反转翼面的形成为类似于“U”形的常平架(17)中，以便抵消由于其本身存在于气流中而造成的废阻力。常平架接着通过转台(1 连接到三脚架塔架(14)。在图6中显示穿过扩散器的横断面，在这种情况下显示出分隔开以允许高能量外部空气沿着代表性路径(19a)、(19b)和(19c)进入的三排翼部(18a)、(18b)和(ISc)0高能量空气加快由代表性路径00)显示的扩大的减速内部空气。这降低了局部压力，从而有助于保持所述流抵靠扩散器的内侧。在正交平面中，内部流可以看起来沿代表性路径02)周围漩流，并且喷射的空气以反向漩流沿着路径(21a)和Olb)，使得由于所述气流彼此通过，因此所述气流产生生成小涡流的切变效果。这些涡流用于使高能量流和低能量流混合并使高能量流和低能量流保持抵靠扩散器的内壁，再次能够使所述流通过平稳扩散器以尽可能更大的速率扩张并因此显著缩短所述流。在图7中显示了 120度扩散器分段，并且一体的成螺旋形延伸的定子叶片通向轮毂段04)。在图8中
从背面显示相同扩散器段的反面，其中具有显示的用于发电机的壳体的一个分段(24)和可选径向排列的扰流器特征(25)。显示以顺时针涡流角(36)(如从扩散器的前面所看到)通过扩散器的流的代表向量经过扰流器，所述扰流器如(37)所示产生逆时针涡流。涡流产生部件的形状类似于月牙状脊部，使得月牙状的圆弧在其前部具有最大的流动冲角，并且月牙形在靠近其中心处最深且具有在所述流中的浅斜面和拖在其后面的陡峭峭壁。所述涡流产生部件可以如图8以径向阵列在直径扩大的旋转面的内侧展开，或者以径向阵列如图9中所示在直径减小的旋转面的外侧展开，使得所述部件在这种表面的轴线上不存在任何底切部，并因此可以在不需要用工具加工的复杂情况下成型为扩散器表在图9中显示了中心轮毂07)的的背面部分，所述中心轮毂具有例如涡轮叶片08)和例如稳固辐条( )，所述涡轮叶片和所述稳固辐条将吊舱的背面连接到扩散器内部的背面。还显示了另外的扰流器部件06)的径向阵列，所述扰流器部件有助于抵抗远离吊舱的背面逐渐减少而吸引所述流。在图10中显示了一对组合风轮机，所述风轮机具有通过支撑件(3 和(3 连接到水平枢轴(34)的扩散器增强型风轮机(30)和(31)。垂直旋转枢轴轴承接着将水平枢轴(34)连接到垂直塔架(35)。本领域的技术人员还能够想到本发明的另外的修改例，并且所有这种修改被认为落入由所述权利要求限定的本发明的精神和保护范围内。
权利要求
1.一种用于风轮机的扩散器，其中所述扩散器的壁中的狭槽吸入高能外部空气，以便以漩流进入所述扩散器中，所述漩流与内部漩流反向，所述内部漩流是在涡轮叶片提取动力时作为涡轮叶片旋转的反作用而生成，使得所述内部漩流和所述外部引入漩流穿过彼此，从而使所述内部漩流与所述外部引入漩流之间形成涡流，从而给所述内部流提供能量，并且有助于防止所述内部流与所述内部管道壁分离。
2.一种用于风轮机的扩散器，所述扩散器由前部管道构成，所述前部管道接合到一系列向外盘旋的翼段中，所述翼段本身每一个都具有与反向的翼面相似的部分，使得连续的螺旋形翼构件之间具有可以使空气流动通过的间隙，并且使得狭槽前方的压力增大产生穿过所述狭槽以沿盘旋方向偏转的气流。
3.如权利要求2所述的扩散器，其中，所述螺旋形翼构件连结到相邻构件上或者与相邻构件连结，使得尾缘变成连续环。
4.如权利要求2或3所述的扩散器，其中，所述管道的前部具有面向内的定子叶片，所述定子叶片支撑容纳旋转叶片组的吊舱，使得动力输出装置位于所述叶片组的前方。
5.一种用于风轮机的扩散器，所述扩散器由重复的分段的径向阵列构成，所述重复的分段的每一个都包括具有翼的管道的径向部分，所述翼从所述管道的前缘后面露出并向外及向后盘旋且向后连接到下一分段圆形物的翼上，使得每一个分段的翼正如前面相邻的翼连接到其上那样还连接到后面相邻的分段翼，并且所述螺旋形翼之间留下间隙，以允许外部空气在一个分段的翼的尾缘与相邻翼的前缘之间流动。
