[发明专利]利用了非恒定流的流体机械、风车以及流体机械的内部流体增速方法

权利要求书

1.一种利用了非恒定流的流体机械，具有：

壳体，形成环状且其轴向剖面具有非流线形状；以及

叶轮，被配置在所述壳体内的喉管部，并绕轴旋转；

该流体机械将周围流动的流体在前缘分割成内外的流体，并且强 制性地使流体剥离，通过该剥离，在所述壳体后方形成旋涡，通过所 述旋涡和旋涡波动，在环状方向上形成具有小区构造的负压区域，使 在所述壳体内流动的内部流体的流速增加，该流体机械的特征在于，

作为形成所述壳体壁厚的基准的基准线，由在轴向剖面连接所述 前缘和所述后缘之间、并且在该前后缘之间的所述喉管部的位置处具 有凸部的摆线构成，

在所述壳体的半径方向上，所述喉管部和旋涡生成部被形成在内 周侧的面上，所述旋涡生成部用于在比该喉管部更靠近尾流侧的位置 生成所述负压区域，而且，在与该旋涡生成部相邻的喉管侧相邻面上 形成在其边界位置上使内部流体剥离的第二流出梯度，并且在所述壳 体的外周侧面上，在所述后缘形成使外部流体在该后缘位置剥离的第 一流出梯度，

所述第一流出梯度被设定为连接所述前缘和所述后缘的圆锥母线 的梯度以上，并且所述第二流出梯度以所述基准摆线构成所述内周面 时的旋涡生成部前端的梯度为基准，被设定为该基准梯度以下，

通过所述非流线形壳体，在所述旋涡生成部的背后生成强涡度的 负压区域，使内部流体增速。

2.根据权利要求1所述的利用了非恒定流的流体机械，其特征在 于，所述前缘和所述后缘在轴向剖面的半径方向上具有预定宽度的壁 厚时，包括所述旋涡生成部在内的所述壳体的内周侧的形状，由连接 内周侧的前缘和后缘的基准摆线构成。

3.根据权利要求1所述的利用了非恒定流的流体机械，其特征在 于，所述壳体由具有预定宽度壁厚的板材构成，所述基准线具有摆线 和用于在所述旋涡生成部前端与所述后缘之间形成旋涡生成部的直线 或第二曲线，并连接所述前缘和后缘之间，所述摆线在所述前缘和旋 涡生成部前端之间具有位于所述喉管部的凸部，连接所述前缘和所述 后缘的圆锥母线的梯度被设定为小于40°的、正的梯度。

4.根据权利要求1所述的利用了非恒定流的流体机械，其特征在 于，

所述非流线形状在轴向剖面上被形成为壁厚逐渐增大再逐渐减小 或者逐渐增大再急剧减小的形状，其内周侧的一部分或整体的形状由 所述基准摆线构成。

5.根据权利要求2所述的利用了非恒定流的流体机械，其特征在 于，

所述前缘和后缘中只有所述后缘在轴向剖面的半径方向上具有预 定宽度的壁厚时，所述旋涡生成部为该预定宽度的圆环状的平面。

6.根据权利要求1所述的利用了非恒定流的流体机械，其特征在 于，在所述旋涡生成部上设置有多个使流体旋涡组波动的相位一致的 相位控制板。

7.根据权利要求1～6中任一项所述的利用了非恒定流的流体机 械，其特征在于，将该叶轮的旋转力转换为电力的发电装置与所述叶 轮连接。

8.根据权利要求1～7中任一项所述的利用了非恒定流的流体机 械，其特征在于，在所述壳体上安装有导体制的网状物。