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CN102203408A - 具有用于增加流量的翼状扩散体的水下涡轮机 - Google Patents

具有用于增加流量的翼状扩散体的水下涡轮机 Download PDF

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CN102203408A
CN102203408A CN200980140094XA CN200980140094A CN102203408A CN 102203408 A CN102203408 A CN 102203408A CN 200980140094X A CN200980140094X A CN 200980140094XA CN 200980140094 A CN200980140094 A CN 200980140094A CN 102203408 A CN102203408 A CN 102203408A
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fluid
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power
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Abstract

一种浸入式流动增强护罩型涡轮机发电系统，具有前部流动压缩段(11)和后部多个带翼式扩散体段(14)，具有由涡轮机叶片(15)供给动力的支撑在中间的发电机(12)，涡轮机叶片(15)被优化，以由通过前部整流罩和后部扩散体/叶片段产生的增强流动场驱动。

Description

具有用于增加流量的翼状扩散体的水下涡轮机
技术领域
本申请涉及用于增加水下流体涡轮机上的压力差以增加每单位面积的功率产额的流体动力装置的使用。本申请公开了一种装入多维护罩的水下流体涡轮机，用于增加用于产生电力的涡轮机上的压力差，因而增强涡轮机效率并降低产生期望量的功率所要求的涡轮直径。
背景技术
使水加速通过涡轮机的护罩的使用是公知的且是实际的方法。在公海中，类似于陆地上的风力涡轮机，海流的开发已经由大型叶片式涡轮机占优势。事实上，在陆地上，能够使叶片直径更小的扩散体增强型风力机(DAWT)已经熟知多年了，因为它们在叶片上产生更大的压力差，因此叶片速度增加，这又有利于低成本和高效率的发电机。由于功率与速度的三次幂成比例，小直径快转叶片可以产生与大直径慢转叶片一样多的功率。对于水下涡轮机，本文中使用的定义包括：
整流罩-壳体的前部，吸引并随后将流动集中在涡轮机的前面。
扩散体-壳体后部，使流动扩张，以在涡轮机后面产生吸力。
输送管-壳体中间芯体，涡轮机设置在其中。
护罩-围绕涡轮机的包括整流罩、输送管和扩散体的整个结构。
轮叶或叶片-包括扩散体的一部分的中空突出结构，用于引导内部和外部流动，其可以具有或不具有轴向或径向的螺距(螺旋)。
在19世纪70年代后期的能源危机期间，发展了大量的风车结构和专利，包括用于带护罩的风车的结构和专利。例如，美国专利4,075,500描述了扩散体增强型风力机发电系统，其中扩散体帮助将风能集中在叶片上，并且由于在涡轮机叶片下游的扩散体的直径增加，它增加了叶片上的压力差，这增加了叶片的速度，并且因此增加了可以产生的功率的量。该专利描述了用于调节涡轮机速度的伺服可控翼型定子进口叶片，其在那时是需要的，因为发电机期望以更稳定的速度运转。目前，先进的固态电子学可以克服这个问题。
护罩的使用要求护罩内的流动不应当分离，否则压力差增强效应将失去。在美国专利4,075,500中，孔34允许外部空气流入并进入涡轮机叶片下游的护罩，其激励边缘层并避免它沿着扩散体的内壁分离。美国专利4,132,499示出了更复杂的内部通道，其用于收集并分配来自输送管外面的空气并将它传递至输送管的内部，以实现类似的效果。美国专利4,422,820示出了扰流槽，其也收集并分配来自输送管外面的空气并将它传递至输送管的内部，以激励边缘层。但是，这些孔的潜在问题是制造成本增加，同时产生污垢和功能丧失可能性随着时间增加。
美国专利4,132,499还示出了位于扩散体下游侧的辅助圆形叶片，其帮助在具有整体长度较短的扩散体系统的涡轮机上产生更大的压力降。在美国专利5,324,985中的接下来的步骤中采取了辅助叶片概念，其中它被制成角度可控的多段。输送管的所述段之间的狭槽用外部高速空气帮助激励边缘层。美国专利7,018,166采用位于风轮机下游的自由转动转子也更主动地控制流动，以减少分离。美国专利7,094,018采用弓形扩散体，以试图也更好地控制流动。
对于在液体中运行的涡轮机可以说是一样的，例如参见F.L.Ponta、P.M.Jacovkis的论文：″Marine-current power generation bydiffuser-augmented floating hydro-turbines″，Renewable Energy 33(2008)，第665-673页，其示出了公海中的冲压式水轮机是比大型旋转叶片更期望的，特别是关于大型野生动植物的保护。然而，基于海洋的涡轮机通常以诸如塔门之类的结构连接至海底，水面处的波动力会是最重要的。
