用于風(fēng)能轉(zhuǎn)換系統(tǒng)的進(jìn)入口組合件及方法
【專利摘要】本發(fā)明揭示一種用于風(fēng)能轉(zhuǎn)換系統(tǒng)的進(jìn)入口組合件,所述進(jìn)入口組合件具有:實(shí)質(zhì)上垂直的漸縮噴嘴;物件,所述物件延伸到所述噴嘴中;以及漸縮流通道,所述漸縮流通道在所述物件與所述噴嘴之間。對(duì)于一些實(shí)施例,所述物件可以是另一噴嘴。在進(jìn)一步實(shí)施例中,在一或兩個(gè)噴嘴中可具有葉片。在又其它實(shí)施例中,所述物件可經(jīng)配置以移動(dòng)。
【專利說明】用于風(fēng)能轉(zhuǎn)換系統(tǒng)的進(jìn)入口組合件及方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明大體上涉及風(fēng)能轉(zhuǎn)換,且更特定來說,本發(fā)明涉及用于風(fēng)能轉(zhuǎn)換系統(tǒng)的進(jìn)入口組合件及方法。
【背景技術(shù)】
[0002]歸因于當(dāng)前出現(xiàn)的能源問題,已相當(dāng)關(guān)注(例如)使用風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)(例如,其有時(shí)稱為風(fēng)能轉(zhuǎn)換系統(tǒng))將風(fēng)的動(dòng)能轉(zhuǎn)換成電力。舉例來說,一些風(fēng)能轉(zhuǎn)換系統(tǒng)涉及使風(fēng)流動(dòng)通過定位在實(shí)質(zhì)上垂直的塔的頂上的渦輪機(jī),使得所述渦輪機(jī)響應(yīng)于風(fēng)流動(dòng)通過所述渦輪機(jī)而使發(fā)電機(jī)旋轉(zhuǎn)。這引起所述發(fā)電機(jī)產(chǎn)生電力。
[0003]此類渦輪機(jī)通常為可以具有將風(fēng)的動(dòng)能轉(zhuǎn)換成電力的若干子機(jī)器的復(fù)雜機(jī)器。即,這些機(jī)器可以具有遭受故障且可能需要大量維護(hù)從而導(dǎo)致較高維護(hù)成本的大量移動(dòng)部件。
[0004]特定來說,電力產(chǎn)生取決于渦輪機(jī)葉片的長(zhǎng)度,例如,每一渦輪機(jī)葉片越長(zhǎng),電力產(chǎn)生就越高。然而,長(zhǎng)葉片可能昂貴、占據(jù)大量空間并且可能產(chǎn)生過量的噪聲及振動(dòng)。較長(zhǎng)的渦輪機(jī)葉片不僅可能增加材料及安裝的成本,而且可能增加維護(hù)的成本。因此,一些當(dāng)前風(fēng)能轉(zhuǎn)換系統(tǒng)可能存在低效率、高資金成本、高維護(hù)成本及/或不可接受的高噪聲及振動(dòng)。
[0005]具有相對(duì)長(zhǎng)的葉片的渦輪機(jī)可以以相對(duì)低的旋轉(zhuǎn)速度(例如,對(duì)于風(fēng)力渦輪機(jī)來說通常為20rpm)操作并且可能需要齒輪來將旋轉(zhuǎn)速度增加到對(duì)于發(fā)電機(jī)有用的旋轉(zhuǎn)速度(例如,對(duì)于1.5MW發(fā)電機(jī)來說通常為1500rpm)。這可能涉及高水平的轉(zhuǎn)矩及可能引起齒輪發(fā)生故障的伴隨而來的高齒輪嚙合力,從而意味著需要大量的維護(hù)來減少故障量。因?yàn)闇u輪機(jī)的低速度,各種齒輪箱組件通常由滾動(dòng)元件軸承支撐。這些軸承遭受可能引起軸承永久失效的顯著徑向負(fù)載,從而意味著需要大量維護(hù)來減少故障量。
[0006]一些風(fēng)能轉(zhuǎn)換系統(tǒng)可以包含用于將渦輪機(jī)轉(zhuǎn)向到風(fēng)中的調(diào)向系統(tǒng)。舉例來說,調(diào)向系統(tǒng)可以包含通過傳動(dòng)裝置(例如,調(diào)向傳動(dòng)裝置)耦合到渦輪發(fā)電機(jī)組合件上的馬達(dá)(例如,調(diào)向馬達(dá)),所述傳動(dòng)裝置可以包含齒輪傳動(dòng)系統(tǒng)。所述調(diào)向馬達(dá)激活調(diào)向傳動(dòng)裝置,所述調(diào)向傳動(dòng)裝置又使渦輪發(fā)電機(jī)組合件旋轉(zhuǎn)使得所述渦輪機(jī)面向風(fēng)中。然而,調(diào)向系統(tǒng)可能是復(fù)雜且昂貴的,可能發(fā)生故障并且可能需要大量維護(hù)。調(diào)向系統(tǒng)還可能難以接近,這是因?yàn)檎{(diào)向系統(tǒng)通常鄰近塔頂上的渦輪發(fā)電機(jī)組合件而定位。
[0007]出于上文陳述的原因及所屬領(lǐng)域的技術(shù)人員在閱讀及理解本說明書時(shí)將明白的下文陳述的其它原因,此項(xiàng)技術(shù)中需要對(duì)現(xiàn)有風(fēng)能轉(zhuǎn)換系統(tǒng)的替代物。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0008]本發(fā)明的實(shí)施例提供一種用于風(fēng)能轉(zhuǎn)換系統(tǒng)的進(jìn)入口組合件,所述進(jìn)入口組合件具有:實(shí)質(zhì)上垂直的漸縮噴嘴;物件,所述物件延伸到所述噴嘴中;以及漸縮流通道,所述漸縮流通道在所述物件與所述噴嘴之間。對(duì)于一些實(shí)施例,所述物件可以是另一實(shí)質(zhì)上垂直的漸縮噴嘴。在進(jìn)一步實(shí)施例中,在一或兩個(gè)噴嘴中可具有葉片。在又其它實(shí)施例中,所述物件可經(jīng)配置以移動(dòng)。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0009]圖1為風(fēng)能轉(zhuǎn)換系統(tǒng)的實(shí)施例的剖視透視圖。
[0010]圖2為風(fēng)能轉(zhuǎn)換系統(tǒng)的另一實(shí)施例的剖視透視圖。
[0011]圖3為風(fēng)能轉(zhuǎn)換系統(tǒng)的另一實(shí)施例的剖視透視圖。
[0012]圖4A為沿著圖3中的線4A-4A觀察的橫截面。
[0013]圖4B為沿著圖3中的線4B-4B觀察的橫截面。
[0014]圖5為風(fēng)能轉(zhuǎn)換系統(tǒng)的另一實(shí)施例的剖視透視圖。
[0015]圖6A為沿著圖5中的線6A-6A觀察的橫截面。
[0016]圖6B為沿著圖5及7中的線6B-6B觀察的橫截面。
[0017]圖7為風(fēng)能轉(zhuǎn)換系統(tǒng)的另一實(shí)施例的剖視透視圖。
[0018]圖8為沿著圖7中的線8-8觀察的橫截面。
[0019]圖9為風(fēng)能轉(zhuǎn)換系統(tǒng)的另一實(shí)施例的透視圖。
[0020]圖10為圖9中的風(fēng)能轉(zhuǎn)換系統(tǒng)的剖視透視圖。
[0021]圖11為風(fēng)能轉(zhuǎn)換系統(tǒng)的另一實(shí)施例的透視圖。
[0022]圖12為圖11中的區(qū)域1200的放大視圖。
[0023]圖13為具有延伸到噴嘴中的可移動(dòng)物件的風(fēng)能轉(zhuǎn)換系統(tǒng)的另一實(shí)施例的橫截面圖。
[0024]圖14為根據(jù)實(shí)施例說明物件通過在風(fēng)能轉(zhuǎn)換系統(tǒng)內(nèi)平移來移動(dòng)的橫截面圖。
[0025]圖15為根據(jù)另一實(shí)施例說明物件通過在風(fēng)能轉(zhuǎn)換系統(tǒng)內(nèi)樞轉(zhuǎn)來移動(dòng)的橫截面圖。
[0026]圖16說明耦合在一起的風(fēng)能轉(zhuǎn)換系統(tǒng)的實(shí)施例的多個(gè)渦輪機(jī)進(jìn)入口塔的出口。
【具體實(shí)施方式】
[0027]在以下詳細(xì)描述中,參考形成詳細(xì)描述的一部分且在其中通過說明的方式展示特定實(shí)施例的附圖。在圖式中,相同數(shù)字貫穿若干視圖描述實(shí)質(zhì)上類似的組件。在不脫離本發(fā)明的范圍的情況下可以利用其它實(shí)施例并且做出結(jié)構(gòu)及/或電改變。因此,不應(yīng)以限制性意義理解以下詳細(xì)描述。
[0028]圖1為風(fēng)能轉(zhuǎn)換系統(tǒng)100 (例如,其可稱為風(fēng)能采集器)的剖視透視圖。風(fēng)能轉(zhuǎn)換系統(tǒng)100包含:渦輪機(jī)進(jìn)入口塔110 ;渦輪機(jī)120,所述渦輪機(jī)流體地耦合到渦輪機(jī)進(jìn)入口塔110上;以及發(fā)電機(jī)130 (例如,60Hz AC發(fā)電機(jī)),所述發(fā)電機(jī)耦合(例如,機(jī)械耦合)至Ij渦輪機(jī)120上。
[0029]渦輪機(jī)進(jìn)入口塔110具有入口 140及出口 142。風(fēng)通過入口 140進(jìn)入渦輪機(jī)進(jìn)入口塔110,流動(dòng)通過渦輪機(jī)進(jìn)入口塔110并且通過出口 142退出渦輪機(jī)進(jìn)入口塔110。如圖1中所展示,通過出口 142退出的空氣通過渦輪機(jī)120的葉片143,從而引起渦輪機(jī)120旋轉(zhuǎn)。渦輪機(jī)120的旋轉(zhuǎn)經(jīng)由將渦輪機(jī)120耦合到發(fā)電機(jī)130上的合適傳輸裝置(未展示)使發(fā)電機(jī)130旋轉(zhuǎn)。
[0030]渦輪機(jī)進(jìn)入口塔110在渦輪機(jī)進(jìn)入口塔110的支撐柱150的頂部處包含漸縮噴嘴144,例如漏斗。支撐柱150可以是實(shí)質(zhì)上垂直的(例如,垂直的)并且用于支撐噴嘴144,使得入口 140的入口平面145以及入口 140處于高于渦輪機(jī)120的垂直高度處,例如高于渦輪機(jī)葉片143的轂。入口 140的垂直高度可約為與常規(guī)風(fēng)力渦輪機(jī)系統(tǒng)的渦輪機(jī)的轂相同的垂直高度,其中渦輪機(jī)安裝在塔頂。舉例來說,所述垂直高度可為約100到約200英尺。
[0031]支撐柱150具有可以直接接觸地面的基座151。替代地,(例如)對(duì)于離岸應(yīng)用,進(jìn)入口塔110可以定位在浮動(dòng)在水上的平臺(tái)上,其中基座151可鄰近于所述平臺(tái)(例如,與所述平臺(tái)直接接觸)。渦輪機(jī)120及/或發(fā)電機(jī)130可以定位在地平面處或接近地平面,例如定位在約與基座151相同的垂直水平面處及定位在約與出口 142相同的垂直水平面處,如圖1中所展示。換句話說,渦輪機(jī)120及/或發(fā)電機(jī)130可以鄰近基座151而定位。
[0032]噴嘴144可以是實(shí)質(zhì)上垂直的(例如,垂直的)。即,噴嘴144的中央縱軸156可以是實(shí)質(zhì)上垂直的(例如,垂直的)。噴嘴144可以在垂直向下方向上具有逐漸變小的橫截面(例如,圓形橫截面),并且中央縱軸156可以是那些橫截面中的每一者的對(duì)稱軸。
[0033]中央縱軸156可以實(shí)質(zhì)上垂直(例如,垂直)于風(fēng)向并且實(shí)質(zhì)上垂直(例如,垂直)于入口平面145。噴嘴144可以由光滑材料制成以減少歸因于表面摩擦的損失。對(duì)于一些實(shí)施例,內(nèi)表面147可以具有如圖1中所展示的輪廓(例如,曲率)。對(duì)于一些實(shí)施例,噴嘴144可以具有實(shí)質(zhì)上錐形的形狀。對(duì)于其它實(shí)施例,噴嘴144可以具有一彎曲側(cè)壁或多個(gè)彎曲側(cè)壁。
[0034]噴嘴144的入口與到渦輪機(jī)進(jìn)入口塔110的入口 140 —致(例如,與入口 140相同)。換句話說,噴嘴144的入口提供到渦輪機(jī)進(jìn)入口塔110的入口 140。因此,到噴嘴144的入口也可以稱為入口 140。渦輪機(jī)進(jìn)入口塔110的入口平面145可以與噴嘴144的入口平面一致(例如,與噴嘴144的入口平面共面)。因此,噴嘴144的入口平面也可以稱為入口平面145。
[0035]噴嘴144可以直接通向渦輪機(jī)進(jìn)入口塔110的外部。如圖1中所展示,噴嘴144的入口平面145可以是圓形的,使得中央縱軸156是噴嘴144的入口平面145的中央軸(例如,對(duì)稱軸)。噴嘴144的入口平面145可以形成渦輪機(jī)進(jìn)入口塔110的外部環(huán)繞物與噴嘴144的內(nèi)部(及因此渦輪機(jī)進(jìn)入口塔110的內(nèi)部)之間的界面。入口 140及入口平面145可以是實(shí)質(zhì)上水平的(例如,水平的)。
