[發(fā)明專利]一種匯流繞射法及匯流繞射發(fā)電機(jī)

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202011275061.0
• 申請(qǐng)日: 2020-11-05
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN112943505A
• 公開(kāi)（公告）日: 2021-06-11
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 邵波;邵瀅
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 深圳市鑫神科技開(kāi)發(fā)有限公司
• 主分類號(hào): F03B3/18
• 分類號(hào): F03B3/18;F03B13/26;F03B3/12;F03B15/00;F03D1/04;F03D1/06;F03D9/25;F03D7/02
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1.一種匯流繞射法，涉及到“一種流能發(fā)電法及流能發(fā)電機(jī)201711198953.3”公開(kāi)的技術(shù)特征，其特征是采用進(jìn)口大、出口小且具有改變流體流道、流速、壓力和流體功率密度的功能，迫使匯集于其腔內(nèi)的流體沿其管道形狀流動(dòng)以及向技術(shù)目標(biāo)葉片噴射流體來(lái)體現(xiàn)匯能繞流法、流速放大法、流體功率密度放大法、壓力放大法、M個(gè)噴射口構(gòu)成噴射環(huán)齊噴法和機(jī)外可拆裝的雙向工作的聚能罩法。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的匯流繞射法，其特征是從管道的大喇叭口形的輸入口為進(jìn)口至其尾部的小噴射口為出口之間的幾何形狀不限制的管道由導(dǎo)通截面逐漸變小的腔內(nèi)流道貫通而構(gòu)成流體沿管道形狀繞流后，再向連接葉輪各個(gè)葉片的中心點(diǎn)的呈圓環(huán)形的連接虛線的切線方向噴射的方法，這種輸入口大、噴射口小且為彎形管道物實(shí)際上就是一物多功能的流體流向引導(dǎo)器，以及集流速、壓力和流體功率密度三種類的放大器于一身的總成；將按照本匯流繞射法制成的匯流繞射換能機(jī)與“一種流能發(fā)電法及流能發(fā)電機(jī)201711198953.3”中的表述的同類型換能器的設(shè)計(jì)方案融合一起后，創(chuàng)造出新設(shè)計(jì)方案：將換能器的導(dǎo)流器的圓周設(shè)計(jì)成n個(gè)相互隔離的分層面的流體進(jìn)入口，n個(gè)流體進(jìn)入口對(duì)應(yīng)地與n個(gè)彼此獨(dú)立的喇叭形匯流繞射器尾部的噴射口之間的噴射方向指示線非接觸地對(duì)準(zhǔn)葉輪的非規(guī)則的橢圓柱向半徑外方向切開(kāi)四分之一管壁的開(kāi)口葉片之凹面的中心點(diǎn)的連接虛線之切線方向，在葉片外緣的上下端各設(shè)有一根葉片篐索，必要時(shí)允許葉片之凹面的中心點(diǎn)的連接虛線處的上下端各加設(shè)一根葉片篐索，即允許葉片篐索與葉片凹面的中心點(diǎn)的連接虛線重合，采用緊索器連接葉片篐索的接頭；喇叭形匯流繞射器的中段至尾部的一段之外觀形狀呈現(xiàn)圓環(huán)形狀，并包圍著換能器中的導(dǎo)流器整個(gè)圓圈之向心側(cè)面的葉片流體進(jìn)入口，其尾部靠近環(huán)心一側(cè)的足夠厚的腔壁板上設(shè)有對(duì)準(zhǔn)葉輪的半圓柱的葉片凹面的中心點(diǎn)的連接虛線之切線方向噴射流體的M個(gè)噴射口，噴射口平面形狀呈“長(zhǎng)縫狀”，故將“噴射口”改稱為“噴射縫”，由根據(jù)實(shí)際情況按照技術(shù)要求需要M個(gè)噴射縫在環(huán)狀的導(dǎo)流器內(nèi)側(cè)足夠厚的腔壁板上構(gòu)成一個(gè)噴射縫環(