[发明专利]一种穿透式涡轮

说明书

所属技术领域

本发明涉及一种穿透式涡轮，属汽轮机技术领域。

背景技术

特斯拉涡轮又称无叶涡轮，其形状是一根轴上按一定间距固定有多个光滑且薄的圆盘，气流从切线方向冲刷这些盘状叶片，利用边界层效应产生的粘滞力带动这些圆盘和轴一起转动。该涡轮虽然具有结构简单、体积紧凑、效率高、成本低等优点，但因为单个光滑圆盘产生的粘滞力很小，所以为了提高扭力，圆盘尽量要求数量多、薄、尺寸大，但这样一来刚度不够易变形，导致盘间涡流挠动大，振动大等缺点而未能普及应用。

发明内容

为克服现有技术的不足，本发明提供一种穿透式涡轮，该穿透式涡轮包括喷嘴，壳体和盘状叶片，所述盘状叶片上密集地布满小孔，或者直接用多孔材料做成盘状叶片，使气流能够自由穿透盘状叶片。这样当气流冲刷盘面或者盘状叶片两侧的气体压力有差异时，穿透就会发生，使气流对盘面的粘滞力大大增强，与特斯拉涡轮的光滑圆盘相比，叶片可以很少，厚度也就可以较厚，所以比特斯拉涡轮的薄圆盘刚度好，不易变形，使转子可以做得直径更大更可靠。穿透式涡轮以盘状叶片的数量不同可分为单盘、双盘和多盘三种，在多盘结构中，除了可使用多个盘状叶片串联在一根轴上的结构外，还可将位于中间位置的盘状叶片做成空心的方式，保持盘内外侧流速差异以增强气流穿透效果。与特斯拉涡轮类似，本穿透式涡轮在外力驱动下也可作为风机和泵。

本发明的有益效果是，可以使涡轮的尺寸做大，不变形，从而功率加大且运行更平稳可靠。

附图说明

图1是本发明双盘结构的示意图。

图2是本发明双盘结构的剖视图。

图3是本发明单盘结构的剖视图。

图4是本发明多盘结构的剖视图。

图中1.透气孔，2.盘状叶片，3.喷嘴，4.壳体，5.排气孔，6.转子轴，7.盘状叶片，8.排气口，9.空心盘状叶片。

具体实施方式

在图1和图2中，壳体(4)上有喷嘴(3)，壳体(4)内有转子，转子由固定于转子轴(6)上的盘状叶片(2)和盘状叶片(7)构成，盘状叶片上密集地布满透气孔(1)，盘状叶片中心开有排气孔(5)，排气孔(5)正对着壳体(4)上的排气口(8)。

工作时气体由喷嘴(3)，喷入壳体(4)内，气流会在壳体(4)内侧的导向作用下在盘状叶片(2)和盘状叶片(7)之间形成涡流，涡流带动盘状叶片(2)和盘状叶片(7)一起旋转，从而实现转子的转动，做完功的泛气由盘状叶片中心的排气孔(5)通到排气口(8)排出。

图3是本发明单盘结构的剖视图，由于转子只有一个盘状叶片(2)，所以转子轴(6)适合用单支撑的悬臂方式。

图4是本发明多盘结构的剖视图，在盘状叶片(2)和盘状叶片(7)之间加入若干个盘状叶片，这些盘状叶片可以做成空心盘状叶片(9)，保持盘内外侧流速差异以增强穿透效果。