本发明与之前的冲压式结构不同之处在于扩散体上的后部叶片(当设计为旋转时通常是螺旋状的)。后部叶片可以是螺旋状的并安装为使得它们由外来流体流自由旋转，当流体被吸入通过整流罩经过内部涡轮机叶片时，这引起流体相对于涡轮机反向旋转，因为明显地增强了流速增大。叶片还可以以静止方式安装至扩散体，并且仍然使涡轮机产生的流动反向旋转，增加它的效率。公开的其它新颖的流体动力装置进一步增加了效率。此外，该设计使得本发明能够应用于水下范围，并像风筝一样流动。因此，能够以较低的成本配置它，因为它不需要用于支撑的塔架或塔门。
发明内容
因此，本发明的优选目标是提供新的、改进的护罩，具有前部整流罩、中间输送管段和后部扩散体，漩涡引起叶片增强经过涡轮机叶片的流体流，同时与目前的结构相比，降低护罩的整体尺寸。
本发明的另一个优选目标是用将进一步增强涡轮机功率的流动控制和混合特征增强护罩的流体动力学性能。
本发明的另一个优选目标是提供一种旋转扩散体，其能够从自由流中获得比静止扩散体多的能量，并将所述能量转化成增加的涡轮机功率。
本发明的另一个优选目标是提供一种具有开口端中空螺旋形叶片的旋转扩散体，护罩外部的流动使扩散体旋转，螺旋形叶片的中空内部因此用作泵，以进一步增加经过涡轮机叶片的流动。
本发明的另一个优选目标是设计单元，使得它能够像风筝一样流动，以使它能够沿流动方向的轴向自然地排成行，并且与固定设施相比，降低其基础设施和运行成本。
本发明的另一个优选目标是采用加压水动力从这种涡轮机的海上形式获得功率，随后将功率存储在真空或压力容器中，以提供更稳定的功率输出。
本发明的另一个优选目标是使得可替换的整流罩和扩散体容易互换，以便对于给定的流速可以获得期望的阻力水平和优化性能。
根据本发明的第一方面，提供了一种旋转扩散体，用于通过冲压式涡轮机的流动加速，该冲压式涡轮机通过输送管外面的流体流由作用在扩散体的中空叶片上的流体动力驱动旋转，所述叶片以与流动方向成一定的迎角从输送管伸出，作为它的内表面和外表面的流动延续，允许来自输送管内部的流体流准备进入它们，从旋转扩散体开始，流体在开口后缘处流出之前由扩散体的旋转离心加速，在所述后缘处，所述流体再次由通过所述流体由后缘运动产生的文丘里效应吸引加速。
本发明的另一方面提供了一种静止扩散体，用于加速通过涡轮机输送管的流动，具有盘旋结构的径向阵列，所述盘旋结构沿径向方向伸出，以在保持层流的限制范围之内扩展内部流，盘旋结构被偏斜，以产生与由涡轮机产生的漩涡相反的漩涡。
本发明的另一方面提供了一种盘旋状或翼式静止(静态)或旋转扩散体，用于加速通过输送管的流体流，其中扩散体盘旋结构的后缘具有辅助盘旋结构，所述辅助盘旋结构能够前后以及上下调节，随后向回与扩散体表面合成一体。优选地，辅助盘旋结构能够具有第三级盘旋结构，或进一步退回到更加小的盘旋结构，其中所述结构足够大。优选地，所述盘旋结构由辅助径向翼限制，所述辅助径向翼在很大程度上顺从后缘的伸展，这种翼具有以与主流体流的方向成负的迎角运转的反向机翼形式。
本发明的另一方面提供了结节状凸起，其推进和阻止涡轮机壳体输送管的前缘，以减压其中所述前缘接近垂直于流动方向的高压区域。
本发明的另一方面提供了位于扩散体结构的表面中的盘旋结构，其具有在峭壁之后的平缓上升坡道，该坡道以与主流体流成小的角度设置，并且有利地沿流动方向加深，这引起力量增强的涡流的产生，因为它们在它们加深时拽动更多的流体。
本发明的另一方面提供了一种浸入式涡轮机发电系统，包括一个或多个涡轮机单元，每个涡轮机单元设计为依附于绳子漂浮，使得它们在主流体流中自然地排成行，并且通过使用与流速成比例变化的浮力和流体抬升力维持它们的升高。优选地，多个单元串联连接在一起，使得能够由单个锚定点保持垂直设置的堆。
本发明的另一方面提供了一种涡轮机发电设备，包括：(a)前输送管部；(b)流体流加速后部多叶片式扩散体；和(c)从通过输送管的流体流获得功率的装置，其中所述装置是能漂浮的。优选地，所述设备还包括下述特征中的任一个或多个：(d)用于将该设备约束至海床上的锚定点的线；(e)用于将产生的功率传输至锚定点的电缆；(f)龙骨；(g)由涡轮机叶片驱动的中间发电机；(h)由涡轮机叶片驱动的中间流体泵；(i)将发电机或泵锚定至外部支撑结构的支撑结构；(j)位于外部支撑结构上的锚定连接点；(k)锚定系统；和/或(l)将加压流体输送至反渗透过滤系统的流体流管线。在优选实施方式中，锚定系统连接至海底，并且发电设备具有轻微的正浮力。在可替换实施方式中，锚定系统连接至水面舰船或结构，并且发电设备轻微的负浮力。在另一种实施方式中，该设备直接连接至诸如船之类的结构。
本发明的另一方面提供了一种如在此描述的涡轮机发电设备的阵列，该阵列放置在海底，以形成分布式发电网络。优选地，该阵列锚定至海底，以形成海水淡化工厂。
