[发明专利]具有混合的叶片加载的涡轮机叶片

权利要求书

1.一种包括转子的涡轮机，所述转子包括至少一个涡轮机叶片，所述至少一个涡轮机叶片具有能够用于向流体流动增加功率的第一区域和能够用于从流体流动提取功率的第二区域。

2.根据权利要求1所述的涡轮机，其中，涡轮机叶片能够使得从流体流动提取的功率大于向流体流动增加的功率。

3.根据权利要求1所述的涡轮机，其中，叶片的第一区域构成叶片的总长度的不超过大约30%。

4.根据权利要求1所述的涡轮机，其中，第一区域能够使得向流体流动增加的功率提供尾涡和梢涡的分配混合。

5.根据权利要求1所述的涡轮机，其中，第一区域包括叶片的末梢区域。

6.根据权利要求1所述的涡轮机，其中，第一区域包括叶片的根部区域。

7.根据权利要求1所述的涡轮机，其中，第一区域能够用以控制围绕涡轮机的吊舱的层流。

8.根据权利要求1所述的涡轮机，其中，叶片能够包括在第一区域和第二区域之间的具有减小的叶片加载的过渡区域。

9.根据权利要求1所述的涡轮机，其中，在第一区域处的叶片翼型是基于用以影响负叶片加载的节距或形状构造的，并且在第二区域处的叶片翼型是基于用以影响正叶片加载的节距或形状构造的。

10.根据权利要求1所述的涡轮机，其中，第二区域是能够从转子平面上的非一致流体速度分布提取能量的非均匀加载的功率提取区域，使得在相对于旋转轴线的第一径向位置处的每质量流率功率提取不同于在相对于旋转轴线的第二径向位置处的每质量流率功率提取。

11.根据权利要求10所述的涡轮机，其中，在第一径向位置和第二径向位置中的每个处的叶片翼型是基于用以影响在第一径向位置处的每质量流率功率提取和在第二径向位置处的每质量流率功率提取之差的翼型的节距或形状构造的。

12.根据权利要求10所述的涡轮机，其中，非一致速度分布在第一径向位置处比在第二径向位置处包括更大的流速，并且其中，在第一径向位置处的每质量流率功率提取比在第二径向位置处的每质量流率功率提取大。

13.根据权利要求10所述的涡轮机，其中，叶片的功率提取区域是基于第一径向位置处的流体流动和第二径向位置处的流体流动之间的期望的相对流速构造的。

14.根据权利要求13所述的涡轮机，其中，功率提取区域是基于用于第一径向位置和第二径向位置的特定升阻比构造的。

15.根据权利要求12所述的涡轮机，其中，每个特定升阻比是（i）停止之前的最大升阻比和（ii）选择的安全阈值之前的最大升阻比中的一个。

16.根据权利要求10所述的涡轮机，其中，转子平面上的非一致流体速度分布是由涡轮机引起的。

17.根据权利要求16所述的涡轮机，还包括涡轮机壳体，其中，转子平面上的非一致流动速度分布部分地由涡轮机壳体形成。

18.根据权利要求17所述的涡轮机，其中，涡轮机壳体包括布置在转子下游并且向下游延伸的一个或多个混合装置。

19.根据权利要求17所述的涡轮机，还包括在涡轮机壳体下游的喷射器壳体。

20.根据权利要求19所述的涡轮机，其中，具有一个或多个混合装置的涡轮机壳体和喷射器壳体形成混合器-喷射器泵，并且其中，在转子平面处的非一致流动速度分布部分地由混合器-喷射器泵形成。

21.根据权利要求16所述的涡轮机，还包括回旋轮叶阵列，其中，转子平面上的非一致流动速度分布部分地由产生气旋气流的回旋轮叶形成。

22.根据权利要求1所述的涡轮机，还包括在转子下游的壳体，其能够将附加的功率注入离开叶片的第一区域的流体流动的至少一部分。

23.一种用于涡轮机的转子叶片，转子叶片包括能够用于向流体流动增加功率的第一区域和能够用于从流体流动提取功率的第二区域。

24.根据权利要求23所述的叶片，其中，涡轮机叶片能够使得从流体流动提取的功率大于向流体流动增加的功率。