huán)，噴射縫環(huán)上的噴射縫縫寬以及噴射縫與噴射縫之間間距，以及上述導(dǎo)流器的繞流方式須根據(jù)所設(shè)計(jì)的匯流繞射發(fā)電機(jī)的功率大小和實(shí)際運(yùn)行環(huán)境與條件來(lái)確定；此外，在此噴射縫環(huán)外圍還設(shè)置了一個(gè)縫距縫寬一致的另一個(gè)噴射縫環(huán)；這兩個(gè)噴射縫環(huán)錯(cuò)開(kāi)一個(gè)角度時(shí)，可以由縫寬控制系統(tǒng)控制噴射縫之縫寬；縫寬控制系統(tǒng)在市面上主要有兩種產(chǎn)品，一種是電控的，一種是機(jī)械控制的；至此，具備了匯集和引導(dǎo)流體進(jìn)入換能器以及向葉輪的半圓柱形的葉片之凹面中心點(diǎn)的連接虛線之切線方向噴射流體的功能；換能器的葉輪中所有葉片旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)全過(guò)程中按照對(duì)葉輪轉(zhuǎn)軸的運(yùn)動(dòng)作用分為做功過(guò)程和回程過(guò)程，葉片的運(yùn)動(dòng)軌跡所占空間分別稱為做功通道和回程通道，做功通道和回程通道分別對(duì)應(yīng)自己的輸入口₁和輸入口₂，輸入口₁與輸入口₂聯(lián)合構(gòu)成了換能器的整機(jī)輸入口；按科學(xué)慣例，將做功通道里做正功過(guò)程對(duì)應(yīng)的葉片旋轉(zhuǎn)方向被規(guī)定為旋轉(zhuǎn)正向，與所規(guī)定的旋向同向轉(zhuǎn)動(dòng)的葉片，對(duì)葉輪轉(zhuǎn)軸做正功；在回程通道中，葉片旋向與所規(guī)定的正旋向相反，故回程通道里的葉片之轉(zhuǎn)動(dòng)對(duì)葉輪轉(zhuǎn)軸做負(fù)功；葉輪中所有葉片在同一時(shí)間內(nèi)都在做功，只是一部分葉片進(jìn)入做功通道后，其運(yùn)動(dòng)是對(duì)葉輪轉(zhuǎn)軸做正功，另一部分葉片則進(jìn)入回程通道后，其運(yùn)動(dòng)方向與流動(dòng)流體的運(yùn)動(dòng)方向相反，出現(xiàn)對(duì)葉輪轉(zhuǎn)軸做負(fù)功的現(xiàn)象；葉輪的全部葉片針對(duì)轉(zhuǎn)軸做的凈功等于全部葉片在同一個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)周期內(nèi)對(duì)葉輪轉(zhuǎn)軸所有正負(fù)功之和；葉輪的全部葉片中一半的葉片對(duì)葉輪轉(zhuǎn)軸做負(fù)功的原因是它們進(jìn)入回程通道后，所受到與葉片運(yùn)動(dòng)方向相反的流體的作用而對(duì)同一根轉(zhuǎn)軸產(chǎn)生的旋轉(zhuǎn)方向與另一半葉片在做功通道里所受到與葉片運(yùn)動(dòng)方向一致的流體的作用所產(chǎn)生的轉(zhuǎn)動(dòng)方向相反，如果葉片在回程通道里所做的負(fù)功將抵消了其它葉片在做功通道里對(duì)葉輪轉(zhuǎn)軸所做正功，葉輪將靜止不轉(zhuǎn)；如果抵消正功的一部分，導(dǎo)致了葉輪中在同一個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)周期內(nèi)參與旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的葉片旋轉(zhuǎn)的全過(guò)程中對(duì)葉輪轉(zhuǎn)軸所做的凈功小一些，葉輪將不能按技術(shù)要求轉(zhuǎn)動(dòng)；鑒于流體流入葉片回程通道里，所引起的葉片之運(yùn)動(dòng)特征和做功性質(zhì)，本匯流繞射法改變流體進(jìn)入葉片回程通道之噴射縫位置與射流角度，使得葉輪中的所有葉片在它們旋轉(zhuǎn)的全過(guò)程中，任何一片葉片的旋向必須同向，從而杜絕葉輪中任何一片葉片對(duì)葉輪的轉(zhuǎn)軸做負(fù)功的現(xiàn)象；在不考慮軸承摩擦力機(jī