本发明的另一方面提供了一种海上涡轮机发电系统，包括如在此描述的多个浸入式涡轮机发电设备，其中每个发电设备具有它自己的通过压力管线连接至普通气体填充的蓄压器的可变容量液压泵，并且其中蓄压器具有液压马达，该液压马达在其释放加压水时以恒定速率或根据需要驱动发电机。
本发明的另一方面提供了一种海上涡轮机发电系统，包括如在此描述的多个浸入式涡轮机发电设备，每个发电设备具有它自己的通过压力管线连接至压力容器的可变容量液压泵，该压力容器由水填充但能够反抗所产生的接近真空排出，压力容器具有液压马达，该液压马达在其将水返回到排出的空间中时以恒定速率或根据需要驱动发电机。
本发明的另一方面提供了一种浸入式涡轮机脱盐系统，包括如在此描述的多个浸入式涡轮机发电设备，每个发电设备具有它自己的通过压力管线连接至公共反渗透过滤系统的可变容量液压泵。
本发明的另一方面提供了一种模块化可互换整流罩或扩散体，其应用于如可以由船主采用的小型海上发电机系统，所述船主可能期望将它用于停泊时的低速水流和航行中的较高的流速，或者用在甲板上用于风力发电。本发明的另一方面提供了一种模块化可更换功率舱，用于这种海上发电机，其中多个功率舱选择能够产生电力、用于脱盐的加压流体、或用于空气调节的压缩气体。
本发明的另一方面提供了一种浸入式涡轮机发电系统，包括：(a)外部支撑结构；(b)支撑结构的流体流增强前部扩散体部；(c)支撑结构的流体流增强后部多叶片部；(d)涡轮机叶片；(e)由涡轮机叶片驱动的中间发电机；(f)将中间发电机锚定至外部支撑结构的支撑结构；和(g)位于外部支撑结构上的锚定连接点。
优选地，该发电系统还包括下述特征中的一个或多个：锚定系统；绳索系统，连接至所述涡轮机发电系统和所述海底锚定系统；将产生的功率传输至所述锚定系统的电缆。任选地，该发电系统可以包括龙骨。在优选实施方式中，该锚定系统连接至海底，并且发电设备具有轻微的正浮力。在可替换的优选实施方式中，锚定系统连接至水面舰船或结构，并且发电设备轻微的负浮力。在另一种优选实施方式中，该设备直接连接至诸如船之类的结构。本发明的另一方面提供了一种发电系统的阵列，其放置在海底，以形成分布式发电网络。
本发明的另一方面提供了一种浸入式涡轮机脱盐系统，包括：(a)外部支撑结构；(b)支撑结构的流体流增强前部扩散体部；(c)支撑结构的流体流增强后部多叶片部；(d)涡轮机叶片；(e)由涡轮机叶片驱动的中间流体泵；(f)将所述中间泵锚定至外部支撑结构的支撑结构；(g)位于外部支撑结构上的锚定连接点；(h)锚定系统；和(i)将加压水传输至反渗透过滤系统的流体流管线。浸入式涡轮机脱盐系统的阵列可以锚定至海底，以形成海水淡化工厂。
本发明的另一方面提供了一种旋转扩散体，用于通过冲压式涡轮机的流动加速，该冲压式涡轮机通过输送管外面的流体流由作用在扩散体的中空叶片上的流体动力驱动旋转。优选地，所述叶片以与流动方向成一定的迎角从输送管伸出，作为它的内表面和外表面的流动延续，允许来自输送管内部的流体流准备进入它们，从旋转扩散体开始，流体在开口后缘处流出之前由扩散体的旋转离心加速，在所述后缘处，所述流体再次由通过所述流体由后缘运动产生的文丘里效应吸引加速。
本发明的另一方面提供了一种加速通过涡轮机输送管的流动的静止扩散体，具有以径向螺旋伸出的盘旋结构的径向阵列。优选地，这种螺旋在概念上顺从由涡轮机产生的漩涡，并在保持层流的限制范围之内扩张所述流动。优选地，盘旋结构还前后调节，使得它们在盘旋结构中其中流体被偏转最少的凹部中是短的，在其中流体被偏转的量最大的顶点处是长的。优选地，盘旋结构还被偏向，使得螺旋状盘旋结构的上表面比内表面偏转的流动多，以产生与由涡轮机产生的漩涡相反的漩涡。
附图说明
结合附图可以最佳地理解本发明，在附图中：
图1为系统的等距视图；
图2为具有附加的转矩稳定龙骨的系统的等距视图；
图3为本发明另一实施方式的等距视图，示出了具有位于表面上的用于增强流动控制的肋部和凸起的实施方式；
图4a为图3中的系统的后视图。
图4b为图3中的系统的后部等距视图。
图5为本发明的为固定式扩散体具体优化的实施方式的等距视图，该固定式扩散体具有用于进一步增强流动控制的后部螺旋叶片以及位于护罩表面上的肋部和凸起。
图6为图5中的系统的后部等距视图。
图7示出了具有附加倾斜扩散体的本发明。
图8示出了固定式扩散体的变形，其中扩散体分段向远处螺旋。
在附图中，仅以举例的方式图示了本发明的优选实施方式，清楚地理解，说明书和附图仅用于图示和优选设计的目的，且不是作为本发明的限定范围的限制。
具体实施方式
总而言之，水下涡轮机发电机系统利用多维形状的护罩聚积、引导和集中通过涡轮机发电机的流体。这增加了输送管中的涡轮机转子位于其中的部分中的流速，因而增加了来自所述流动的压力差，根据这种压力差获得能量。任选地可以具有螺旋形叶片的后部扩散体对由涡轮机的旋转产生的漩涡产生反向漩涡。本发明的优选实施方式包括具有后部螺旋形叶片的旋转扩散体，其由流向整流罩外部的流体驱动。叶片引起旋转，因为它们具有大厚度风板相对于自由流动以一定的迎角运转的形状。
围绕涡轮机的输送管将流体平缓地引入后部螺旋形叶片的内部腔室中。该流体中的一些被带到四处，并通过由螺旋形叶片的旋转产生的离心力向外加速，并且最终向后，因而吸出更多的流体，并降低涡轮机后面的输送管中的压力。