[0036]在入口平面145處開始并且在到噴嘴144的出口 165處結(jié)束,噴嘴144內(nèi)的流通道160隨著從渦輪機(jī)進(jìn)入口塔110的頂部到渦輪機(jī)進(jìn)入口塔110中的垂直向下距離增加而漸縮(例如,漸細(xì))。即,流通道160隨著從渦輪機(jī)進(jìn)入口塔110的頂部到渦輪機(jī)進(jìn)入口塔110中的垂直向下距離增加而漸縮(例如,變得更小)。出口 165還形成到實(shí)質(zhì)上垂直的(例如,垂直的)內(nèi)導(dǎo)管170的入口,內(nèi)導(dǎo)管170可以沿著其長(zhǎng)度具有實(shí)質(zhì)上一致的橫截面。舉例來說,噴嘴144流體地耦合到導(dǎo)管170上。對(duì)于其它實(shí)施例,導(dǎo)管170可以在從噴嘴144朝向基座151的垂直向下方向上漸縮(未展示)。
[0037]流通道160在噴嘴144內(nèi)的橫截面面積(垂直于中央縱軸156)在噴嘴144的入口 140與出口 165之間減小,如圖1中所展示。噴嘴144用于增加入口 140與出口 165之間的流速。如圖1中所展示,使流通過噴嘴144引起流匯聚,且因此加速。換句話說,風(fēng)通過入口 140進(jìn)入噴嘴144并且從入口 140到出口 165被加速。對(duì)于導(dǎo)管170漸縮的實(shí)施例,風(fēng)可以在導(dǎo)管170內(nèi)進(jìn)一步匯聚且加速。
[0038]支撐柱150可以是中空的。導(dǎo)管170可以定位在支撐柱150的內(nèi)部?jī)?nèi)并且可以從噴嘴144的出口 165延伸到彎頭172,彎頭172耦合到出口導(dǎo)管174 (例如,有時(shí)稱為渦輪機(jī)入口導(dǎo)管)上,出口導(dǎo)管174通向出口 142。因此,導(dǎo)管170在噴嘴144與出口導(dǎo)管174之間并且流體地耦合到噴嘴144及出口導(dǎo)管174上。
[0039]導(dǎo)管170可以是實(shí)質(zhì)上垂直的(例如,垂直的)。舉例來說,導(dǎo)管170的中央縱軸176可以是實(shí)質(zhì)上垂直的(例如,垂直的)并且可以與噴嘴144的中央縱軸156實(shí)質(zhì)上共線(例如,共線),如圖1中所展示。換句話說,噴嘴144及導(dǎo)管170可以實(shí)質(zhì)上垂直地(例如,垂直地)對(duì)準(zhǔn)。
[0040]噴嘴144中的流通道160及導(dǎo)管170中的流通道177可以是相連的并且可以形成連續(xù)的、實(shí)質(zhì)上垂直的(例如,垂直的)流通道178,流通道178在噴嘴144的入口 140處通向渦輪機(jī)進(jìn)入口塔110的外部。舉例來說,流通道178可以在噴嘴144的入口平面145處開始并且實(shí)質(zhì)上垂直地(例如,垂直地)延伸到出口導(dǎo)管174。
[0041]出口導(dǎo)管174可以是實(shí)質(zhì)上水平的。舉例來說,出口導(dǎo)管174的中央縱軸179可以是實(shí)質(zhì)上水平的并且可以實(shí)質(zhì)上垂直(例如,垂直)于導(dǎo)管170的中央縱軸176且實(shí)質(zhì)上垂直(例如,垂直)于噴嘴144的中央縱軸156,如圖1中所展示。
[0042]彎頭172及出口導(dǎo)管174將風(fēng)從導(dǎo)管170引導(dǎo)到渦輪機(jī)120的葉片143上。因此,出口導(dǎo)管174流體地耦合到渦輪機(jī)120上并且將導(dǎo)管170及噴嘴144流體地耦合到渦輪機(jī)120上。出口 142處(即,渦輪機(jī)進(jìn)入口塔110及導(dǎo)管174的出口處)的流速可以稱為渦輪機(jī)入口流速。
[0043]渦輪機(jī)120具有可以是實(shí)質(zhì)上水平的(例如,水平的)軸桿180,即,軸桿180可以具有中央縱軸182,中央縱軸182是實(shí)質(zhì)上水平的(例如,水平的)并且實(shí)質(zhì)上平行(例如,平行)于出口導(dǎo)管174的中央縱軸179。舉例來說,渦輪機(jī)120可稱為水平軸渦輪機(jī)。
[0044]出口導(dǎo)管174的中央縱軸179及軸桿180的中央縱軸182可以是實(shí)質(zhì)上共線的(例如,共線的)。請(qǐng)注意,對(duì)于此實(shí)施例,渦輪機(jī)進(jìn)入口塔110的出口 142處的風(fēng)速可以是實(shí)質(zhì)上水平的。軸桿180的中央縱軸182可以實(shí)質(zhì)上垂直(例如,垂直)于導(dǎo)管170的中央縱軸176且實(shí)質(zhì)上垂直(例如,垂直)于噴嘴144的中央縱軸156。
[0045]替代地,對(duì)于另一實(shí)施例,可省略彎頭172及出口導(dǎo)管174,并且渦輪機(jī)120可以定位在導(dǎo)管170的出口處使得其軸桿180是實(shí)質(zhì)上垂直的(例如,垂直的)。舉例來說,軸桿180的中央縱軸182可以是實(shí)質(zhì)上垂直的(例如,垂直的)并且與導(dǎo)管170的中央縱軸176實(shí)質(zhì)上共線(例如,共線)且與噴嘴144的中央縱軸156實(shí)質(zhì)上共線(例如,共線)。在此實(shí)施例中,渦輪機(jī)120可稱為垂直軸渦輪機(jī)。舉例來說,導(dǎo)管170可以直接流體地耦合到渦輪機(jī)120上。
[0046]請(qǐng)注意,對(duì)于垂直軸渦輪機(jī)實(shí)施例導(dǎo)管170的出口處的風(fēng)速為渦輪機(jī)入口速度并且渦輪機(jī)120直接從導(dǎo)管170接收風(fēng)。因此,導(dǎo)管170的出口為渦輪機(jī)進(jìn)入口塔110的出口,這意味著渦輪機(jī)進(jìn)入口塔110的出口處的速度是實(shí)質(zhì)上垂直的。對(duì)于垂直軸渦輪機(jī),流通道178在噴嘴144的入口平面145及因此入口 140處(例如,在噴嘴144的入口平面145處開始)通向渦輪機(jī)進(jìn)入口塔110的外部并且延伸到垂直軸渦輪機(jī)中。
[0047]彎頭172可以具有曲率半徑,所述曲率半徑用于保持流損失相對(duì)低。此外,出口導(dǎo)管174中的損失可以是相對(duì)小的。因此,導(dǎo)管170的出口處的風(fēng)速以及出口導(dǎo)管174的出口處的風(fēng)速可以是實(shí)質(zhì)上相同。彎頭172、導(dǎo)管170及出口導(dǎo)管174的內(nèi)表面可以由光滑材料制成以減少歸因于表面摩擦的損失??梢詫?shí)施湍流抑制器以減少彎頭172、噴嘴144、導(dǎo)管170及出口導(dǎo)管174中的湍流,所述湍流可能由彎頭172、噴嘴144、導(dǎo)管170及出口導(dǎo)管174中的瑕疵及異常引起。
[0048]在操作期間,噴嘴144接收風(fēng)并且在風(fēng)實(shí)質(zhì)上垂直(例如,垂直)向下流動(dòng)時(shí)使風(fēng)加速。對(duì)于其中渦輪機(jī)120是水平軸渦輪機(jī)的實(shí)施例,導(dǎo)管170從噴嘴144接收經(jīng)加速的風(fēng)并且將其實(shí)質(zhì)上垂直(例如,垂直)向下地引導(dǎo)到彎頭172。對(duì)于其中導(dǎo)管170漸縮的實(shí)施例,導(dǎo)管170在風(fēng)流動(dòng)通過其時(shí)進(jìn)一步使風(fēng)加速。
[0049]彎頭172通過使風(fēng)轉(zhuǎn)動(dòng)實(shí)質(zhì)上90度來將風(fēng)引導(dǎo)到出口導(dǎo)管174。例如當(dāng)渦輪機(jī)120為水平軸渦輪機(jī)時(shí),出口導(dǎo)管174將風(fēng)引導(dǎo)到渦輪機(jī)120。對(duì)于另一實(shí)施例(例如當(dāng)渦輪機(jī)120為垂直軸渦輪機(jī)時(shí)),當(dāng)風(fēng)實(shí)質(zhì)上垂直(例如,垂直)向下流動(dòng)時(shí),渦輪機(jī)120可以直接從導(dǎo)管170接收風(fēng)。
[0050]圖2為具有渦輪機(jī)進(jìn)入口塔210的風(fēng)能轉(zhuǎn)換系統(tǒng)200的剖視透視圖。在圖1及2中使用共同編號(hào)來識(shí)別圖1及2共有的組件。所述共有組件可如上文結(jié)合圖1論述。
[0051]風(fēng)能轉(zhuǎn)換系統(tǒng)200可以是與風(fēng)能轉(zhuǎn)換系統(tǒng)100實(shí)質(zhì)上相同的(例如,可以是相同的),區(qū)別僅在于葉片230從噴嘴144的內(nèi)表面147延伸到噴嘴144的內(nèi)部。舉例來說,葉片230可以從噴嘴144的內(nèi)表面147實(shí)質(zhì)上徑向(例如,徑向)延伸到噴嘴144的內(nèi)部中。葉片230還可以從入口 140(或從鄰近于入口 140的位置)軸向(例如,垂直向下)延伸到噴嘴144的出口 165。
[0052]葉片230可以圍繞內(nèi)表面147的整個(gè)周邊(例如,圓周)分布以產(chǎn)生(例如,界定)多個(gè)流通道235,其中每一個(gè)流通道235在連續(xù)鄰近葉片230之間,如圖2中所展示。因此,存在多個(gè)流通道235。葉片230可以由光滑材料制成以減少歸因于表面摩擦的損失。
[0053]在到噴嘴144的入口 140處開始并且在到噴嘴144的出口 165處結(jié)束,每一個(gè)流通道235可以隨著從噴嘴144的頂部到噴嘴144中的垂直向下距離增加而漸縮(例如,漸細(xì))。S卩,每一個(gè)流通道235隨著到噴嘴144中的垂直向下距離增加而漸縮(例如,變得更小)。每一個(gè)流通道235可以在導(dǎo)管170處終止并且可以通向?qū)Ч?70。
[0054]在操作期間,噴嘴144的每一個(gè)流通道235接收風(fēng)并且使風(fēng)加速。導(dǎo)管170從每一個(gè)流通道235接收經(jīng)加速的風(fēng)。在風(fēng)由導(dǎo)管170接收之后,風(fēng)可以行進(jìn)到渦輪機(jī)120,如上文結(jié)合圖1描述。
[0055]對(duì)于一些實(shí)施例,致動(dòng)器286 (例如,壓電致動(dòng)器)可以物理地耦合到噴嘴144的外表面上且/或物理地耦合到葉片230中的一或多者上,如圖2中所展示。舉例來說,致動(dòng)器286可以耦合成與噴嘴144的外表面直接物理接觸且/或與葉片230的表面直接物理接觸。致動(dòng)器286電耦合到控制器290上以從控制器290接收電信號(hào)。
[0056]風(fēng)速傳感器(例如,風(fēng)速計(jì)292)可以位于渦輪機(jī)進(jìn)入口塔210的頂部上方以感測(cè)渦輪機(jī)進(jìn)入口 210外部的風(fēng)速。風(fēng)速計(jì)292可以電耦合到控制器290上以將指示所感測(cè)到的風(fēng)速的電信號(hào)發(fā)送到控制器290。風(fēng)標(biāo)294可以定位在渦輪機(jī)進(jìn)入口塔210的頂部上方并且可以電耦合到控制器290上以將指示所感測(cè)到的風(fēng)向的電信號(hào)發(fā)送到控制器290。
[0057]響應(yīng)于從風(fēng)速計(jì)292接收到指示風(fēng)速的信號(hào),控制器290可以將電信號(hào)發(fā)送到致動(dòng)器286。接著,耦合到噴嘴144的致動(dòng)器286響應(yīng)于從控制器290接收電信號(hào)通過直接在噴嘴144的外表面上施加力來調(diào)整噴嘴144的形狀(例如,輪廓)及/或大小。即,可以基于風(fēng)速調(diào)整噴嘴144的形狀及/或大小。舉例來說,致動(dòng)器286可以調(diào)整噴嘴144在與入口平面145相距特定垂直距離處的特定直徑。通過調(diào)整噴嘴144的大小及/或形狀,致動(dòng)器286可以調(diào)整噴嘴144的漸縮(漸細(xì))量。
[0058]控制器290可以存儲(chǔ)對(duì)應(yīng)于可施加到致動(dòng)器286以將噴嘴144的特定直徑設(shè)定到某個(gè)數(shù)值的電壓的電壓值。所述某個(gè)數(shù)值可以對(duì)應(yīng)于提供速度的某個(gè)增加及/或針對(duì)某個(gè)風(fēng)速的經(jīng)減少的損失以實(shí)現(xiàn)某個(gè)功率輸出的直徑。
[0059]舉例來說,風(fēng)速計(jì)292可檢測(cè)風(fēng)速并且將指示風(fēng)速的信號(hào)發(fā)送到控制器290。接著,控制器290可以確定在出口 142處(例如,水平軸渦輪機(jī))或在導(dǎo)管170的出口處(例如,垂直軸渦輪機(jī))的特定速度以產(chǎn)生某個(gè)功率??刂破?90可以針對(duì)所檢測(cè)到的風(fēng)速進(jìn)一步確定可施加多少電壓到致動(dòng)器286以調(diào)整噴嘴144的大小及/或形狀,從而在出口 142處或在導(dǎo)管170的出口處產(chǎn)生特定速度。舉例來說,控制器290可以指示致動(dòng)器286調(diào)整噴嘴144的漸縮以在出口 142處或?qū)Ч?70的出口處產(chǎn)生特定速度。
