[发明专利]具有混合器和喷射器的涡轮机

权利要求书

1.一种增加从流体流提取的能量的方法，包括：

提供流体涡轮机，所述流体涡轮机具有(i)用于限定经过所述涡轮机的主流体流和绕开所述涡轮机的二级流体流的装置，以及(ii)用于从所述主流体流提取能量的装置；

使所述涡轮机与流体流接触；

从所述主流体流提取能量以形成能量减少的流体流；以及

使所述能量减少的流体流与所述二级流体流混合，以将能量从所述二级流体流传递至所述能量减少的流体流，从而提高通过所述涡轮机的所述主流体流的流量并增加能量提取量。

2.根据权利要求1所述的方法，其中所述流体涡轮机为水平轴流式风力涡轮机。

3.根据权利要求1所述的方法，其中，所述用于限定主流体流的装置是具有喇叭形的入口和布置在出口周围的多个混合器瓣的混合器外罩。

4.根据权利要求3所述的方法，其中，各个混合器瓣具有内后缘角度和外后缘角度，所述内角度与所述外角度不同。

5.根据权利要求4所述的方法，其中，所述内角度大于所述外角度。

6.根据权利要求4所述的方法，其中，所述内角度小于所述外角度。

7.根据权利要求4所述的方法，其中，所述内角度和所述外角度独立地处于5到25度的范围内。

8.根据权利要求3所述的方法，其中，各个混合器瓣具有内后缘角度和外后缘角度，所述内角度等于所述外角度。

9.根据权利要求3所述的方法，进一步包括形成所述外罩的下游末端以引导所述能量减少的主流体流离开所述中心轴线。

10.根据权利要求1的方法，进一步包括：

将喷射器外罩布置在所述流体涡轮机下游并与所述流体涡轮机同轴；以及

使流体涡轮机出口延伸到喷射器外罩入口内。

11.根据权利要求10所述的方法，其中，所述喷射器外罩具有围绕喷射器外罩出口的一圈混合器瓣。

12.根据权利要求1所述的方法，其中，所述用于限定主流体流的装置引导所述能量减少的流体流离开中心轴线并朝所述中心轴线引导所述二级流体流。

13.一种增加由流体涡轮机提取的能量的提取量的方法，包括：

提供具有混合器外罩和功率提取单元的流体涡轮机，所述混合器外罩限定出经过所述功率提取单元的第一流体流和绕开所述功率提取单元的第二流体流；

使用所述功率提取单元从所述第一流体流提取能量而产生能量减少的流体流；以及

引导所述第二流体流与所述能量减少的流体流混合，从而将能量从所述第二流体流传递至所述能量减少的流体流，从而提高通过所述功率提取单元的所述主流体流的流量并增加所提取的能量的提取量。

14.根据权利要求13所述的方法，其中，所述混合器外罩具有喇叭形的入口和布置在出口周围的多个混合器瓣。

15.根据权利要求14所述的方法，其中，各个混合器瓣具有内后缘角度和外后缘角度，所述内角度与所述外角度不同。

16.根据权利要求15所述的方法，其中，所述内角度和所述外角度独立地处于5到25度的范围内。

17.根据权利要求13的方法，进一步包括：

将喷射器外罩布置在所述混合器外罩下游并与所述混合器外罩同轴；以及

使混合器外罩出口延伸到喷射器外罩入口内。

18.根据权利要求17所述的方法，其中，所述喷射器外罩具有围绕喷射器外罩出口的一圈混合器瓣。

19.根据权利要求13所述的方法，其中，所述混合器外罩引导所述能量减少的流体流离开中心轴线并朝所述中心轴线引导所述第二流体流。

20.一种增加通过流体涡轮机提取的能量的提取量的方法，包括：

提供具有围绕涡轮级的第一外罩和在所述第一外罩下游的第二外罩的流体涡轮级；

使用所述涡轮级从主流体流提取能量；

借助所述第一外罩将排出所述涡轮级的所述主流体流与绕开所述涡轮级的二级流体流混合而形成第一出口流；

将所述第一出口流引导到所述第二外罩内；

将所述第二外罩构造成朝所述第一出口流引导绕开所述第二外罩的第三流体流；以及

将所述第一出口流与所述第三流体流混合以将能量从所述第三流体流传递至所述第一出口流，从而提高通过所述涡轮级的所述主流体流的流量并增加所提取的能量的提取量。