叶片的后部敞开，以允许流体流出。当叶片的后缘速度高于内部流速时，在后缘开口处将具有压力降，其帮助将流体吸出叶片的中空区域，并再次降低涡轮机后面的压力。
流出叶片后部的流体移动得比叶片慢，因此它沿与叶片相同的旋转方向产生漩涡。叶片本身产生与它们的旋转方向相反的漩涡。这两种漩涡相互作用，漩涡能量转化为加速的流速，再次降低叶片内腔中的压力。
这些效果由降低湍流并改善基于文丘里(Venturi)管的吸引效应的盘旋部件增强：盘旋结构还可以被添加至叶片的后缘，以延伸它们的边缘长度，因而增强它们通过促进内部/外部混合，帮助激励和排出内部流体，以降低内部叶片压力来从叶片的内部曳出流体的能力。
这些盘旋结构可以位于叶片表面的平面中，或者有利地以该平面成一定的角度，使得它们前后以及上下调整。
为了促进叶片后表面上的层流，该表面可以具有以大致平行于叶片的前缘的螺旋阵列从前向后流动的多个脊(ridges)。盘旋结构以与自由流体流动成一定的角度摆放，并以下述方式被偏压，即，使得流体流上斜坡(ramp)，到达峭壁(precipice)，在峭壁处由文丘里效应引起的低压使一些流动螺旋成漩涡，该漩涡随后沿着加深槽行进，当它前进时由更多的曳出流体构建强度，直到漩涡越过后缘。这种涡流具有激励边缘层以促进层流的效果，并且一旦到后缘之外，它们增强高能外部流与低能内部流的混合。
整流罩的前缘还可以具有小突或凸起。这些帮助降低否则将在表面垂直于流向的整流罩周围运行的高压区域。它们还产生表面涡流，这再次帮助流动沿着向下曲线进入低压区域。当在缓流海上条件中运行时，表面效应和形阻力(form drag)降低，使得叶片结构设计能够作出折中，以有利于较大表面积方案进行绘制。
像增加叶片的纵横比以改善它们的升起/拖曳性能且因此增加它们的旋转速度一样，可以迫使更多的流体在叶片内加速，而不是能够相对不受影响地流出中心轴线区域。这通过延伸叶片的靠近保持转子的锥形外壳的后缘实现。可以设置其它的内部流动通道，以将涡轮机后面的轴流直接转向径向叶片中，仅让该轴流在它已经获得一定的离心加速之后才用叶片后缘中的开口中流出。
通过具有可替换的前部整流罩和后部扩散体，可以调节这种对假设流动条件的修整，前部整流罩和后部扩散体可以互换，以使得能够具有优选的性能特性。这种特征由于可以由船主采用而对于小型系统特别有利。大直径后部旋转螺旋形叶片扩散体由于在停泊区可用而将更加能够从慢速水流中获取功率。如果在以较高的巡航航速航行下或者在处于强流的停泊区中使用，则较小的低拖曳固定式扩散体将是足够的。
以一定的流速增强损失为代价，并且在获得简单性的情况下，扩散体可以为前部向外展开的整流罩的静止制品(static artifact)的其它的部分。
为了更好地利用文丘里效应以吸引更多的流体通过涡轮机，扩散体由盘旋结构分成段，以实现它的包含体积中的更多的部分。本发明因此包括将盘旋结构与由涡轮机引起的内部漩涡对齐，以投射长的螺旋形流径，因此陡峭部分少，同时不增加扩散体的长度和直径。以螺旋曲线向外延伸还导致它们为较小的外径包围的横截面面积比它们简单地径向向外延伸时将具有横截面面积大。有利的是，扩散体的后缘前后调整，使得在流动被偏转最小量的地方扩散体较短，并且在流动被偏转较大量的地方扩散体较长。这还用来最小化表面积，因此最小化表面摩擦。多维后缘盘旋结构产生了明显增加的后缘长度，以增强文丘里吸引。
叶片被以有偏差地以流体动力学的方式设计，使得叶片表面中的一个更加垂直于流动，并变得明显比其它的表面大。这种较大叶片表面随后将流动偏转成后向漩涡，该后向漩涡可以精确地使涡轮机产生的从扩散体内部流出的漩涡反向。此外，螺旋形盘旋结构可以具有多个脊，这些脊被偏向，以沿后面有峭壁的流动方向提供缓坡。这些首先引导流体，但是随后它们相对于流动呈现增加的角度时将产生涡流，这种涡流将改善后缘处的高能外部流与低能内部流的混合(类似于旋转扩散体概念的实施方式中采用的过程)。脊相对于叶片表面以一定的角度终止，产生另外的波纹，其调整到平行于叶片表面的程度，进一步增加了后缘长度，具有后续的流动混合益处。这些脊还将以与采用类似脊的蛤壳相同的方式使壳体变硬。
整流罩的前缘可以具有结节状凸起的特征，这使流动结束，以减小垂直于上、下整流罩表面之间的流动的高压区域的尺寸。所产生的小的流动偏转再次产生帮助在前缘后面的低压区域中维持层流的涡流。虽然已经为用在翼截面中而研究了小突起(tubercle)，但本发明教导了它们用于整流罩将流动引入输送管的用途。
可以添加外接辅助轮叶，其将捕获更多的外部流，并在它经过后缘时迫使它加速。增加的流速将增强文丘里吸引效应。这种轮叶可以有利地沿着扩散体的后缘，以最大化通过轮叶和扩散体之间的间隙的流动加速。这种调节环形轮叶还可以以沿着其前缘的小突起为特征。
可以产生电力，或者涡轮机可以驱动泵，以产生将非淡水(non-fresh water)泵送通过反渗透过滤系统以产生淡水所要求的60巴的压力。这对于水运工具会是特别有用。在干燥气候中还可以将系统的阵列放置在近海中，来自多个单元的水被泵送通过低成本管道到达中心海水淡化工厂。