[0060]類似地,控制器290可以基于所檢測(cè)到的風(fēng)速調(diào)整噴嘴144的大小及/或形狀以減少流損失。舉例來說,控制器290可以基于所檢測(cè)到的風(fēng)速調(diào)整噴嘴144的漸縮以減少流損失。
[0061]耦合到連續(xù)鄰近葉片230的致動(dòng)器286可以響應(yīng)于從控制器290接收電信號(hào)而基于風(fēng)速通過直接在連續(xù)鄰近葉片230的表面上施加力來調(diào)整連續(xù)鄰近葉片230之間的每一流通道235的形狀(例如,輪廓)及/大小。即,可基于風(fēng)速調(diào)整連續(xù)鄰近葉片230之間的每一流通道235的大小及/或形狀(例如,漸縮量)。
[0062]控制器290還可以存儲(chǔ)對(duì)應(yīng)于可施加到耦合到連續(xù)鄰近葉片230的致動(dòng)器286上以設(shè)定連續(xù)鄰近葉片230之間的流通道235的大小及/或形狀從而提供通過流通道235的風(fēng)的速度的增加及/或針對(duì)某個(gè)風(fēng)速的經(jīng)減少的損失以實(shí)現(xiàn)某個(gè)功率輸出的電壓的電壓值。
[0063]舉例來說,風(fēng)速計(jì)292可檢測(cè)風(fēng)速并且將指示風(fēng)速的信號(hào)發(fā)送到控制器290。接著,控制器290可以確定在出口 142處或在導(dǎo)管170的出口處的特定速度以產(chǎn)生某個(gè)功率??刂破?90可以針對(duì)所檢測(cè)到的風(fēng)速進(jìn)一步確定可施加多少電壓到耦合到連續(xù)鄰近葉片上的致動(dòng)器286以調(diào)整連續(xù)鄰近葉片230之間的流通道235的大小及/或形狀(例如,漸縮量),從而在出口 142處或在導(dǎo)管170的出口處產(chǎn)生特定速度。對(duì)于一些實(shí)施例,可基于風(fēng)速同時(shí)調(diào)整耦合到噴嘴144及葉片230的致動(dòng)器286。
[0064]請(qǐng)注意,上文及下文論述的致動(dòng)器286響應(yīng)于從控制器290接收電信號(hào)。舉例來說,對(duì)于一些實(shí)施例,致動(dòng)器286可以響應(yīng)于從控制器290接收電信號(hào)而直接在其可直接附接到的表面上施加力。
[0065]圖3為具有渦輪機(jī)進(jìn)入口塔310的風(fēng)能轉(zhuǎn)換系統(tǒng)300的剖視透視圖,其中進(jìn)入口組合件343定位在支撐柱150的頂部處并且因此定位在渦輪機(jī)進(jìn)入口塔310的頂部處。在圖1及3中使用共同編號(hào)來識(shí)別圖1及3所共有的組件。所述共有組件可如上文結(jié)合圖1論述。
[0066]進(jìn)入口組合件343可以包含葉片330,其可以從進(jìn)入口組合件343的噴嘴144的內(nèi)表面147實(shí)質(zhì)上垂直(例如,垂直)向上延伸到進(jìn)入口組合件343的物件,例如偏轉(zhuǎn)器365。葉片330的下邊緣可以與噴嘴144的內(nèi)表面147直接接觸并且葉片330的上邊緣可以與偏轉(zhuǎn)器365直接接觸。偏轉(zhuǎn)器365及葉片330可以由光滑材料制成以減少歸因于表面摩擦的損失。
[0067]葉片330可圍繞內(nèi)表面147的整個(gè)周邊(例如,圓周)分布以產(chǎn)生多個(gè)漸縮流通道335,其中每一個(gè)流通道335在連續(xù)鄰近葉片330之間,如圖3中所展示。每一個(gè)流通道335的入口平面340可以實(shí)質(zhì)上平行(例如,平行)于中央縱軸156,并且因此每一個(gè)流通道335的入口平面340可以是實(shí)質(zhì)上垂直的(例如,垂直的)。每一個(gè)入口平面340對(duì)應(yīng)于入口 342,這意味著每一個(gè)入口 342可以是實(shí)質(zhì)上垂直(例如,垂直)的。對(duì)于一些實(shí)施例,每一個(gè)流通道335可以在從鄰近噴嘴144的外邊緣的位置(例如,從入口平面340)朝向噴嘴144的內(nèi)部的方向上漸縮(例如,變得更小)。
[0068]入口 342為到渦輪機(jī)進(jìn)入口塔310并且因此到進(jìn)入口組合件343的入口。因此,對(duì)于一些實(shí)施例,進(jìn)入口組合件343具有圍繞進(jìn)入口組合件343的整個(gè)周邊并且在偏轉(zhuǎn)器365與噴嘴144之間分布的多個(gè)實(shí)質(zhì)上垂直(例如,垂直)的離散入口 342。入口 342允許風(fēng)從實(shí)質(zhì)上任何盛行的風(fēng)向(例如在圍繞進(jìn)入口組合件343的整個(gè)周邊的實(shí)質(zhì)上任何位置處)進(jìn)入進(jìn)入口組合件343。舉例來說,風(fēng)可以圍繞進(jìn)入口組合件343的周邊實(shí)質(zhì)上360度(例如,360度)進(jìn)入進(jìn)入口組合件343。這避免了需要將風(fēng)能轉(zhuǎn)換系統(tǒng)的入口或風(fēng)能轉(zhuǎn)換系統(tǒng)的渦輪機(jī)轉(zhuǎn)向到風(fēng)中,(例如)從而省去了有時(shí)用于將風(fēng)能轉(zhuǎn)換系統(tǒng)的入口或風(fēng)能轉(zhuǎn)換系統(tǒng)的潤(rùn)輪機(jī)轉(zhuǎn)向到風(fēng)中的調(diào)向系統(tǒng)。
[0069]進(jìn)入口組合件343可以包含偏轉(zhuǎn)器365上的(例如作為偏轉(zhuǎn)器365的一部分)蓋350。蓋350的外邊緣357可以鄰近于葉片330中的每一者的外側(cè)360并且因此可以鄰近于每一個(gè)流通道335的入口平面340及因此入口 342。對(duì)于一些實(shí)施例,蓋350可以是半球形的,如圖3中所展示。
[0070]偏轉(zhuǎn)器365可以從在噴嘴144的垂直上方的位置(例如,從蓋350)向下延伸到噴嘴144的內(nèi)部中,例如偏轉(zhuǎn)器365可以延伸穿過噴嘴144的入口 140。舉例來說,偏轉(zhuǎn)器365可以稱為嵌套在噴嘴144內(nèi)。對(duì)于一些實(shí)施例,噴嘴144、偏轉(zhuǎn)器365及葉片330可以(例如)在支撐柱150的頂部處形成渦輪機(jī)進(jìn)入口塔310的進(jìn)入口組合件343,其中進(jìn)入口組合件343流體地耦合到導(dǎo)管170上并且因此流體地耦合到渦輪機(jī)120上。請(qǐng)注意,渦輪機(jī)120可以鄰近于渦輪機(jī)進(jìn)入口塔310的基座151定位。
[0071]偏轉(zhuǎn)器365可以從鄰近于進(jìn)入口組合件343的外邊緣的位置向內(nèi)漸縮(例如,漸細(xì))到噴嘴144的中央縱軸156處的實(shí)質(zhì)上一點(diǎn)(例如,由參考標(biāo)號(hào)367指示),如圖3中所展示。換句話說,偏轉(zhuǎn)器365隨著從鄰近于渦輪機(jī)進(jìn)入口塔310的頂部并且因此鄰近于進(jìn)入口組合件343的頂部的位置到渦輪機(jī)進(jìn)入口塔310中的垂直向下距離增加而漸縮(漸細(xì))。對(duì)于一些實(shí)施例,當(dāng)從噴嘴144的內(nèi)表面147觀察時(shí),偏轉(zhuǎn)器365可具有凹曲率。
[0072]漸縮流通道370可以在偏轉(zhuǎn)器365與噴嘴144的內(nèi)表面147之間。每一個(gè)流通道335可以通向漸縮流通道370,其中漸縮流通道370在到進(jìn)入口組合件343中的方向上漸縮(例如,變得更小)。請(qǐng)注意,對(duì)于一些實(shí)施例,進(jìn)入口組合件343經(jīng)配置以允許風(fēng)從實(shí)質(zhì)上任何盛行風(fēng)向進(jìn)入流通道370。
[0073]對(duì)于一些實(shí)施例,漸縮流通道370可以是彎曲的,如圖3中所展示。舉例來說,流通道370可經(jīng)配置以朝向垂直向下方向轉(zhuǎn)動(dòng)風(fēng)流同時(shí)引起所述風(fēng)流匯聚及加速。S卩,流通道370可以沿著彎曲路徑漸縮。
[0074]偏轉(zhuǎn)器365可以與噴嘴144實(shí)質(zhì)上同軸(例如,與噴嘴144同軸)。舉例來說,偏轉(zhuǎn)器365及噴嘴144可共享實(shí)質(zhì)上垂直的(例如,垂直的)中央縱軸156,例如,中央縱軸156為偏轉(zhuǎn)器365及噴嘴144兩者的中央縱軸。換句話說,中央縱軸156是偏轉(zhuǎn)器365及噴嘴144所共有的。即,偏轉(zhuǎn)器365及噴嘴144可以彼此實(shí)質(zhì)上垂直對(duì)準(zhǔn)(例如,彼此垂直對(duì)準(zhǔn))。對(duì)于一些實(shí)施例,偏轉(zhuǎn)器365及噴嘴144可以與導(dǎo)管170實(shí)質(zhì)上垂直對(duì)準(zhǔn)(例如,與導(dǎo)管170垂直對(duì)準(zhǔn))。
[0075]流通道370可以是偏轉(zhuǎn)器365與噴嘴144的內(nèi)表面147之間的環(huán)形物,如圖4A中所展示,圖4A為沿著圖3中的線4A-4A觀察的橫截面。對(duì)于一些實(shí)施例,流通道370可以在噴嘴144內(nèi)在偏轉(zhuǎn)器365終止之處(即,在噴嘴144的出口 165之前(例如,在出口 165上方一垂直距離處))終止,如圖3的參考標(biāo)號(hào)367所指示。
[0076]環(huán)形流通道370可以在噴嘴144內(nèi)轉(zhuǎn)變到(例如)具有圓形橫截面的流通道372,如圖4B中所展示,圖4B為沿著圖3中的線4B-4B觀察的橫截面。舉例來說,流通道272可以是噴嘴144的漸縮流通道160 (圖1)的一部分。噴嘴144及因此流通道372可以從偏轉(zhuǎn)器365終止之處繼續(xù)漸縮(例如,漸細(xì))到噴嘴144的出口 165。對(duì)于一些實(shí)施例,噴嘴144可以在偏轉(zhuǎn)器365終止之后為彎曲的。
[0077]在操作期間,在每一個(gè)流通道335的入口 342處接收風(fēng)。當(dāng)風(fēng)流動(dòng)通過每一個(gè)流通道335時(shí),其匯聚并且因此加速。當(dāng)加速風(fēng)流動(dòng)通過每一個(gè)流通道335時(shí),其可以通過相應(yīng)流通道335的曲率(例如)朝向垂直向下方向轉(zhuǎn)向。接著,在流通道370中從每一個(gè)流通道335接收經(jīng)加速的風(fēng)。舉例來說,偏轉(zhuǎn)器365的外表面將風(fēng)偏轉(zhuǎn)到噴嘴144中使得風(fēng)流動(dòng)通過流通道370。
[0078]當(dāng)風(fēng)流動(dòng)通過流通道370時(shí),其匯聚并且因此加速。當(dāng)加速風(fēng)流動(dòng)通過流通道370時(shí),其可以通過流通道370的曲率進(jìn)一步朝向垂直向下方向轉(zhuǎn)向。請(qǐng)注意,流通道370中的匯聚、加速風(fēng)可以具有實(shí)質(zhì)上環(huán)形的橫截面。
[0079]接著,在流通道372中從流通道370接收經(jīng)加速的風(fēng)。當(dāng)風(fēng)流退出流通道370并且進(jìn)入流通道372中時(shí),風(fēng)流可以從流通道370中的具有實(shí)質(zhì)上環(huán)形橫截面的流轉(zhuǎn)變到(例如)流通道372中的具有實(shí)質(zhì)上圓形橫截面的流。當(dāng)風(fēng)流動(dòng)通過流通道372時(shí),其匯聚并且因此加速。對(duì)于一些實(shí)施例,當(dāng)加速風(fēng)流動(dòng)通過流通道372時(shí),其可以通過流通道372的曲率進(jìn)一步朝向垂直向下方向轉(zhuǎn)向。
[0080]風(fēng)可以在進(jìn)入口組合件343的入口 342的實(shí)質(zhì)上水平上游。當(dāng)風(fēng)從入口 342流動(dòng)到噴嘴144的出口 165時(shí),風(fēng)可朝向垂直向下方向轉(zhuǎn)向,使得風(fēng)流在噴嘴144的出口 165處是實(shí)質(zhì)上垂直的。導(dǎo)管170從流通道372接收經(jīng)加速的、實(shí)質(zhì)上垂直的風(fēng)流(例如,具有圓形橫截面)。在風(fēng)由導(dǎo)管170接收之后,風(fēng)可以行進(jìn)到渦輪機(jī)120,如上文結(jié)合圖1描述。
[0081]對(duì)于一些實(shí)施例,如圖3中所展示,致動(dòng)器286可以物理地耦合到葉片330中的一或多者上并且可以電耦合到控制器290上以從控制器290接收電信號(hào)。舉例來說,致動(dòng)器286可以耦合成與葉片330的表面直接物理接觸。如圖3中所展示,致動(dòng)器286還可以耦合成與偏轉(zhuǎn)器365的外表面直接物理接觸且/或與噴嘴144的外表面直接物理接觸并且可以電耦合到控制器290以從控制器290接收電信號(hào)。換句話說,一或多個(gè)致動(dòng)器可以耦合到偏轉(zhuǎn)器365的外表面、噴嘴144的外表面及葉片330的表面中的至少一者。