6.如权利要求2或5所述的扩散器，其中，每一个管道的前缘段成型为使得所述前缘段的弦长和厚度都增大，从而使所述前缘段能够更好地提供用于在其较粗端部处形成所述螺旋形翼，且所述翼的下侧向后接合到下一段的较细开始端。
7.如权利要求2或5所述的扩散器，其中，所述管道和/或翼的尾缘在所述翼的平面中大致呈扇形皱褶以增加尾缘长度。
8.如前述任一项权利要求所述的扩散器，其中，所述扩散器通过短支柱被支撑到转台，所述转台安装在塔架上并具有大致包围所述转台的反向翼型翼，使得所述转台将风吸入到其本身与所述扩散器之间以提高所述扩散器在一个区域中的性能，在所述区域中否则所述性能将受到安装装置的有害空气动力效应的危害。
9.如前述任一项权利要求所述的扩散器，其中，所述扩散器由两个水平相对的枢轴支撑，所述枢轴将所述扩散器连接到中间的呈“U”形的常平架，所述常平架在其底部处由连接到塔架的转台支撑，使得在所述水平枢轴的下方具有更大的质量，以便促使所述管道在不受到下降气流的上升的影响时相对于基本上水平的轴线固定。
10.如权利要求9所述的系统，其中，所述“U”形常平架构件成型为反向翼面，以便将额外的风吸入其本身与所述扩散器之间的区域中，从而抵消所述常平架的任何有害空气动力影响。
11.一种系统，所述系统包括通过水平构件连接的两个扩散器增强型水平轴风轮机，所述水平构件由在所述风轮机之间立起的垂直塔架支撑，使得所述风轮机能够绕着所述水平轴枢转，并且所述风轮机还能够一起绕着中心垂直塔架轴线旋转，从而能够以两个自由度自动对准主风方向。
12.一种扰流器，所述扰流器形状类似于月牙状脊部，使得所述月牙的圆弧在其前部具有最大的流动冲角，而所述月牙在其中心附近最深，并且所述月牙状脊部具有到气流中的浅斜面和拖在其后面的峻峭峭壁，所述扰流器在直径扩大的旋转面的内侧或直径减小的旋转面的外侧以径向阵列展开，使得所述扰流器在这种表面的轴线中不存在任何底切部。
13.一种扰流器的径向阵列，所述扰流器的径向阵列位于扩散器增强型风轮机的管道的内侧，紧靠叶片后。
14.一种扰流器的径向阵列，所述扰流器的径向阵列位于紧随在扩散器增强型风轮机的叶片后的锥形吊舱上。
15.如权利要求13或14所述的扰流器的径向阵列，其中，每一个扰流器为如权利要求12所述的扰流器。
16.一种定子叶片，所述定子叶片用于扩散器增强型风轮机的前部，所述定子叶片以螺旋形式从轮毂伸出到管道，使得由所述定子叶片的尾缘产生的任何压力波在单个点处与基本上径向的涡轮叶片相交，而不会像在定子叶片类似地基本上是径向的情况时那样同时与所述叶片的整个长度冲突，所述单个点在所述叶片旋转时从底部前进到末端。
17.一种定子叶片，所述定子叶片用于扩散器增强型风轮机的前部，所述定子叶片以轴向弧形从轮毂伸出到管道，使得所述定子叶片离其中心部中的叶片最远，从而在所述管道的前部的狭窄颈部中产生最小的流动压缩并且还用于将轴向流吸入所述管道中。
全文摘要
本发明公开了一种用于风轮机的扩散器，其中扩散器的壁中的狭槽通过漩流吸入空气以使空气进入到扩散器中，所述漩流和在扩散器提取动力时由于涡轮叶片旋转作用生成的内部漩流相反，使得内部漩流和外部引入的漩流彼此相交，从而使所述内部漩流与所述外部引入的漩流之间形成涡流，从而给内部流提供能量并有助于防止内部流与内管道壁分离。这种扩散器将有益地由重复分段的径向阵列组成，每一个分段都包括具有翼部的管道的径向部分，所述翼部从所述管道前缘的后面露出并向外且向后盘旋且向后连接到下一个分段圆的翼部上，使得每一个分段的翼部正如前部相邻翼部连接到其上一样连接到随后相邻的分段翼，并且螺旋形臂之间留有间隙以允许外部空气在一个分段翼的尾缘与相邻翼的前缘之间流动。
文档编号F03D1/04GK102575641SQ201080031888
公开日2012年7月11日 申请日期2010年5月14日 优先权日2009年5月15日
发明者拉尔夫-彼得·S·贝利 申请人:动力丰收有限公司