为了提供更经济的将产生的功率转化成电力的方案，而不是为每个涡轮机提供单独的发电机，涡轮机可以利用将流体推入储能装置的液压马达。能量存储装置随后可以在由高压管道系统连接的涡轮机的′场′共享。所述存储装置随后可以包括以恒定工作循环驱动发电机的其它液压马达。通过这种措施，发电基础设施可以享有更好的用途，具有后续的成本益处。此外，昂贵的发电设备在旋转海水密封件之后不再有风险。
液压马达可以属于能够具有可变排量以使转矩与流速更好地匹配的类型。通过感测管线阻力(line drag)并采用它改变排量，以便在高阻力下成比例增加排量，可以自动实现这种调整。这种过程可以通过下述方式发生，即，将液压缸引入固定管线的轴向弹性部分中，并采用液压缸移位流体，以直接调整马达的排量。
这种存储可以采用以内部压力保持气体的容器的形式，流体被压进该容器中，或者采用长颈瓶的形式，流体从该长颈瓶中排出，留下局部高真空。前一种形式要求容器能够承受张力，因此不是理想地适合低成本混凝土。后一种形式具有其自己的处于压缩的容器，因此非常适合混凝土，但要求相对大的安装深度，以便于足够高的压力差可管理地保持它紧凑。
扩散体的某些特征利用海洋特性的设计演化来改善它的性能：
-像鲸须前缘一样的小突起状，其通过能够在停转之前管理更大的迎角而扩展控制。
-像大型滤食动物的用于在它们张开的嘴后面的身体周围保留层流的腹部一样的产生脊的长涡流。
-对后缘的较小的调整，类似于由海狮等采用的用于产生降低湍流的后缘涡流的调整。
-蛤壳加强。
现在将参照附图描述本发明的优选实施方式。
图1示出本发明的第一实施方式10，浸入式栓紧涡轮机发电系统。整流罩和输送管11看起来如本领域技术人员熟知的那样普通，但后部扩散体14具有轮叶(叶片)，如14a，轮叶使它旋转并加速通过输送管的流动。增强流流过护罩中的中心，经过涡轮机叶片15，为了输送管内的流动，叶片15被优化。为了最大化水下系统的可靠性，它们应当是固定螺距的，但是如果需要最大的效率，特别是对于在水流变化的地方运转的较大系统来说，它们可以制成为具有变化的螺距。涡轮机叶片使芯体12中的发电机旋转，芯体12由支柱13固定至输送管。支柱可以非常薄，像轮辐一样，以最小地影响流动，或者它们可以为定子叶片形式，以进一步增强流动。
扩散体14可以连接至输送管，以能够通过多种措施围绕其轴线自由旋转。在一种实施方式中，扩散体通过传统的旋转轴承连接，该旋转轴承可以属于大直径的，位于输送管上，或者在中心，随后由轮辐13将扩散体径向保持在合适的位置。可以采用轮辐阵列，因此它们是简单的压紧/受压构件，但随后对海藻缠绕存在更多的部件，因此仅一个或多个塔门型结构可以用来将中心12保持到护罩。扩散体还可以具有将它吸向整流罩的磁铁，拉紧构件将它拉回限制在中心舱端部处的旋转位置。在另一种实施方式中，扩散体具有围绕其轮缘的通过旋转拉紧构件预加载的滚筒。
系统由绳索16a和16b固定在水下合适的位置上，绳索16a和16b连接至护罩中间附近的耳部9(仅示出了一个)，因此它将在水流中水平平滑地飘动。有利地，绳索位置将位于输送管中间的正下面，其中护罩上的阻力将使它向后倾斜，阻止扶正浮力，并使它相对于水平流体流具有整体迎角。这将增加更多的升力，以抵消由水流向后向下载送的效应。绳索16a和16b会聚成单条线18，线18经由旋转接头(未示出，但对浮子是标准的)连接至锚定到海底的底座19。所述锚定可以借助于剪切重量(shear weight)，或者可以根据海底条件，由桩或由传统锚定方法连接。来自发电机的功率经由由缆绳18固定的电缆17传递至基座19。
来自多个这种系统10的功率的收集可以借助于海底的极板网栅。发电机19可以为直流发电机，其中功率电子元件容纳在毂或基座19中。水下直流功率使由海水的场效应引起的损耗最小化，这种场效应是强电的。用于这种条件的功率电子元件已经被发展用于近海风轮机系统和常规水下涡轮机，并且可以应用在这里。
整流罩和输送管11以及具有后部螺旋形叶片14a的扩散体14必须彼此联合进行设计，并且最后采用计算流体动力学分析软件来形成用于所述尺寸的系统以及用于将遇到的流动的叶片的优化形状和数目。在本文中示出了7个后部螺旋形叶片，但更多个小的叶片是可以预料的。图2示出了类似的系统20，增加了龙骨(keel)21，龙骨21帮助将质量中心移动到浮力中心的远下方，以增强稳定性，并且如在帆船中一样，龙骨本身还帮助动态地稳定系统的摇摆，并帮助系统在水流中直线漂移。
图3、4a和4b示出了本发明的另一种实施方式30，在叶片14a上增加了肋部34和凸起35a，用于进一步增强流动控制。注意到叶片为薄的结构，以便存在内部空间36，该内部空间36帮助产生旋转动作，这种旋转动作有效地将水泵送通过整流罩和输送管31的内部，因此可以由叶片35从水流中获得更大的功率。此外，整流罩和输送管31的前缘上的凸起35b进一步增加了流动性能，如由鲸上的小结节所启发的那样。这些″结节″(凸块)可以放置在整流罩和输送管31的前缘上，可以降低牵引阻力，并帮助整流罩(扩散体)边缘上的流动吸入。作为来自自然界的实例，参见www.whalepower.com，并且在于2006年3月23日公开的美国在审专利公开号US2006/0060721中也相对于描述了机翼而不是相对于在此讨论的整流罩描述了。