[0082]響應(yīng)于從風(fēng)速計(jì)292接收指示風(fēng)速的信號(hào),控制器290可以將電信號(hào)發(fā)送到致動(dòng)器286。接著,耦合到偏轉(zhuǎn)器365的致動(dòng)器286可以響應(yīng)于從控制器290接收電信號(hào)通過直接在偏轉(zhuǎn)器365的外表面上施加力來調(diào)整偏轉(zhuǎn)器365的大小及/或形狀(例如,漸縮量)。即,可基于流通道370及噴嘴144外部的盛行風(fēng)速來調(diào)整偏轉(zhuǎn)器365的大小及/或形狀。
[0083]舉例來說,可通過使用耦合到偏轉(zhuǎn)器365上的致動(dòng)器286調(diào)整偏轉(zhuǎn)器365的大小及/或形狀及/或通過使用耦合到噴嘴144上的致動(dòng)器286調(diào)整噴嘴144的大小及/或形狀來調(diào)整偏轉(zhuǎn)器365與噴嘴144的內(nèi)表面147之間的流通道370的大小及/或形狀。此外,可通過調(diào)整耦合到偏轉(zhuǎn)器365及/或噴嘴144上的致動(dòng)器286來調(diào)整流通道370的轉(zhuǎn)向半徑(例如,曲率半徑)。耦合到偏轉(zhuǎn)器365上的致動(dòng)器286可響應(yīng)于從控制器290接收電信號(hào)而調(diào)整偏轉(zhuǎn)器365的大小及/或形狀,且/或耦合到噴嘴144上的致動(dòng)器286可響應(yīng)于從控制器290接收電信號(hào)而調(diào)整噴嘴144的大小及/或形狀。
[0084]控制器290可以存儲(chǔ)對(duì)應(yīng)于可施加到耦合到噴嘴144上的致動(dòng)器286上且/或施加到耦合到偏轉(zhuǎn)器365上的致動(dòng)器286上的電壓的電壓值以設(shè)定流通道370的大小及/或形狀從而提供速度的某個(gè)增加及/或針對(duì)某個(gè)風(fēng)速的經(jīng)減少的損失以實(shí)現(xiàn)某個(gè)功率輸出。舉例來說,風(fēng)速計(jì)292可檢測(cè)風(fēng)速并且將指示所述風(fēng)速的信號(hào)發(fā)送到控制器290??刂破?90可以針對(duì)所檢測(cè)到的風(fēng)速確定可施加多少電壓到致動(dòng)器286以設(shè)定流通道370的大小及/或形狀,從而在出口 142處或在導(dǎo)管170的出口處產(chǎn)生特定速度。
[0085]耦合到連續(xù)鄰近葉片330上的致動(dòng)器286可以基于風(fēng)速通過直接在連續(xù)鄰近葉片330的表面上施加力來調(diào)整連續(xù)鄰近葉片330之間的流通道335的大小及/或形狀(例如,漸縮量)。即,可基于風(fēng)速調(diào)整連續(xù)鄰近葉片330之間的每一個(gè)流通道335的大小及/或形狀??刂破?90可以將電信號(hào)發(fā)送到耦合到葉片330上的致動(dòng)器286。接著,耦合到葉片330上的致動(dòng)器286可以響應(yīng)于從控制器290接收電信號(hào)通過直接在葉片330的表面上施加力來調(diào)整連續(xù)鄰近葉片330之間的每一個(gè)流通道335的大小及/或形狀。
[0086]控制器290還可以存儲(chǔ)對(duì)應(yīng)于可施加到耦合到連續(xù)鄰近葉片330上的致動(dòng)器286上以設(shè)定連續(xù)鄰近葉片330之間的每一個(gè)流通道335的大小及/或形狀從而提供通過每一個(gè)流通道335的風(fēng)的速度的增加及/或針對(duì)某個(gè)風(fēng)速的經(jīng)減少的損失以實(shí)現(xiàn)某個(gè)功率輸出的電壓的電壓值。
[0087]舉例來說,風(fēng)速計(jì)292可檢測(cè)風(fēng)速并且將指示風(fēng)速的信號(hào)發(fā)送到控制器290。接著,控制器290可以確定在出口 142處或在導(dǎo)管170的出口處的特定速度以產(chǎn)生某個(gè)功率??刂破?90可以針對(duì)所檢測(cè)到的風(fēng)速進(jìn)一步確定可施加多少電壓到耦合到連續(xù)鄰近葉片330上的致動(dòng)器286以調(diào)整連續(xù)鄰近葉片330之間的每一個(gè)流通道335的大小及/或形狀,從而在出口 142處或在導(dǎo)管170的出口處產(chǎn)生特定速度。對(duì)于一些實(shí)施例,可結(jié)合調(diào)整流通道370的大小、形狀及/或曲率半徑(例如與調(diào)整整流通道370的大小、形狀及/或曲率半徑實(shí)質(zhì)上同時(shí)發(fā)生)來調(diào)整流通道335的大小及/或形狀。
[0088]圖5為具有渦輪機(jī)進(jìn)入口塔510的風(fēng)能轉(zhuǎn)換系統(tǒng)500的剖視透視圖,其中進(jìn)入口組合件543定位在支撐柱150的頂部處并且因此定位在渦輪機(jī)進(jìn)入口塔510的頂部處。在圖1及5中使用共同編號(hào)以識(shí)別圖1及5共有的組件。所述共有組件可如上文結(jié)合圖1論述。
[0089]進(jìn)入口組合件543包含噴嘴144及噴嘴544,例如漏斗。舉例來說,可認(rèn)為噴嘴544嵌套在噴嘴144內(nèi)。進(jìn)入口組合件543流體地耦合到導(dǎo)管170上并且因此流體地耦合到渦輪機(jī)120上。請(qǐng)注意,渦輪機(jī)120可以鄰近于渦輪機(jī)進(jìn)入口塔510的基座151。
[0090]噴嘴144及噴嘴544可以是實(shí)質(zhì)上同軸(例如,同軸)的,其中噴嘴144的中央縱軸156也為噴嘴544的中央縱軸。舉例來說,噴嘴144及噴嘴544可以共享實(shí)質(zhì)上垂直的(例如,垂直的)中央縱軸156,例如中央縱軸156為噴嘴144及噴嘴544兩者的中央縱軸。換句話說,中央縱軸156是噴嘴144及噴嘴544所共有的。因此,噴嘴144及噴嘴544是實(shí)質(zhì)上垂直的(例如,垂直的)。噴嘴144及噴嘴544可以彼此實(shí)質(zhì)上垂直對(duì)準(zhǔn)(例如,彼此垂直對(duì)準(zhǔn))并且與導(dǎo)管170實(shí)質(zhì)上垂直對(duì)準(zhǔn)(例如,垂直對(duì)準(zhǔn))。
[0091]對(duì)于一些實(shí)施例,噴嘴544可以與噴嘴144實(shí)質(zhì)上相同(例如,相同)。舉例來說,噴嘴144及噴嘴544可實(shí)質(zhì)上為錐形。對(duì)于其它實(shí)施例,噴嘴144及噴嘴544可以具有彎曲的側(cè)壁。噴嘴544可以由光滑材料制成以減少歸因于表面摩擦的損失。
[0092]噴嘴544可以包含入口 540及入口平面545,其分別為進(jìn)入口組合件543的第一入口及第一入口平面,其中入口 540及入口平面545可以是實(shí)質(zhì)上水平的(例如,水平的)。對(duì)于一些實(shí)施例,噴嘴144的入口平面145及噴嘴544的入口平面545彼此實(shí)質(zhì)上平行(例如,平行)并且實(shí)質(zhì)上垂直(例如,垂直)于中央縱軸156。
[0093]噴嘴144的入口平面145及入口 140可以處于與噴嘴544的入口平面545及入口540不同的垂直水平面處。舉例來說,噴嘴544的入口平面545及因此入口 540可以處于高于噴嘴144的入口平面145及因此入口 140的垂直水平面處。換句話說,噴嘴544可以從噴嘴144上方的垂直水平面延伸且延伸到噴嘴144中。
[0094]支撐件550及552可以用于將噴嘴544耦合到噴嘴144上,如圖5中所展示。支撐件550可以跨越圍繞進(jìn)入口組合件543的圓周的開口 560延伸。舉例來說,支撐件550中的每一者可以I禹合到噴嘴144的內(nèi)表面147上,可以延伸到噴嘴544的外表面553上并且可以耦合到外表面553上。開口 560可以在噴嘴544與噴嘴144之間。
[0095]噴嘴544可以包含由噴嘴544的內(nèi)表面547界定的漸縮流通道562。在入口平面545處開始并且在通向噴嘴144中的漸縮流通道的噴嘴544的出口 564處結(jié)束,噴嘴544內(nèi)的流通道562隨著從進(jìn)入口組合件543的頂部到進(jìn)入口組合件543中垂直向下距離增加而漸縮(例如,漸細(xì))。換句話說,噴嘴544隨著從進(jìn)入口組合件543的頂部到進(jìn)入口組合件543中的垂直向下距離增加而漸縮(例如,變得更小)。
[0096]外表面553可以用作偏轉(zhuǎn)器,其經(jīng)配置以類似于圖3中的偏轉(zhuǎn)器365的方式將風(fēng)偏轉(zhuǎn)到噴嘴144中。因此,噴嘴544可稱為具有通過其的漸縮流通道562的物件,例如敞開偏轉(zhuǎn)器。
[0097]噴嘴544可以直接通向渦輪機(jī)進(jìn)入口塔510的外部。如圖1中所展示,噴嘴544的入口平面545可以是圓形的,使得中央縱軸156為噴嘴544的入口平面545的中央軸(例如,對(duì)稱軸)。噴嘴544的入口平面545可以形成進(jìn)入口組合件543的外部環(huán)繞物與噴嘴544的內(nèi)部及因此進(jìn)入口組合件543的內(nèi)部之間的界面。入口 540及入口平面545可以是實(shí)質(zhì)上水平的(例如,水平的)并且實(shí)質(zhì)上垂直(例如,垂直)于中央軸156。
[0098]對(duì)于一些實(shí)施例,開口 560可以形成到進(jìn)入口組合件543的第二入口。舉例來說,開口 560的平面565可以是實(shí)質(zhì)上垂直的(例如,垂直的)且實(shí)質(zhì)上平行(例如,平行)于中央縱軸156,使得開口 560可以形成到進(jìn)入口組合件543的實(shí)質(zhì)上垂直(例如,垂直)的第二入口。由開口 560形成的進(jìn)入口組合件543的第二入口及進(jìn)入口組合件543的第一入口(其對(duì)應(yīng)于噴嘴544的入口 540)可以彼此實(shí)質(zhì)上垂直(例如,垂直)。開口 560的平面565可以形成進(jìn)入口組合件543的第二入口平面。
[0099]由開口 560形成的到進(jìn)入口組合件543的第二入口可以圍繞進(jìn)入口組合件543的實(shí)質(zhì)上整個(gè)周邊(例如,圓周)延伸。因此,第一及第二入口兩者允許風(fēng)從實(shí)質(zhì)上任何盛行風(fēng)向進(jìn)入進(jìn)入口組合件543。舉例來說,風(fēng)可以圍繞進(jìn)入口組合件543實(shí)質(zhì)上360度(例如,360度)進(jìn)入進(jìn)入口組合件543。這避免了需要將風(fēng)能轉(zhuǎn)換系統(tǒng)的入口或風(fēng)能轉(zhuǎn)換系統(tǒng)的渦輪機(jī)轉(zhuǎn)向到風(fēng)中,(例如)從而省去了對(duì)調(diào)向系統(tǒng)的需要。
[0100]噴嘴544可以延伸到噴嘴144的內(nèi)部。舉例來說,噴嘴544可以延伸穿過噴嘴144的入口 140。開口 560形成到流通道570的入口,流通道570在噴嘴144的內(nèi)表面147與噴嘴544的外表面553之間并且以噴嘴144的內(nèi)表面147與噴嘴544的外表面553為邊界。流通道570可以從開口 560延伸到噴嘴144內(nèi)噴嘴544終止的位置,例如鄰近于噴嘴544的出口 564的位置。舉例來說,流通道570及噴嘴544可以在噴嘴144的出口 165之前(例如,在出口 165的垂直上方)終止。流通道570可以從開口 560漸縮到噴嘴144內(nèi)噴嘴544終止的位置。對(duì)于一些實(shí)施例,流通道570可以是彎曲的,如圖5中所展示。
[0101]流通道570可以穿過噴嘴144的入口 140。流通道570可以實(shí)質(zhì)上在噴嘴144的入口 140處變成環(huán)形物,如圖6A中展示,圖6A為沿著圖5中的線6A-6A觀察的橫截面。環(huán)形流通道570可以在其在噴嘴144內(nèi)終止之處轉(zhuǎn)變成噴嘴144內(nèi)的(例如,噴嘴144的)流通道572,流通道572 (例如)具有圓形橫截面并且從噴嘴544的出口 564延伸到噴嘴144的出口 165,如圖5及圖6B中所展示,圖6B為沿著圖5及7中的線6B-6B觀察的橫截面。流通道572為噴嘴144的流通道160 (圖1)的一部分。流通道572在噴嘴544的實(shí)質(zhì)上垂直(例如,垂直)下方(例如,在噴嘴544的出口 564的實(shí)質(zhì)上垂直下方)延伸。
[0102]噴嘴544的漸縮流通道562在其出口 564處通向流通道572。噴嘴144及因此流通道572可以從噴嘴544的出口 564到噴嘴144的出口 165繼續(xù)漸縮(例如,漸細(xì))。即,噴嘴144及因此流通道572可以隨著從噴嘴544的出口 564到進(jìn)入口組合件543的垂直向下距離增加而朝噴嘴144的出口 165漸縮(例如,變得更小)
