[发明专利]导流栅板及具有导流栅板的流体动能转换设备

说明书

所属技术领域

本发明涉及一种流体动能转换设备，尤其是具有将自由流动或波动的流体转换为按一定规律流动，并提高其流速的流体流动预处理装置的流体动能转换设备。 

背景技术

针对目前流体动能转换设备没有流体流动预处理装置，使进一步提高流体动能转换设备的转换效率和运行品质受到限制。如：(1)垂直轴风力发电机的垂直轴风轮，在运行中存在着侧向推力和扭力，降低了设备的转换效率；并且，由于受力不均衡而影响设备运行品质。(2)海浪中存在着巨大的能量，但涡轮机叶轮难于将波动的海浪动能转换为机械能。(3)由于受空间和地势限制，难以有效利用公路两侧和中间隔离带、铁路两侧、建筑楼顶等资源进行发电。 

发明内容

为克服上述流体动能转换设备等存在的问题，本发明提供一种流动流体预处理装置，即导流栅板；并提供几种针对不同应用、不同结合方式的具有导流栅板的流体动能转换设备。 

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是： 

方案一、导流栅板：是由一组均匀间隔排列的多个导流板与一基板组成，导流板与基板均为板面母线为直线的平面、曲面或折面所构成的壁板，基板的长度等于这一组导流板排列的长度，基板与导流板高度相等且其底部处于同一水平线，基板板面母线与导流板板面母线平行；使每个导流板的一个边与基板的同一板面保持相同的间距；导流板的这些边若连起来可以构成与基板板面形状相同的平行虚拟面，使每个导流板的板面都与该边所在的平行虚拟面的相切面成相同的角度；这一组导流板排列端部的导流板的边与基板的同侧端部的边构成了导流栅板的端口，且导流板的边靠近基板的端口为导流栅板出口端。在各导流板之间及其与基板之间可以用刚性连接杆连接起来，也可用一层或多层具有刚性的横向连接隔板(该板的板面为平面)将它们连接起来，横向连接隔板板面与基板、导流板板面垂直。可根据需要，在基板、导流板的顶部和底部用平面板进行封闭连接。 

导流栅板的工作原理是：如果将导流栅板置于流动或波动流体的流场中，在各导流板间隔中的运动流体由于受到导流板的限制，并且由于流体之间的相互作用，就会产生沿导流板流向基板的流动，这种流动都与基板板面切向成相同的角度，又由于基板的限制，就会产生沿基板且同一方向的流动，这种流动是逐步叠加的，这样，就会产生沿导流板与基板间通道同一方向且不断增强的流体流动，当流体流动到导流栅板出口端时，流速达到最大。 

方案二、具有导流栅板的垂直轴风轮：有垂直轴风轮，为垂直安装的轴上装有叶轮。将一组导流栅板环绕垂直轴风轮均匀分布且各导流栅板的导流板在基板的同侧板面，使各导流栅板出口端与垂直轴风轮的间距达到最小，各导流栅板基板板面与其出口端所靠近的垂直轴风轮处的切向成相同的角度，导流栅板与垂直轴风轮高度相等且底部处于同一水平线。 

方案三、具有双面导流栅板的垂直轴风轮：首先使导流栅板基板的两个板面都具有导流栅板且出口端在基板的同端，构成了双面导流栅板。有垂直轴风轮，为垂直安装的轴上装有叶轮。将一组双面导流栅板，环绕垂直轴风轮均匀分布，使各双面导流栅板出口端与垂直轴风轮的间距达到最小，各双面导流栅板基板板面与其出口端所靠近的垂直轴风轮处的切向成相同的角度，双面导流栅板与垂直轴风轮高度相等且底部处于同一水平线。 

方案四、具有双面导流栅板的涡轮机叶轮：首先使导流栅板基板的两个板面都具有导流栅板且出口端在基板的同端，基板板面为平面，构成了双面导流栅板。有涡轮机叶轮，为水平安装的轴上装有叶轮。双面导流栅板基板位于涡轮机叶轮中心轴线且出口端与涡轮机叶轮之间的间距达到最小，双面导流栅板的基板与其两面导流板的间距之和等于或大于涡轮机叶轮的直径，双面导流栅板的高度等于或大于涡轮机叶轮的高度，双面导流栅板与涡轮机叶轮底部处于同一水平线。