在上述图和实施方式中，扩散体通常旋转，但可以固定至输送管。图5和6示出了实施方式40，其具体设计为非旋转扩散体类型的。基座19如之前那样锚定在海底，连接至锚定翼49的绳索46a和46b经由线48将系统40固定至基座19。结节75b帮助增大整流罩中的流动。流动进入整流罩和输送管41，并流经涡轮机叶片45，使它们旋转和产生功率。由涡轮机在由支柱43固定至输送管41的中心结构42中产生的功率经由电缆47传递。后部扩散体段44具有固定叶片，如44a，叶片44a具有用于进一步增强流动的脊74和凸块75a。
图7示出了图5的实施方式，具有连接至叶片44a末端的附加小翼50。这种小翼进一步增强流动，虽然在水下环境中，它可能需要周期地清洗漂浮物。
图8示出了固定式扩散体的前述实施方式的变形。涡轮机61在具有扩散体分段(如64)的输送管60中运转，扩散体分段64沿反向漩涡方向四周卷曲。前翼的后缘覆盖下一个翼的前缘，以产生通过间隙的高能流动，因此激励输送管内的边缘层，以维持层流。在该实施方式中，具有锥形脊，所述锥形脊从所述翼上引出并在它们沿四周弯曲时加深，以连接后缘。这些脊相对于外部流成一定的角度，以在所述流动在所述边缘上起作用时引起涡流的形成。这里涡流进一步帮助维持层流。
本发明的其它修改对本领域技术人员也将是想得到的，并且认为所有这种修改落入本发明的如由随附权利要求限定的精神和范围之内。

Claims (21)

1.一种旋转扩散体，用于通过冲压式涡轮机的流动加速，该冲压式涡轮机通过输送管外面的流体流由作用在扩散体的中空叶片上的流体动力驱动旋转，所述叶片以与流动方向成一定的迎角从输送管伸出，作为它的内表面和外表面的流动延续，允许来自输送管内部的流体流准备进入它们，从旋转扩散体开始，流体在开口后缘处流出之前由扩散体的旋转离心加速，在所述后缘处，所述流体由通过所述流体由后缘运动引起的文丘里效应吸引被再次加速。
2.一种静止扩散体，用于加速通过涡轮机输送管的流动，具有盘旋结构的径向阵列，所述盘旋结构沿径向方向伸出，以在保持层流的限制范围之内扩展内部流，盘旋结构被偏斜，以产生与由涡轮机产生的漩涡相反的漩涡。
3.一种盘旋状或有翼式静止或旋转扩散体，用于加速通过输送管的流体流，其中扩散体盘旋结构的后缘具有辅助盘旋结构，所述辅助盘旋结构能够前后以及上下调节，随后向回与扩散体表面合成一体。
4.根据权利要求3所述的扩散体，其中这种辅助盘旋结构能够具有第三级盘旋结构，或进一步退回到更加小的盘旋结构，其中所述结构足够大。
5.根据前述权利要求中的任一项所述的盘旋状静止或旋转扩散体，其中所述盘旋结构由辅助径向翼限制，所述辅助径向翼在很大程度上顺从后缘的伸展，这种翼具有以与主流体流的方向成负的迎角运转的反向机翼形式。
6.结节状凸起，推进和阻止涡轮机壳体输送管的前缘，以减压其中所述前缘接近垂直于流动方向的高压区域。
7.扩散体结构的表面中的盘旋结构，具有在峭壁之后的平缓上升坡道，该坡道以与主流体流成小的角度设置，并且有利地沿流动方向加深，这引起力量增强的涡流的产生，因为它们在它们加深时拽动更多的流体。
8.一种浸入式涡轮机发电系统，包括一个或多个涡轮机单元，每个涡轮机单元设计为依附于绳子漂浮，使得它们在主流体流中自然地排成行，并且通过使用与流速成比例变化的浮力和流体抬升力维持它们的升高。
9.根据权利要求8所述的系统，其中多个单元串联连接在一起，使得能够由单个锚定点保持垂直设置的堆。
10.一种涡轮机发电设备，包括：
a.前输送管部；
b.流体流加速后部多叶片式扩散体；和
c.从通过输送管的流体流获得功率的装置，
其中所述装置是能漂浮的。
11.根据权利要求10所述的设备，还包括下述特征中的任一个或多个：
a.用于将该设备约束至海床上的锚定点的线；
b.用于将产生的功率传输至锚定点的电缆；
c.龙骨；
d.由涡轮机叶片驱动的中间发电机；
e.由涡轮机叶片驱动的中间流体泵；
f.将发电机或泵锚定至外部支撑结构的支撑结构；
g.位于外部支撑结构上的锚定连接点；
h.锚定系统；和/或
i.将加压流体输送至反渗透过滤系统的流体流管线。
12.根据权利要求11所述的设备，其中锚定系统连接至海底，并且发电设备具有轻微的正浮力。
13.根据权利要求11所述的设备，其中锚定系统连接至水面舰船或结构，并且发电设备轻微的负浮力。
14.根据权利要求10或11所述的设备，该设备直接连接至诸如船之类的结构。
15.一种根据权利要求10所述的设备的阵列，该阵列放置在海底上，以形成分布式发电网络。
16.一种根据权利要求10所述的设备的阵列，该阵列锚定至海底，以形成海水淡化工厂。
17.一种海上涡轮机发电系统，包括根据权利要求10-14中任一项所述的多个浸入式涡轮机发电设备，其中每个发电设备具有它自己的通过压力管线连接至普通气体填充的蓄压器的可变容量液压泵，并且其中蓄压器具有液压马达，该液压马达在其释放加压水时以恒定速率或根据需要驱动发电机。