[0103]在操作期間,風(fēng)在到噴嘴544的入口 540處以及在到流通道570的開口(例如,入口 ) 560處被接收。當(dāng)風(fēng)從入口 540流動(dòng)通過噴嘴544的流通道562時(shí),其匯聚并且因此加速。經(jīng)加速的風(fēng)在噴嘴544的出口 564處退出流通道562并且在流通道572內(nèi)被接收。流動(dòng)通過噴嘴544的流通562的風(fēng)可以具有遞減的實(shí)質(zhì)上圓形橫截面直到其在出口 564處退出為止。
[0104]當(dāng)風(fēng)從入口 560流動(dòng)通過噴嘴544的外表面553與噴嘴144的內(nèi)表面147之間的流通道570時(shí),其匯聚并且因此加速。舉例來說,噴嘴544的外表面553可以將風(fēng)偏轉(zhuǎn)到噴嘴144中使得風(fēng)流動(dòng)通過流通道570。經(jīng)加速的風(fēng)在噴嘴544在噴嘴144內(nèi)終止之處(例如,鄰近于噴嘴544的出口 564之處)退出流通道570,并且在流通道572內(nèi)被接收。請(qǐng)注意,風(fēng)可以實(shí)質(zhì)上同時(shí)流動(dòng)通過(例如,同時(shí)流動(dòng)通過)流通道562及570。舉例來說,當(dāng)風(fēng)在流通道570中加速時(shí)風(fēng)在通道562中加速。
[0105]當(dāng)加速風(fēng)流動(dòng)通過流通道570時(shí),其可以通過流通道570的曲率朝向垂直向下方向轉(zhuǎn)向。從噴嘴144的入口 140開始,流動(dòng)通過流通道570的風(fēng)可以具有遞減的實(shí)質(zhì)上環(huán)形橫截面直到其退出流通道570為止。
[0106]當(dāng)風(fēng)退出流通道570且進(jìn)入流通道572時(shí),風(fēng)可從流通道570中的具有實(shí)質(zhì)上環(huán)形橫截面的流轉(zhuǎn)變到(例如)流通道572中的具有實(shí)質(zhì)上圓形橫截面的流。請(qǐng)注意,在流通道562中從入口 544流動(dòng)到流通道572的風(fēng)及在流通道570中從入口 560流動(dòng)到流通道572的風(fēng)可以是實(shí)質(zhì)上同軸的(例如,同軸的)。
[0107]來自流通道570的經(jīng)加速風(fēng)(例如,具有實(shí)質(zhì)上環(huán)形的橫截面)與來自流通道562的經(jīng)加速風(fēng)(例如,具有實(shí)質(zhì)上圓形的橫截面)在流通道572中合并以產(chǎn)生具有實(shí)質(zhì)上圓形橫截面的實(shí)質(zhì)上單個(gè)風(fēng)流(例如,單個(gè)風(fēng)流),例如結(jié)合圖6B在圖5中展示。當(dāng)風(fēng)流動(dòng)通過流通道572時(shí),其匯聚并且因此加速。對(duì)于一些實(shí)施例,流動(dòng)通過流通道572的加速風(fēng)可以是實(shí)質(zhì)上垂直向下的。
[0108]導(dǎo)管170從流通道572接收經(jīng)加速的實(shí)質(zhì)上垂直的風(fēng)流(例如,具有實(shí)質(zhì)上圓形橫截面)。在風(fēng)流由導(dǎo)管170接收之后,風(fēng)可以行進(jìn)到渦輪機(jī)120,如上文結(jié)合圖1描述。
[0109]對(duì)于一些實(shí)施例,如圖5中所展示,致動(dòng)器286可以耦合成與噴嘴544的外表面553直接物理接觸并且可以電耦合到控制器290以從控制器290接收電信號(hào)。響應(yīng)于從風(fēng)速計(jì)292接收指示風(fēng)速的信號(hào),控制器290可以將電信號(hào)發(fā)送到致動(dòng)器286。接著,耦合到噴嘴544的致動(dòng)器286可以響應(yīng)于來自控制器290的電信號(hào)通過直接在噴嘴544的外表面553上施加力來調(diào)整(例如)噴嘴544的內(nèi)部及外部?jī)烧叩某叽缂?或形狀(例如,漸縮量)。即,可基于風(fēng)速調(diào)整大小及/或形狀。
[0110]舉例來說,可以通過使用耦合到噴嘴544上的致動(dòng)器286調(diào)整噴嘴544的大小及/或形狀且/或通過使用耦合到噴嘴144上的致動(dòng)器286調(diào)整噴嘴144的大小及/或形狀(例如,漸縮量)來調(diào)整噴嘴544的外表面553與噴嘴144的內(nèi)表明面147之間的流通道570的大小及/或形狀。即,耦合到噴嘴544上的致動(dòng)器286響應(yīng)于從控制器290接收電信號(hào)而調(diào)整噴嘴544的大小及/或形狀且/或耦合到噴嘴144上的致動(dòng)器286響應(yīng)于從控制器290接收電信號(hào)而調(diào)整噴嘴144的大小及/或形狀。舉例來說,可基于風(fēng)速調(diào)整噴嘴144及/或噴嘴544的大小及/或形狀。
[0111]此外,可以通過調(diào)整耦合到噴嘴544及/或噴嘴144上的致動(dòng)器286來調(diào)整流通道570的轉(zhuǎn)向半徑(例如,曲率半徑)。耦合到噴嘴544的致動(dòng)器286也可用于調(diào)整噴嘴544中的流通道562的大小及/或形狀(例如,漸縮量)。換句話說,可響應(yīng)于耦合到噴嘴544上的致動(dòng)器286從控制器290接收電信號(hào)通過這些致動(dòng)器來調(diào)整流通道562的大小及/或形狀,且/或可響應(yīng)于耦合到噴嘴144上及/或噴嘴544的致動(dòng)器286從控制器290接收電信號(hào)通過這些致動(dòng)器來調(diào)整流通道570的大小及/或形狀。
[0112]控制器290可以存儲(chǔ)對(duì)應(yīng)于可施加到耦合到噴嘴144上的致動(dòng)器286上且/或施加到耦合到噴嘴544上的致動(dòng)器286上的電壓的電壓值以設(shè)定流通道570的大小及/或形狀(例如,漸縮量)及/或流通道562的大小及/或形狀(例如,漸縮量)從而提供速度的某個(gè)增加及/或針對(duì)某個(gè)風(fēng)速的經(jīng)減小的損失以實(shí)現(xiàn)某個(gè)功率輸出。
[0113]舉例來說,風(fēng)速計(jì)292可檢測(cè)風(fēng)速并且將指示風(fēng)速的信號(hào)發(fā)送到控制器290??刂破?90可以針對(duì)所檢測(cè)到的風(fēng)速確定可施加多少電壓到致動(dòng)器286以設(shè)定流通道570及/或流通道562的大小及/或形狀,從而在出口 142處或在導(dǎo)管170的出口處產(chǎn)生特定速度。
[0114]圖7為具有渦輪機(jī)進(jìn)入口塔710的風(fēng)能轉(zhuǎn)換系統(tǒng)700的剖視透視圖,其中進(jìn)入口組合件743定位在支撐柱150的頂部處并且因此定位在渦輪機(jī)進(jìn)入口塔710的頂部處。在圖1、5及7中使用共同編號(hào)以識(shí)別圖1、5及7所共有的組件。所述共有組件可為如上文結(jié)合圖1及5論述。
[0115]風(fēng)能轉(zhuǎn)換系統(tǒng)700可以與圖5中的風(fēng)能轉(zhuǎn)換系統(tǒng)500實(shí)質(zhì)上相同,區(qū)別僅在于葉片730可以從噴嘴544的內(nèi)表面547延伸到噴嘴544的內(nèi)部,且/或葉片732可以從噴嘴144的內(nèi)表面147延伸到噴嘴144的內(nèi)部,如圖7及圖8中展示,圖8為沿著圖7中的線8-8觀察的橫截面,其中線8-8與噴嘴144的入口 140 —致。舉例來說,葉片730可以從噴嘴544的內(nèi)表面547實(shí)質(zhì)上徑向(例如,徑向)延伸到噴嘴544的內(nèi)部中,且/或葉片732可以從噴嘴144的內(nèi)表面147實(shí)質(zhì)上徑向(例如,徑向)延伸到噴嘴144的內(nèi)部中。葉片732中的每一者可以具有與圖5中的流通道570實(shí)質(zhì)上相同的形狀,如通過比較圖5及圖7可見。
[0116]對(duì)于一些實(shí)施例,帶有葉片732的噴嘴144及帶有葉片730的噴嘴544可以形成進(jìn)入口組合件743。舉例來說,進(jìn)入口組合件743可以包含延伸到噴嘴544中的葉片730及/或延伸到噴嘴144中的葉片732。
[0117]葉片730可以圍繞內(nèi)表面547的周邊(例如,圓周)分布以產(chǎn)生(例如,界定)多個(gè)流通道735,其中每一個(gè)流通道735在連續(xù)鄰近葉片730之間,如圖7及8中所展示。舉例來說,葉片730可以將噴嘴544的流通道562 (圖5)分成多個(gè)流通道735,使得在噴嘴544內(nèi)存在多個(gè)流通道735。流通道735可以圍繞噴嘴544的內(nèi)表面547的整個(gè)周邊間隔。
[0118]每一個(gè)流通道735可以遠(yuǎn)離噴嘴544的頂部而在垂直向下方向(例如,沿著中央縱軸156的方向的向下方向)上漸縮(例如,漸細(xì))。舉例來說,連續(xù)鄰近葉片730之間的環(huán)形(例如,圓周)距離α (圖8)隨著從噴嘴544的頂部到噴嘴544中的垂直向下距離增加而減小。
[0119]葉片732可以圍繞噴嘴144的內(nèi)表面147的整個(gè)周邊(例如,圓周)分布以產(chǎn)生(例如,界定)多個(gè)個(gè)別流通道737,其中每一個(gè)流通道737在連續(xù)鄰近葉片732之間,如圖7及8中所展示。葉片732可以將圖5中的流通道570分成多個(gè)個(gè)別流通道737。因此,在噴嘴144內(nèi)存在多個(gè)流通道737。流通道737可以圍繞噴嘴144的內(nèi)表面147的整個(gè)周邊間隔。
[0120]每一個(gè)流通道737可以隨著從所述流通道737的入口 739及因此入口平面741到所述流通道737中的距離增加而漸縮。舉例來說,連續(xù)鄰近葉片732之間的環(huán)形距離α可以隨著從噴嘴144的頂部到噴嘴144中的向下垂直距離增加而減小。噴嘴544的外表面553與噴嘴144的內(nèi)表面147之間的每一個(gè)流通道737的徑向距離R(圖8)可以隨著從所述流通道737的入口 739到所述通道中的距離增加(例如,隨著從噴嘴144的入口 140到噴嘴144中的向下垂直距離增加)而減小。
[0121]流通道737的入口 739可以是實(shí)質(zhì)上垂直的(例如,垂直的)。葉片732可以將圖5中的開口 560及開口 560的平面565分成多個(gè)個(gè)別入口 739及對(duì)應(yīng)入口平面741,其中每一個(gè)入口 739及每一個(gè)入口平面741分別為個(gè)別流通道737中的相應(yīng)者的入口及入口平面。每一個(gè)葉片732可以被視為圍繞圖5中的進(jìn)入口組合件543的圓周跨越開口 560延伸。葉片732將進(jìn)入口組合件543的開口 560分成進(jìn)入口組合件743的個(gè)別入口 739。
[0122]進(jìn)入口 739為到進(jìn)入口組合件743的入口,這意味著對(duì)于某些實(shí)施例,進(jìn)入口組合件743具有圍繞進(jìn)入口組合件743的整個(gè)周邊(例如,圓周)分布的多個(gè)實(shí)質(zhì)上垂直的(例如,垂直的)離散入口 739。噴嘴544的入口 540(圖5中所展示)可以是到進(jìn)入口組合件743的另一入口。入口 540可以通過葉片730分別分成到流通道735的入口 742。入口 742及入口 739允許風(fēng)從實(shí)質(zhì)上任何盛行風(fēng)向進(jìn)入進(jìn)入口組合件743。舉例來說,風(fēng)可以圍繞進(jìn)入口組合件743實(shí)質(zhì)上360度(例如,360度)進(jìn)入進(jìn)入口組合件743。這避免了需要將風(fēng)能轉(zhuǎn)換系統(tǒng)的入口或風(fēng)能轉(zhuǎn)換系統(tǒng)的渦輪機(jī)轉(zhuǎn)向到風(fēng)中,(例如)從而省去了對(duì)調(diào)向系統(tǒng)的需要。
[0123]每一個(gè)流通道737可以通過噴嘴144的入口 140。在噴嘴144的入口 140處,每一個(gè)流通道737可以變成噴嘴544的外表面553與噴嘴144的內(nèi)表面147之間的環(huán)形物的角區(qū)段,如圖8中所展示。每一個(gè)流通道737可以在噴嘴144內(nèi)終止,例如在鄰近噴嘴544終止之處且鄰近噴嘴544的出口 564定位之處。每一個(gè)流通道737可以在其在噴嘴144內(nèi)終止之處轉(zhuǎn)變成流通道572,流通道572 (例如)在噴嘴144內(nèi)具有圓形橫截面且從噴嘴544的出口 564延伸到噴嘴144的出口 165,如圖7及圖6B中所展示。
