[发明专利]采用剪切力传递能量并具有构造成增加工作流体排热的流量改变结构的设备及相关方法

摘要

采用剪切力以传输能量的装置包括外部壳体组件、圆盘和具有作业流体的储液器。圆盘被容纳在外部壳体组件中并且可相对于外部壳体组件旋转。作业腔体形成在圆盘的转子部分与作业流体容纳在其中的外部壳体组件之间以产生剪切力。多个流量改变结构设置在外部壳体组件上并且配置成在流量改变结构的局部区域中减小作业腔体中的作业流体的边界层的厚度。

主权项

一种设备，其包括：外部壳体组件，其具有由第一环形壁、第二环形壁和圆周延伸壁限定的作业腔体，所述圆周延伸壁被设置在所述第一环形壁与所述第二环形壁之间并且连接所述第一环形壁和所述第二环形壁，所述第一环形壁具有多个第一同心流体凹槽；可旋转地容纳在所述外部壳体组件中的圆盘，所述圆盘具有容纳在所述作业腔体中的转子部分，所述转子部分具有第一侧、第二侧和外圆周表面，所述第一侧具有多个第一同心肋部，且每个所述第一同心肋部容纳在所述多个第一同心流体凹槽中的相关同心流体凹槽中；以及适用于保持其中的作业流体的储液器，所述储液器经由作业流体流动路径与所述作业腔体流体连通地联接，所述作业流体流动路径具有第一间隙、第二间隙和第三间隙，所述第一间隙被轴向地设置在所述外部壳体组件的所述第一环形壁与所述转子部分的所述第一侧之间，所述第二间隙被轴向地设置在所述外部壳体组件的所述第二环形壁与所述转子部分的所述第二侧之间，所述第三间隙被径向地设置在所述外部壳体组件的所述圆周延伸壁与所述转子部分的所述外圆周表面之间；其中所述第一环形壁和所述圆周延伸壁中的至少一个包括多个流量改变结构，其被配置成当所述圆盘相对于所述外部壳体组件旋转且所述作业流体的部分在所述作业流体流动路径中时，在所述流量改变结构的局部区域中促进所述第一间隙和所述第三间隙中的相关一个或多个间隙中的所述作业流体的层流中的湍流。