18.一种海上涡轮机发电系统，包括根据权利要求10-14中任一项所述的多个浸入式涡轮机发电设备，每个发电设备具有它自己的通过压力管线连接至压力容器的可变容量液压泵，该压力容器由水填充但能够反抗所产生的接近真空排出，压力容器具有液压马达，该液压马达在其将水返回到排出的空间中时以恒定速率或根据需要驱动发电机。
19.一种海上涡轮机发电系统，包括根据权利要求1-14中任一项所述的多个浸入式涡轮机发电设备，每个发电设备具有它自己的通过压力管线连接至公共反渗透过滤系统的可变容量液压泵。
20.一种模块化可互换整流罩或扩散体，应用于如可以由船主采用的小型海上发电机系统，所述船主可能想要将它用于停泊时的低速水流和航行中的较高的流速，或者用在甲板上用于风力发电。
21.一种模块化可更换功率舱，用于如权利要求20所述的海上发电机，其中多个功率舱选项能够产生电力、用于脱盐的加压流体、或用于空气调节的压缩气体。
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105089635A (zh) * 2015-07-01 2015-11-25 中国石油天然气股份有限公司 一种井下摄像仪的后置涡轮设计方法及系统
CN113482842A (zh) * 2021-07-27 2021-10-08 潍坊新力蒙水产技术有限公司 一种双向海流发电系统
CN115355125A (zh) * 2022-08-18 2022-11-18 深圳市易波科技有限公司 涡轮机转子组件、浮子及其振荡浮子波浪发电单元

Families Citing this family (20)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
NO327277B1 (no) * 2007-10-30 2009-06-02 Chapdrive As Vindturbin med hydraulisk svivel
US8337160B2 (en) * 2009-10-19 2012-12-25 Toyota Motor Engineering & Manufacturing North America, Inc. High efficiency turbine system
FR2961221A1 (fr) * 2010-04-01 2011-12-16 Yves Kerckove Engin maritime, support universel de recuperation de l'energie des courants de marees et des courants marins
US8421260B2 (en) * 2010-07-19 2013-04-16 John Hincks Duke Hydrokinetic turbine for low velocity currents
GB2497463B (en) * 2010-12-30 2014-11-05 Cameron Int Corp Impellor assembly
KR101127565B1 (ko) * 2011-01-28 2012-03-23 (주)레네테크 조류 발전 장치
AT512196B1 (de) * 2011-11-17 2014-03-15 Wieser Gudrun Windkraftanlage mit rotierendem, wirbelbildendem windkonzentrator
US8405240B2 (en) * 2011-12-30 2013-03-26 Paul R Ganichot Augmented velocity hydro-electric turbine generator
US8968437B2 (en) * 2012-05-02 2015-03-03 Michael J Kline Jet engine with deflector
WO2014061116A1 (ja) * 2012-10-17 2014-04-24 株式会社協和コンサルタンツ 没水式発電機
WO2014188015A1 (es) * 2013-05-23 2014-11-27 Seaplace, S.L. Instalación dedicada a la generación de energía, formada por una turbina acuática de aprovechamiento de energía de las corrientes de agua en movimiento
US20160003212A1 (en) * 2014-07-07 2016-01-07 Stephanie M. Holt Underwater Multi-Turbine Generator
NL1041476B1 (nl) * 2015-09-21 2017-04-14 Home Turbine B V Inrichting voor het omzetten van windenergie in althans mechanische energie.