[0124]葉片730可以在噴嘴544的出口 564之前(例如,在噴嘴544的出口 564上方一垂直距離處)在噴嘴544內(nèi)終止,且噴嘴544的漸縮流通道562可以從葉片730終止之處延伸到噴嘴544的出口 564。噴嘴544的流通道562在噴嘴544的出口 564處通向噴嘴144的流通道572。噴嘴144及因此流通道572可以從噴嘴544的出口 564到噴嘴144的出口165繼續(xù)漸縮(例如,漸細(xì))。
[0125]在操作期間,噴嘴544的每一個(gè)流通道735接收風(fēng)并且使風(fēng)加速。對(duì)于葉片730在噴嘴544的出口 564之前終止的實(shí)施例,風(fēng)退出每一個(gè)流通道735。退出流通道735的流彼此組合以產(chǎn)生實(shí)質(zhì)上單個(gè)流,所述單個(gè)流從葉片730終止之處通過噴嘴544的漸縮流通道562繼續(xù)匯聚并且加速到出口 564。經(jīng)加速的風(fēng)在噴嘴544的出口 564處退出流通道562并且在噴嘴144的流通道572中被接收。
[0126]風(fēng)也在每一個(gè)噴嘴流通道737的入口 739中被接收。舉例來說,噴嘴544的外表面553可以使風(fēng)偏轉(zhuǎn)到每一個(gè)流通道737中使得風(fēng)流動(dòng)通過每一個(gè)流通道737。隨著風(fēng)從入口 739流動(dòng)通過相應(yīng)流通道737,其匯聚并且加速。經(jīng)加速的風(fēng)在噴嘴544在噴嘴144內(nèi)終止之處(例如,鄰近于噴嘴544的出口 564之處)退出每一個(gè)流通道737并且在流通道572中被接收。
[0127]當(dāng)加速風(fēng)流動(dòng)通過每一個(gè)流通道737時(shí),其可以通過相應(yīng)流通道737的曲率(例如)朝向垂直向下方向轉(zhuǎn)向。在每一個(gè)流通道737中流動(dòng)的風(fēng)可以具有橫截面,所述橫截面實(shí)質(zhì)上為噴嘴144的入口 140與風(fēng)鄰近于噴嘴544的出口 564而退出相應(yīng)流通道737之處之間的區(qū)域中的環(huán)形物的角區(qū)段。在鄰近于噴嘴544的出口 564而退出流通道737之后,來自每一個(gè)流通道737的風(fēng)在噴嘴144的流通道572中被接收并且在流通道572中與在流通道572中從噴嘴544的出口 564接收的風(fēng)組合(例如,合并),從而在流通道572中產(chǎn)生來自經(jīng)組合的流的實(shí)質(zhì)上單個(gè)風(fēng)流。
[0128]當(dāng)實(shí)質(zhì)上單個(gè)風(fēng)流流動(dòng)通過流通道572時(shí),其匯聚并且因此加速。對(duì)于一些實(shí)施例,流動(dòng)通過流通道572的加速風(fēng)可以是實(shí)質(zhì)上垂直向下的。導(dǎo)管170從流通道572接收經(jīng)加速的實(shí)質(zhì)上垂直的風(fēng)流(例如,具有實(shí)質(zhì)上圓形的橫截面)。在風(fēng)由導(dǎo)管170接收之后,風(fēng)可以行進(jìn)到渦輪機(jī)120,如上文結(jié)合圖1描述。
[0129]對(duì)于一些實(shí)施例,如圖7中所展示,致動(dòng)器286可以耦合到葉片730中的一或多者的表面及/或葉片732中的一或多者的表面上(例如耦合成與葉片730中的一或多者的表面及/或葉片732中的一或多者的表面直接物理接觸),并且可以電耦合到控制器290以從控制器290接收電信號(hào)。響應(yīng)于從風(fēng)速計(jì)292接收指示風(fēng)速的信號(hào),控制290可以將電信號(hào)發(fā)送到耦合到葉片730中的一或多者上的致動(dòng)器286、發(fā)送到耦合到一或多個(gè)葉片732上的致動(dòng)器286、發(fā)送到耦合到噴嘴144上的致動(dòng)器286且/或發(fā)送到耦合到噴嘴544上的致動(dòng)器286。換句話說,一或多個(gè)致動(dòng)器286耦合到以下中的至少一者上:噴嘴144、噴嘴544以及延伸到噴嘴144及噴嘴544中的至少一者的內(nèi)部的葉片。
[0130]如上文結(jié)合圖5指示,耦合到噴嘴544上的致動(dòng)器286可以響應(yīng)于從控制器290接收電信號(hào)通過直接在噴嘴544的外表面553上施加力來調(diào)整(例如)噴嘴544的內(nèi)部及外部?jī)烧叩拇笮〖?或形狀。即,可基于風(fēng)速調(diào)整噴嘴544的大小及/或形狀。
[0131]可響應(yīng)于耦合到連續(xù)鄰近葉片730上的致動(dòng)器286從控制器290接收電信號(hào)來而使用這些致動(dòng)器286調(diào)整連續(xù)鄰近葉片730之間的每一個(gè)流通道735的大小及/或形狀(例如,漸縮量)。可響應(yīng)于耦合到連續(xù)鄰近葉片732上的致動(dòng)器286從控制器290接收電信號(hào)而使用這些致動(dòng)器286調(diào)整連續(xù)鄰近葉片732之間的每一個(gè)流通道737的大小及/或形狀(例如,漸縮量)。
[0132]對(duì)于一些實(shí)施例,可結(jié)合調(diào)整噴嘴144及/或噴嘴544的大小及/或形狀使用耦合到連續(xù)鄰近葉片730上的致動(dòng)器286來調(diào)整連續(xù)鄰近葉片730之間的每一個(gè)流通道735的大小及/或形狀??山Y(jié)合調(diào)整噴嘴144的大小及/或形狀、噴嘴544的大小及/或形狀及/或每一個(gè)流通道735的大小及/或形狀使用耦合到連續(xù)鄰近葉片732上的致動(dòng)器286來調(diào)整連續(xù)鄰近葉片732之間的每一個(gè)流通道737的大小及/或形狀。
[0133]控制器290可以存儲(chǔ)對(duì)應(yīng)于可施加到致動(dòng)器286上的電壓的電壓值以設(shè)定流通道735中的每一者的大小及/或形狀、流通道737中的每一者的大小及/或形狀、噴嘴144的大小及/或形狀及/或噴嘴544的大小及/或形狀從而提供速度的某個(gè)增加及/或針對(duì)某個(gè)風(fēng)速的經(jīng)減小的損失以實(shí)現(xiàn)某個(gè)功率輸出。舉例來說,風(fēng)速計(jì)292可檢測(cè)風(fēng)速并且將指示風(fēng)速的信號(hào)發(fā)送到控制器290。控制器290可以針對(duì)所檢測(cè)到的風(fēng)速確定可施加多少電壓到致動(dòng)器286以設(shè)定流通道735中的每一者的大小及/或形狀、流通道737中的每一者的大小及/或形狀、噴嘴144的大小及/或形狀及/或噴嘴544的大小及/或形狀,從而在出口 142處或在導(dǎo)管170的出口處產(chǎn)生特定速度。
[0134]圖9到10說明具有渦輪機(jī)進(jìn)入口塔910的風(fēng)能轉(zhuǎn)換系統(tǒng)900,其中進(jìn)入口組合件943位于渦輪機(jī)進(jìn)入口塔910的頂部處。圖9為風(fēng)能轉(zhuǎn)換系統(tǒng)900的透視圖,且圖10為風(fēng)能轉(zhuǎn)換系統(tǒng)900的剖視透視圖。在圖3及圖9到10中使用共同編號(hào)以識(shí)別圖3及圖9到10所共有的組件。所述共有組件可如上文結(jié)合圖3論述。
[0135]對(duì)于一些實(shí)施例,渦輪機(jī)進(jìn)入口塔910可以與上文結(jié)合圖3描述的渦輪機(jī)進(jìn)入口塔310實(shí)質(zhì)上相同(例如,相同),區(qū)別僅在于圍罩920的多個(gè)遮板930可以替代葉片330使得進(jìn)入口組合件943包含圍罩920及因此遮板930、噴嘴144及偏轉(zhuǎn)器365。舉例來說,圍罩920可以覆蓋鄰近于噴嘴144的外邊緣的到流通道370的入口。即,圍罩920可以覆蓋偏轉(zhuǎn)器365及到噴嘴144的入口 140。
[0136]每一個(gè)遮板930可以在圍罩920的蓋925與噴嘴144的上部之間。每一個(gè)遮板930可以樞轉(zhuǎn)地耦合到圍罩920的蓋925及噴嘴144的上部上。舉例來說,每一個(gè)遮板930可以樞轉(zhuǎn)地耦合到蓋925上并且耦合到凸緣935 (其可從噴嘴144延伸)上,使得相應(yīng)遮板930可以圍繞實(shí)質(zhì)上垂直的(例如,垂直的)樞軸940樞轉(zhuǎn),例如,樞軸940可以實(shí)質(zhì)上平行于(例如,平行于)噴嘴144的中央縱軸156。
[0137]偏轉(zhuǎn)器365可以從蓋925向下延伸到噴嘴144的內(nèi)部中。舉例來說,偏轉(zhuǎn)器365可以從圍罩920的側(cè)壁向內(nèi)漸縮(漸細(xì))到噴嘴144的中央縱軸156處的實(shí)質(zhì)上一點(diǎn),如由參考標(biāo)號(hào)367指示。
[0138]當(dāng)遮板930閉合時(shí),其形成圍罩920的側(cè)壁并且因此形成進(jìn)入口組合件943的側(cè)壁。每一個(gè)遮板930的外表面945可以形成圍罩920的側(cè)壁的外表面的一部分。每一個(gè)遮板930的內(nèi)表面950可以形成圍罩920的側(cè)壁的內(nèi)表面的一部分。
[0139]每一個(gè)遮板930可以響應(yīng)于在其外表面945處(例如,抵著其外表面945)接收風(fēng)(例如)通過圍繞其樞軸940樞轉(zhuǎn)而打開。如圖9中所展示,打開遮板930在圍罩920的側(cè)壁中在連續(xù)鄰近的打開的遮板930之間形成實(shí)質(zhì)上垂直的(例如,垂直的)開口 955。風(fēng)可以通過開口 955進(jìn)入圍罩920的內(nèi)部。
[0140]遮板930可經(jīng)配置以使得遮板930的一部分在通過打開的遮板930進(jìn)入圍罩920的內(nèi)部的風(fēng)抵著閉合的遮板930的內(nèi)部表面950流動(dòng)時(shí)保持閉合。對(duì)于一些實(shí)施例,遮板930可以(例如)通過扭簧或類似物偏置在閉合位置中并且可以響應(yīng)于抵著其外表面945接收風(fēng)而被打開。
[0141]圍罩920的內(nèi)部為進(jìn)入組合件943的內(nèi)部的一部分,這意味著連續(xù)鄰近的打開的遮板930之間的開口 955為到進(jìn)入口組合件943的開口。圍罩920及其遮板930允許風(fēng)從實(shí)質(zhì)上任何盛行風(fēng)向進(jìn)入進(jìn)入口組合件943。舉例來說,風(fēng)可以圍繞進(jìn)入口組合件943實(shí)質(zhì)上360度(例如,360度)進(jìn)入進(jìn)入口組合件943。這避免了需要將風(fēng)能轉(zhuǎn)換系統(tǒng)的入口或風(fēng)能轉(zhuǎn)換系統(tǒng)的渦輪機(jī)轉(zhuǎn)向到風(fēng)中,(例如)從而省去了對(duì)調(diào)向系統(tǒng)的需要。
[0142]在操作期間,遮板930的一部分(例如,其外表面945面向風(fēng)的遮板930)響應(yīng)于風(fēng)抵著那些遮板930的外表面945流動(dòng)而打開(例如,樞轉(zhuǎn)打開)。然而,其外表面945背向風(fēng)的遮板920保持閉合。舉例來說,這允許圍罩920堵住實(shí)質(zhì)上所有進(jìn)入圍罩920的風(fēng)。
[0143]當(dāng)進(jìn)入圍罩920之后,風(fēng)的一部分可以直接流動(dòng)到偏轉(zhuǎn)器365中并且可以被偏轉(zhuǎn)到流通道370中,如上文結(jié)合圖3描述且如圖10中所展示。風(fēng)的另一部分可以流動(dòng)經(jīng)過偏轉(zhuǎn)器365并且可以抵著閉合的遮板930的內(nèi)表面950流動(dòng)。接著,閉合的遮板930可以將風(fēng)的所述部分引導(dǎo)(例如,偏轉(zhuǎn))到流通道370中。即,風(fēng)的一部分可以在進(jìn)入流通道370之前圍繞圍罩920的內(nèi)周邊(例如,圓周)流動(dòng)。舉例來說,被閉合的遮板930引導(dǎo)到流通道370中的風(fēng)的一部分可以在進(jìn)入流通道370之前圍繞圍罩920的內(nèi)圓周實(shí)質(zhì)上圓周地(例如,圓周地)流動(dòng),如圖9及10中的虛線958所指示。
[0144]風(fēng)流動(dòng)通過流通道370并且流入導(dǎo)管170中,如上文結(jié)合圖3描述。在風(fēng)由導(dǎo)管170接收之后,風(fēng)可以行進(jìn)到渦輪機(jī)120,如上文結(jié)合圖1描述。請(qǐng)注意,風(fēng)可以在進(jìn)入導(dǎo)管170之前通過噴嘴144的在偏轉(zhuǎn)器365的實(shí)質(zhì)上垂直下方(例如,垂直下方)延伸的漸縮流通道372進(jìn)一步加速,如上文結(jié)合圖3論述。