)械負(fù)功和葉片運(yùn)動(dòng)在流體環(huán)境中的介質(zhì)內(nèi)摩擦力所產(chǎn)生的負(fù)功的情況下，葉輪上所有葉片在旋轉(zhuǎn)全過(guò)程中任何時(shí)刻任何運(yùn)動(dòng)軌跡點(diǎn)上都對(duì)葉輪轉(zhuǎn)軸做正功之方法，按照本匯流繞射法所構(gòu)成的匯流繞射換能機(jī)的流體向葉輪葉片噴射方向的運(yùn)行過(guò)程中已經(jīng)將回程過(guò)程變成了做功過(guò)程，即葉輪中所有的葉片都在做正功，葉輪中的所有葉片的運(yùn)動(dòng)軌跡形成一個(gè)與葉片一起相對(duì)葉輪轉(zhuǎn)軸連續(xù)旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的流體環(huán)，與葉片一起連續(xù)旋轉(zhuǎn)的流體環(huán)的流體從噴射縫之噴射而得到攜帶一定動(dòng)能的流體之補(bǔ)充，同時(shí)，旋轉(zhuǎn)流體環(huán)中的流體又從所有的葉片之上下兩端流出去，從葉片的上下兩端流出流體環(huán)的流體再?gòu)膿Q能器的上蓋和下蓋中間部位的兩個(gè)通孔流出換能器，流體完成了它的換能；匯流繞射器喇叭形的輸入口之平面法線與流體運(yùn)動(dòng)方向平行，該喇叭口就是匯流繞射器的輸入口₂，匯流繞射器中段至尾端之腔內(nèi)流道被制成為流體導(dǎo)通截面積向尾端方向逐步縮小，其中段至尾部的外形幾何形狀被制成以葉輪轉(zhuǎn)軸為環(huán)心的圓環(huán)體形，喇叭形匯流繞射器之整個(gè)圓環(huán)體的尾端被制成不通氣、不漏水和可控泄流通孔通斷狀態(tài)的盲端；本機(jī)的輸入過(guò)量流體的處理方式之一：在圓環(huán)體流道的背向環(huán)心的一側(cè)腔壁板上開(kāi)有一系列由流速傳感器和壓力傳感器控制的活門覆蓋著的泄流通孔以及在導(dǎo)流器的蓋板上合適的地方開(kāi)一個(gè)合適的可控通斷的通孔，并在通孔的外出口處口對(duì)口地對(duì)裝一個(gè)密封波紋皮囊，密封波紋皮囊對(duì)流體實(shí)施一定量的儲(chǔ)存和調(diào)節(jié)；本機(jī)的輸入過(guò)量流體的處理方式之二：葉輪上的葉片包括安裝在兩根相面對(duì)朝向的豎直軌道、連接兩根豎直軌道的橫梁、吊掛葉片的連接鉤、波紋狀材料制成的葉面面積可控的葉片、葉片下方的安裝鉤、風(fēng)速-轉(zhuǎn)速-重力控制葉面受力面積的連接線、具有過(guò)球心貫穿孔的重物、輻條狀的與轉(zhuǎn)軸連接端低外緣端高的重物滑道桿、滑輪組；當(dāng)葉輪處于靜止?fàn)顟B(tài)或低轉(zhuǎn)速狀態(tài)時(shí)，在重物滑道桿上的重物在重力的作用下靠近轉(zhuǎn)軸，通過(guò)風(fēng)速-轉(zhuǎn)速-重力控制葉面面積的連接線和連接鉤作用在葉片上方的作用力將波紋狀材料制成的葉面面積可控的葉片提升至最大面積或較大面積；當(dāng)運(yùn)行環(huán)境的風(fēng)速增大后，葉輪的轉(zhuǎn)速增大，重物受到的離心力增大，其轉(zhuǎn)動(dòng)半徑隨之增大，重物在重物滑道桿與葉片的連接線一起向葉片方向移動(dòng)，使得葉片的上端下移而減小葉片的受風(fēng)面積，最終實(shí)現(xiàn)葉片受風(fēng)面積隨風(fēng)速大小的變化而變化；本機(jī)的工作過(guò)程：在導(dǎo)流器的圓環(huán)體形的環(huán)道段向著其環(huán)心的一側(cè)腔壁板上開(kāi)有M個(gè)噴射縫，噴射縫的噴射方向正對(duì)換能器的葉輪之流體進(jìn)入口，讓匯流繞射器的喇叭形輸入口前方的流體流進(jìn)了輸入口之后，隨著匯流繞射器的喇叭口至其尾部的導(dǎo)通截面是逐步縮小的腔內(nèi)流道，以至于在保持流量不變的情況下，匯流繞射器腔內(nèi)流道里流動(dòng)的流體在噴射縫出縫瞬間流體之功率密度被放大，流體出縫瞬間流速隨之被同步放大，流體出縫瞬間壓力也被同時(shí)放大之方法。