US10718598B2 (en) * 2017-06-23 2020-07-21 Hamilton Sundstrand Corporation Series hybrid architecture for an unmanned underwater vehicle propulsion system
US20190048846A1 (en) * 2017-08-10 2019-02-14 GT Hydrokinetic, LLC Hydrokinetic Turbine Having Helical Tanks
FR3071558A1 (fr) * 2017-09-27 2019-03-29 Emile Droche Carter immerge pour dispositif de recuperation de l'energie hydraulique de la houle
US11085415B1 (en) 2017-12-22 2021-08-10 Star Sailor Energy, Inc. Wind generator system having a biomimetic aerodynamic element for use in improving the efficiency of the system
WO2021001802A1 (en) * 2019-07-03 2021-01-07 Nemat Keramat Siavash A wind turbine augmented by a diffuser with a variable geometry
AU2024263618A1 (en) * 2023-04-28 2025-11-13 Advanced Innergy Ltd Marine tubular stabilizer and protector
US20250002118A1 (en) * 2023-06-30 2025-01-02 Verterra Energy Inc. Underwater anchoring devices, systems, and methods

Family Cites Families (21)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3986787A (en) * 1974-05-07 1976-10-19 Mouton Jr William J River turbine
US4025220A (en) * 1975-06-11 1977-05-24 Thompson David F Fluid current turbine with flexible collectors
US4075500A (en) * 1975-08-13 1978-02-21 Grumman Aerospace Corporation Variable stator, diffuser augmented wind turbine electrical generation system
US4021135A (en) * 1975-10-09 1977-05-03 Pedersen Nicholas F Wind turbine
US4095918A (en) * 1975-10-15 1978-06-20 Mouton Jr William J Turbine wheel with catenary blades
US4219303A (en) * 1977-10-27 1980-08-26 Mouton William J Jr Submarine turbine power plant
US4166596A (en) * 1978-01-31 1979-09-04 Mouton William J Jr Airship power turbine
US4204799A (en) * 1978-07-24 1980-05-27 Geus Arie M De Horizontal wind powered reaction turbine electrical generator
US4324985A (en) * 1980-07-09 1982-04-13 Grumman Aerospace Corp. Portable wind turbine for charging batteries
US6168373B1 (en) * 1999-04-07 2001-01-02 Philippe Vauthier Dual hydroturbine unit
FR2793528B1 (fr) * 1999-05-12 2001-10-26 Cie Internationale Des Turbine Eolienne a pales obliques et generateur electrique
US20040042894A1 (en) * 2001-01-17 2004-03-04 J.C. Smith Wind-driven electrical power-generating device
GB2376986B (en) * 2001-06-28 2003-07-16 Freegen Res Ltd Duct and rotor
GB0306075D0 (en) * 2003-03-18 2003-04-23 Renewable Devices Ltd Wind turbine
CA2620880A1 (en) * 2005-08-22 2007-04-19 Viryd Technologies Inc. Fluid energy converter
NZ579817A (en) * 2007-03-23 2012-08-31 Flodesign Wind Turbine Corp Wind turbine with inlet shroud with mixing lobes extending downstream of rotor blades, and downstream ejector shroud
US20100028132A2 (en) * 2007-03-23 2010-02-04 Flodesign Wind Turbine Corporation Wind turbine with mixers and ejectors
US8021100B2 (en) * 2007-03-23 2011-09-20 Flodesign Wind Turbine Corporation Wind turbine with mixers and ejectors
US20090280009A1 (en) * 2008-01-16 2009-11-12 Brock Gerald E Wind turbine with different size blades for a diffuser augmented wind turbine assembly
US20090280008A1 (en) * 2008-01-16 2009-11-12 Brock Gerald E Vorticity reducing cowling for a diffuser augmented wind turbine assembly
US20090180869A1 (en) * 2008-01-16 2009-07-16 Brock Gerald E Inlet wind suppressor assembly

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105089635A (zh) * 2015-07-01 2015-11-25 中国石油天然气股份有限公司 一种井下摄像仪的后置涡轮设计方法及系统
CN113482842A (zh) * 2021-07-27 2021-10-08 潍坊新力蒙水产技术有限公司 一种双向海流发电系统
CN115355125A (zh) * 2022-08-18 2022-11-18 深圳市易波科技有限公司 涡轮机转子组件、浮子及其振荡浮子波浪发电单元
CN115355125B (zh) * 2022-08-18 2025-05-23 深圳市易波科技有限公司 涡轮机转子组件、浮子及其振荡浮子波浪发电单元

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