[0145]圖11到12說明具有渦輪機(jī)進(jìn)入口塔1110的風(fēng)能轉(zhuǎn)換系統(tǒng)1100,其中進(jìn)入口組合件1143位于渦輪機(jī)進(jìn)入口塔1110的頂部處。圖11為風(fēng)能轉(zhuǎn)換系統(tǒng)1100的透視圖,且圖12為圖11中的區(qū)域1200的放大視圖。在圖5及圖11到12中使用共同編號(hào)以識(shí)別圖5及圖11到12共有的組件。所述共有組件可如上文結(jié)合圖5論述。
[0146]對(duì)于一些實(shí)施例,渦輪機(jī)進(jìn)入口塔1110的進(jìn)入口組合件1143可以與上文結(jié)合圖5描述的渦輪機(jī)進(jìn)入口塔510的進(jìn)入口組合件543實(shí)質(zhì)上相同(例如,相同),區(qū)別僅在于勺形物1120可以可移動(dòng)地(例如,可旋轉(zhuǎn)地)耦合到噴嘴544上,且/或勺形物1121可以在噴嘴144與噴嘴544之間并且可移動(dòng)地(例如,可旋轉(zhuǎn)地)耦合到噴嘴144及噴嘴544上。舉例來說,可將勺形物1120及勺形物1121中的至少一者添加到圖5的進(jìn)入口組合件543上以形成渦輪機(jī)進(jìn)入口塔1110的進(jìn)入口組合件1143。換句話說,對(duì)于一些實(shí)施例,勺形物1120可以鄰近于噴嘴544的入口 540而可移動(dòng)地耦合到噴嘴544上,且/或勺形物1121可以在噴嘴144與噴嘴544之間并且可移動(dòng)地耦合到噴嘴144及噴嘴544上。舉例來說,勺形物1120可以鄰近于噴嘴544的最外邊緣,且/或勺形物1121可以鄰近于噴嘴544的最外邊緣及噴嘴144的最外邊緣。
[0147]勺形物1120的底邊緣1122可以在輥1125上移動(dòng)(例如,在輥1125上行駛),輥1125(例如)圍繞可以從噴嘴544延伸的凸緣1128的上表面在圓周上分布。舉例來說,輥1125可以界定(例如)鄰近于噴嘴544的最外邊緣并且鄰近于噴嘴544的入口 540的圓周路徑,勺形物1120圍繞所述圓周路徑行進(jìn)。換句話說,勺形物1120被限定圍繞所述路徑行進(jìn)。
[0148]勺形物1120可以覆蓋到噴嘴544的入口 540的一部分。對(duì)于一些實(shí)施例,勺形物1120可以是實(shí)質(zhì)上球形外殼的一部分。
[0149]勺形物1121可以覆蓋入口 560圍繞進(jìn)入口組合件1143的周邊(例如,圓周)延伸的一部分。請(qǐng)注意,如上文結(jié)合圖5描述,入口 560為到噴嘴144的內(nèi)表面147與噴嘴544的外表面553之間的流通道570的入口。對(duì)于一些實(shí)施例,勺形物1121可以是實(shí)質(zhì)上圓柱形外殼的一部分。
[0150]勺形物1121的上邊緣1152可以在輥1155上行駛,輥1155(例如)圍繞凸緣1128的下表面在圓周上分布。勺形物1121的底邊緣1157可以在輥1160上行駛,輥1160(例如)圍繞可以從噴嘴144延伸的凸緣1165的上表面在圓周上分布。舉例來說,棍1155可以界定(例如)鄰近于噴嘴544的最外邊緣的圓周路徑并且輥1160可以界定(例如)鄰近于噴嘴144的最外邊緣的圓周路徑,其中勺形物1121被限定圍繞這些路徑行進(jìn)。
[0151]風(fēng)標(biāo)294可以耦合到勺形物1120的外表面上。風(fēng)標(biāo)294抓住風(fēng)并且使勺形物1120相對(duì)于噴嘴144及噴嘴544旋轉(zhuǎn),使得勺形物1120的入口 1130被引導(dǎo)到(例如,面向)風(fēng)中。對(duì)于一些實(shí)施例,勺形物1120可以通過一或多個(gè)耦合器1167耦合到勺形物1121上,使得當(dāng)風(fēng)標(biāo)294使勺形物1120旋轉(zhuǎn)時(shí),勺形物1121與勺形物1120 —起相對(duì)于噴嘴144及噴嘴544旋轉(zhuǎn),并且勺形物1121的內(nèi)表面(例如,凹內(nèi)表面)被引導(dǎo)到(例如,面向)風(fēng)中。
[0152]在操作期間,在風(fēng)標(biāo)294處接收到的風(fēng)引起風(fēng)標(biāo)294使勺形物1120旋轉(zhuǎn),使得勺形物1120的入口 1130面向風(fēng)中。使勺形物1120旋轉(zhuǎn)也可以使勺形物1121與勺形物1120一起旋轉(zhuǎn),使得勺形物1121的內(nèi)表面面向風(fēng)中。接著,風(fēng)流動(dòng)通過勺形物1120的入口 1130并且被勺形物1120的內(nèi)表面1132偏轉(zhuǎn)到噴嘴544的漸縮流通道562中。
[0153]風(fēng)還可以進(jìn)入入口 560??赏ㄟ^噴嘴544的外表面553將通過入口 560進(jìn)入的風(fēng)的一部分偏轉(zhuǎn)到流通道570中。通過入口 560進(jìn)入的風(fēng)的另一部分可以流動(dòng)通過外表面553并且可以抵著勺形物1121的內(nèi)表面流動(dòng)。接著,勺形物1121的內(nèi)表面可以將風(fēng)的所述部分引導(dǎo)(例如,偏轉(zhuǎn))到流通道570中。
[0154]接著,風(fēng)可以流動(dòng)通過通道562及570并且流入導(dǎo)管170中,如圖5中所展示且如上文結(jié)合圖5描述。在風(fēng)由導(dǎo)管170接收之后,風(fēng)可以行進(jìn)到渦輪機(jī)120,如上文結(jié)合圖1描述。請(qǐng)注意,風(fēng)可以在進(jìn)入導(dǎo)管170之前通過在噴嘴544的出口 564的實(shí)質(zhì)上垂直下方(例如,垂直下方)延伸的噴嘴144 (圖5)的漸縮流通道572進(jìn)一步加速,如上文結(jié)合圖5論述。
[0155]圖13為具有渦輪機(jī)進(jìn)入口塔1310的風(fēng)能轉(zhuǎn)換系統(tǒng)1300的橫截面圖(為清楚起見省略交叉影線),其中進(jìn)入口組合件1343位于渦輪機(jī)進(jìn)入口塔1310的頂部處。在圖3及圖13中使用共同編號(hào)以識(shí)別圖3及圖13共有的組件。所述共有組件可如上文結(jié)合圖3論述。
[0156]對(duì)于一些實(shí)施例,渦輪機(jī)進(jìn)入口塔1310的進(jìn)入口組合件1343可以與上文結(jié)合圖3描述的渦輪機(jī)進(jìn)入口塔310的進(jìn)入口組合件343實(shí)質(zhì)上相同(例如,相同),區(qū)別僅在于延伸到噴嘴144中的物件(例如,偏轉(zhuǎn)器365)可響應(yīng)于風(fēng)抵著偏轉(zhuǎn)器365流動(dòng)(例如,風(fēng)在偏轉(zhuǎn)器365處被接收)而移動(dòng)。即,偏轉(zhuǎn)器365可經(jīng)配置以在噴嘴144內(nèi)移動(dòng)。舉例來說,偏轉(zhuǎn)器365可以可移動(dòng)地耦合在進(jìn)入口組合件1343內(nèi)(例如,耦合到進(jìn)入口組合件1343的蓋1350上)。請(qǐng)注意,進(jìn)入口組合件1343可以包含噴嘴144及可移動(dòng)偏轉(zhuǎn)器356。
[0157]對(duì)于一些實(shí)施例,偏轉(zhuǎn)器365可以樞轉(zhuǎn)地耦合在進(jìn)入口組合件1343內(nèi),例如耦合到蓋1350上。舉例來說,球1360可以實(shí)質(zhì)上在偏轉(zhuǎn)器365的中心處(例如,在偏轉(zhuǎn)器365的中心處)附接到偏轉(zhuǎn)器365的上表面。球1360可以可移動(dòng)地(例如,可滑動(dòng)地)耦合在槽孔(未展示)內(nèi),所述槽孔可以實(shí)質(zhì)上在進(jìn)入口組合件1343(例如,蓋1350)的中心處(例如,在進(jìn)入口組合件1343(例如,蓋1350)的中心處)耦合在進(jìn)入口組合件1343內(nèi)(例如,耦合到蓋1350上)以形成球窩接頭。偏轉(zhuǎn)器365可以響應(yīng)于風(fēng)抵著偏轉(zhuǎn)器365吹動(dòng)而圍繞實(shí)質(zhì)上一點(diǎn)(例如,球1360)樞轉(zhuǎn)。
[0158]對(duì)于其它實(shí)施例,槽孔可以可移動(dòng)地(例如,可滑動(dòng)地)耦合在進(jìn)入口組合件1343內(nèi)。槽孔可以耦合到輥1365上,輥1365可以在形成在進(jìn)入口組合件1343中的通道1370 (例如,軌道)內(nèi)移動(dòng)(例如,行駛)。
[0159]對(duì)于一些實(shí)施例,通道1370可以在物件1372中,物件1372可以樞轉(zhuǎn)地耦合在進(jìn)入口組合件1343內(nèi)(例如,耦合到蓋1350上)以圍繞噴嘴144的中央縱軸156樞轉(zhuǎn)。因此,通道1370可以圍繞中央縱軸156樞轉(zhuǎn)。允許通道1370樞轉(zhuǎn)的作用是響應(yīng)于風(fēng)在偏轉(zhuǎn)器365處被接收(例如,抵著偏轉(zhuǎn)器365吹動(dòng))而在實(shí)質(zhì)上平行(例如,平行)于風(fēng)向的方向上定向通道1370。請(qǐng)注意,物件1372及通道1370可以圍繞中央縱軸156樞轉(zhuǎn)以與噴嘴144的實(shí)質(zhì)上任何直徑對(duì)準(zhǔn)。舉例來說,物件1372及通道1370可經(jīng)配置以360度圍繞中央縱軸156。
[0160]接著,槽孔可以響應(yīng)于風(fēng)抵著偏轉(zhuǎn)器365在通道1370的方向上移動(dòng)(例如,通過平移),通道1370的方向?qū)嵸|(zhì)上平行(例如,平行)于風(fēng)向。舉例來說,槽孔隨著輥1365在通道1370中移動(dòng)而移動(dòng)。因此,通道1370沿著實(shí)質(zhì)上平行(例如,平行)于風(fēng)向的路徑引導(dǎo)輥且因此引導(dǎo)槽孔。
[0161]圖14為展示偏轉(zhuǎn)器365響應(yīng)于風(fēng)抵著偏轉(zhuǎn)器365流動(dòng)而通過在進(jìn)入口組合件1343內(nèi)平移來移動(dòng)的橫截面圖(為清楚起見省略交叉影線)。舉例來說,在通道1370已移動(dòng)到實(shí)質(zhì)上平行于風(fēng)的方向之后,槽孔沿著通道1370的方向移動(dòng)(例如,平移)。請(qǐng)注意,由于平移,偏轉(zhuǎn)器365的中央縱軸156’從噴嘴144的中央縱軸156移位,并且因此不再與噴嘴144的中央縱軸156 —致(例如,共線)。然而,由于平移,偏轉(zhuǎn)器365的中央縱軸156’可以保持實(shí)質(zhì)上平行于(例如,平行于)噴嘴144的中央縱軸156。所述平移引起流通道370的一部分在進(jìn)入口組合件1343面向風(fēng)的側(cè)上較大,從而與在偏轉(zhuǎn)器365不能夠響應(yīng)于風(fēng)移動(dòng)時(shí)原本將出現(xiàn)的情況相比,允許更多的風(fēng)流動(dòng)到流通道370的所述部分中。
[0162]風(fēng)由偏轉(zhuǎn)器365偏轉(zhuǎn)到流通道370中并且隨后流動(dòng)通過流通道370并流入導(dǎo)管170中,如上文結(jié)合圖3描述。在風(fēng)由導(dǎo)管170接收之后,風(fēng)可以行進(jìn)到渦輪機(jī)120,如上文結(jié)合圖1描述。請(qǐng)注意,風(fēng)可以在進(jìn)入導(dǎo)管170之前通過在偏轉(zhuǎn)器365的實(shí)質(zhì)上垂直下方(例如,垂直下方)延伸的噴嘴144的漸縮流通道372進(jìn)一步加速,如上文結(jié)合圖3論述。
[0163]圖15為展示偏轉(zhuǎn)器365響應(yīng)于風(fēng)抵著偏轉(zhuǎn)器365流動(dòng)而圍繞實(shí)質(zhì)上一點(diǎn)(例如,球1360)以旋轉(zhuǎn)(例如,樞轉(zhuǎn))形式移動(dòng)的橫截面圖(為清楚起見省略交叉影線)。舉例來說,由于旋轉(zhuǎn),偏轉(zhuǎn)器365的中央縱軸156’可以從噴嘴144的中央縱軸156旋轉(zhuǎn)(例如,樞轉(zhuǎn)),并且因此不再與噴嘴144的中央縱軸156 —致(例如,共線)。所述旋轉(zhuǎn)引起流通道370的一部分在進(jìn)入口組合件1343面向風(fēng)的側(cè)上較大,從而與在偏轉(zhuǎn)器365不能夠響應(yīng)于風(fēng)移動(dòng)時(shí)原本將出現(xiàn)的情況相比,允許更多的風(fēng)流動(dòng)進(jìn)入流通道370的所述部分。
[0164]風(fēng)由偏轉(zhuǎn)器365偏轉(zhuǎn)到流通道370中并且隨后流動(dòng)通過流通道370并且流入導(dǎo)管170中,如上文結(jié)合圖3描述。在風(fēng)由導(dǎo)管170接收之后,風(fēng)可以行進(jìn)到渦輪機(jī)120,如上文結(jié)合圖1描述。
[0165]請(qǐng)注意,偏轉(zhuǎn)器365可經(jīng)配置以通過平移及/或旋轉(zhuǎn)移動(dòng)。對(duì)于其中偏轉(zhuǎn)器365經(jīng)配置而以平移及旋轉(zhuǎn)兩種方式移動(dòng)的實(shí)施例,偏轉(zhuǎn)器365響應(yīng)于風(fēng)抵著偏轉(zhuǎn)器365的移動(dòng)可以是圖14中的平移與圖15中的旋轉(zhuǎn)(例如,樞轉(zhuǎn))的組合。舉例來說,旋轉(zhuǎn)及平移可以實(shí)質(zhì)上同時(shí)(例如,同時(shí))發(fā)生。
[0166]配置偏轉(zhuǎn)器365以響應(yīng)于在偏轉(zhuǎn)器365處(例如,抵著偏轉(zhuǎn)器365)接收風(fēng)而通過平移及/或旋轉(zhuǎn)移動(dòng)可以被認(rèn)為是配置進(jìn)入口組合件1343以基于(例如,響應(yīng)于)風(fēng)向調(diào)整流通道370的大小及/或形狀。
[0167]對(duì)于一些實(shí)施例,本文中揭示的渦輪機(jī)進(jìn)入口塔中的任何者中的兩者或兩者以上的出口可以耦合在一起并且可以被送到耦合到(例如,如圖16中所展示的)用于風(fēng)能轉(zhuǎn)換系統(tǒng)1600(例如,其包含兩個(gè)渦輪機(jī)進(jìn)入口塔310)的單個(gè)發(fā)電機(jī)130上的單個(gè)渦輪機(jī)120。舉例來說,渦輪機(jī)進(jìn)入口塔310的出口導(dǎo)管174可以耦合到朝向渦輪機(jī)120的單個(gè)出口 1642上。對(duì)于一些實(shí)施例,渦輪機(jī)進(jìn)入口塔110、210、310、510、710、910、1110及1310中的至少兩者的出口可以耦合在一起。
[0168]雖然圖式中展示的實(shí)例將噴嘴(例如噴嘴144及噴嘴544)及導(dǎo)管(例如,導(dǎo)管170)說明為具有帶有圓形橫截面的流通道,但本文中揭示的噴嘴及導(dǎo)管可以具有帶有實(shí)質(zhì)上任何橫截面形狀(例如多邊形(例如正方形、矩形或任何其它多邊形、橢圓形、卵形等等))的流通道。此外,偏轉(zhuǎn)器365可以具有實(shí)質(zhì)上任何橫截面形狀,例如多邊形(例如,正方形、矩形或任何其它多邊形、橢圓形、卵形、圓形等等)。
[0169]對(duì)于一些實(shí)施例,一種將風(fēng)遞送到渦輪機(jī)的方法包含:在實(shí)質(zhì)上垂直的漸縮噴嘴與延伸到所述噴嘴中的物件之間的流通道中使風(fēng)加速;及將經(jīng)加速的風(fēng)引導(dǎo)到渦輪機(jī)的葉片上。
[0170]在所述方法中,在流通道中使風(fēng)加速可以包含在風(fēng)加速時(shí)將風(fēng)轉(zhuǎn)向垂直向下方向。所述方法可以包含基于風(fēng)速及/或風(fēng)向調(diào)整流通道的大小及/或形狀。
[0171]在所述方法中,在垂直漸縮噴嘴與物件之間的流通道中使風(fēng)加速可以包含響應(yīng)于抵著物件接收風(fēng)而移動(dòng)物件,其中移動(dòng)物件改變流通道的大小及/或形狀。
[0172]所述方法可以包含:在流通道中使風(fēng)加速之后并且在將經(jīng)加速的風(fēng)引導(dǎo)到渦輪機(jī)的葉片上之前,在噴嘴的在物件的實(shí)質(zhì)上垂直下方延伸的一部分中進(jìn)一步使風(fēng)加速。
[0173]所述實(shí)質(zhì)上垂直漸縮噴嘴可以是實(shí)質(zhì)上垂直漸縮第一噴嘴并且所述物件可以是實(shí)質(zhì)上垂直漸縮第二噴嘴。所述方法可以包含:當(dāng)在第一噴嘴與第二噴嘴之間的流通道中使風(fēng)加速時(shí)通過第二噴嘴使風(fēng)加速。
[0174]在將經(jīng)加速的風(fēng)引導(dǎo)到渦輪機(jī)的葉片上之前,所述方法可以包含:在第一噴嘴的在第二噴嘴的實(shí)質(zhì)上垂直下方延伸的一部分中合并來自第一噴嘴與第二噴嘴之間的流通道的經(jīng)加速風(fēng)與來自第二噴嘴的經(jīng)加速風(fēng),以在第一噴嘴的在第二噴嘴的實(shí)質(zhì)上垂直下方延伸的一部分中產(chǎn)生實(shí)質(zhì)上單個(gè)風(fēng)流;以及使因此在第一噴嘴的在第二噴嘴的實(shí)質(zhì)上垂直下方延伸的部分中產(chǎn)生的實(shí)質(zhì)上單個(gè)風(fēng)流加速。
[0175]所述方法可以包含:基于風(fēng)速調(diào)整第一噴嘴與第二噴嘴之間的流通道的大小及/或形狀及/或第二噴嘴的大小及/或形狀。
[0176]在所述方法中,在第一噴嘴與第二噴嘴之間的流通道中使風(fēng)加速可以包含在由第一噴嘴與第二噴嘴之間的流通道內(nèi)的多個(gè)葉片界定的多個(gè)漸縮流通道中的每一者中使風(fēng)加速,且/或通過第二噴嘴使風(fēng)加速包括在由第二噴嘴內(nèi)的多個(gè)葉片界定的多個(gè)漸縮流通道中的每一者中使風(fēng)加速。
[0177]結(jié)論
[0178]雖然已在本文中說明及描述特定實(shí)施例,但顯然希望所主張的標(biāo)的物的范圍僅由所附權(quán)利要求書及其等效物限制。
【權(quán)利要求】
1.一種用于風(fēng)能轉(zhuǎn)換系統(tǒng)的進(jìn)入口組合件,其包括: 實(shí)質(zhì)上垂直的漸縮噴嘴; 物件,所述物件延伸到所述噴嘴中;以及 漸縮流通道,所述漸縮流通道在所述物件與所述噴嘴之間。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的進(jìn)入口組合件,其中所述進(jìn)入口組合件經(jīng)配置以允許風(fēng)從實(shí)質(zhì)上任何方向進(jìn)入所述流通道。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的進(jìn)入口組合件,其中所述進(jìn)入口組合件位于所述風(fēng)能轉(zhuǎn)換系統(tǒng)的實(shí)質(zhì)上垂直支撐柱的頂部處并且通過導(dǎo)管流體地耦合到所述進(jìn)入口組合件的所述風(fēng)能轉(zhuǎn)換系統(tǒng)的渦輪機(jī)鄰近于所述支撐柱的基座而定位。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的進(jìn)入口組合件,其中所述流通道為第一流通道,并且所述進(jìn)入口組合件進(jìn)一步包括: 多個(gè)葉片,所述多個(gè)葉片在所述物件與所述噴嘴之間;以及 多個(gè)第二流通道,其中每一個(gè)第二流通道在鄰近的葉片之間; 其中所述多個(gè)第二流通道通向所述第一流通道。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的進(jìn)入口組合件,其中所述實(shí)質(zhì)上垂直漸縮噴嘴為實(shí)質(zhì)上垂直漸縮第一噴嘴并且所述物件為實(shí)質(zhì)上垂直漸縮第二噴嘴。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的進(jìn)入口組合件,其進(jìn)一步包括: 一或多個(gè)致動(dòng)器,所述一或多個(gè)致動(dòng)器耦合到所述物件及所述噴嘴中的至少一者;以及 控制器,所述控制器耦合到所述一或多個(gè)致動(dòng)器,所述一或多個(gè)致動(dòng)器耦合到所述物件及所述噴嘴中的所述至少一者; 其中所述控制器經(jīng)配置以基于風(fēng)速將信號(hào)發(fā)送到耦合到所述物件及所述噴嘴中的至少一者的所述一或多個(gè)致動(dòng)器。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的進(jìn)入口組合件,其進(jìn)一步包括覆蓋到所述流通道的入口的圍罩,所述圍罩具有多個(gè)遮板,其中每一個(gè)遮板經(jīng)配置以響應(yīng)于抵著所述遮板接收風(fēng)而打開。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的進(jìn)入口組合件,其中所述物件經(jīng)配置以在所述進(jìn)入口組合件內(nèi)移動(dòng)。
9.一種風(fēng)能轉(zhuǎn)換系統(tǒng),其包括: 進(jìn)入口組合件,所述進(jìn)入口組合件定位在所述風(fēng)能轉(zhuǎn)換系統(tǒng)的頂部處,所述進(jìn)入口組合件包括: 實(shí)質(zhì)上垂直的第一漸縮噴嘴;以及 實(shí)質(zhì)上垂直的第二漸縮噴嘴,所述第二漸縮噴嘴與所述第一噴嘴實(shí)質(zhì)上同軸; 其中所述第一噴嘴的入口位于高于所述第二噴嘴的入口的垂直水平面處。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的風(fēng)能轉(zhuǎn)換系統(tǒng),其進(jìn)一步包括可移動(dòng)地耦合到所述第一噴嘴的第一勺形物及/或在所述第一噴嘴與所述第二噴嘴之間并且可移動(dòng)地耦合到所述第一噴嘴與所述第二噴嘴的第二勺形物。
11.根據(jù)權(quán)利要求9所述的風(fēng)能轉(zhuǎn)換系統(tǒng),其進(jìn)一步包括在所述第一噴嘴與所述第二噴嘴之間的漸縮流通道。
12.根據(jù)權(quán)利要求9所述的風(fēng)能轉(zhuǎn)換系統(tǒng),其進(jìn)一步包括延伸到所述第一噴嘴與所述第二噴嘴中的至少一者的內(nèi)部中的多個(gè)葉片,其中漸縮流通道在延伸到所述第一噴嘴與所述第二噴嘴中的所述至少一者中的所述多個(gè)葉片的鄰近葉片中的每一者之間。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的風(fēng)能轉(zhuǎn)換系統(tǒng),其進(jìn)一步包括: 一或多個(gè)致動(dòng)器,所述一或多個(gè)致動(dòng)器耦合到以下中的至少一者:所述第一噴嘴、所述第二噴嘴以及延伸到所述第一噴嘴及所述第二噴嘴中的所述至少一者中的所述多個(gè)葉片;以及 控制器,所述控制器電耦合到所述一或多個(gè)致動(dòng)器,所述一或多個(gè)致動(dòng)器耦合到以下中的至少一者:所述第一噴嘴、所述第二噴嘴以及延伸到所述第一噴嘴及所述第二噴嘴中的所述至少一者中的所述多個(gè)葉片; 其中所述控制器經(jīng)配置以基于風(fēng)速將信號(hào)發(fā)送到耦合到以下中的至少一者的所述一或多個(gè)致動(dòng)器:所述第一噴嘴、所述第二噴嘴以及延伸到所述第一噴嘴及所述第二噴嘴中的所述至少一者中的所述多個(gè)葉片。
14.一種將風(fēng)遞送到渦輪機(jī)的方法,其包括: 在實(shí)質(zhì)上垂直的漸縮噴嘴與延伸到所述噴嘴中的物件之間的流通道中使所述風(fēng)加速;以及 將所述經(jīng)加速的風(fēng)引導(dǎo)到所述渦輪機(jī)的葉片上。
15.根據(jù)權(quán)利要 求14所述的方法,其中在所述流通道中使所述風(fēng)加速進(jìn)一步包括在所述風(fēng)加速時(shí)使所述風(fēng)轉(zhuǎn)向垂直向下方向。
16.根據(jù)權(quán)利要求14所述的方法,其進(jìn)一步包括基于風(fēng)速及/或風(fēng)向調(diào)整所述流通道的大小及/或形狀。
17.根據(jù)權(quán)利要求14所述的方法,其中在所述垂直漸縮噴嘴與所述物件之間的所述流通道中使所述風(fēng)加速包括響應(yīng)于抵著所述物件接收所述風(fēng)而移動(dòng)所述物件,其中移動(dòng)所述物件改變所述流通道的所述大小及/或形狀。
18.根據(jù)權(quán)利要求14所述的方法,其進(jìn)一步包括在所述流通道中使所述風(fēng)加速之后并且在將所述經(jīng)加速的風(fēng)引導(dǎo)到所述渦輪機(jī)的所述葉片上之前,在所述噴嘴的在所述物件的實(shí)質(zhì)上垂直下方延伸的一部分中進(jìn)一步使所述風(fēng)加速。
19.根據(jù)權(quán)利要求14所述的方法,其中所述實(shí)質(zhì)上垂直漸縮噴嘴為實(shí)質(zhì)上垂直漸縮第一噴嘴并且所述物件為實(shí)質(zhì)上垂直漸縮第二噴嘴,并且所述方法進(jìn)一步包括在所述第一噴嘴與所述第二噴嘴之間的所述流通道中使所述風(fēng)加速時(shí)通過所述第二噴嘴使風(fēng)加速。
20.根據(jù)權(quán)利要求19所述的方法,其進(jìn)一步包括,在將所述經(jīng)加速的風(fēng)引導(dǎo)到所述渦輪機(jī)的所述葉片上之前: 在所述第一噴嘴的在所述第二噴嘴的實(shí)質(zhì)上垂直下方延伸的一部分中合并來自所述第一噴嘴與所述第二噴嘴之間的所述流通道的所述經(jīng)加速的風(fēng)與來自所述第二噴嘴的所述經(jīng)加速的風(fēng),以在所述第一噴嘴的在所述第二噴嘴的實(shí)質(zhì)上垂直下方延伸的所述部分中產(chǎn)生實(shí)質(zhì)上單個(gè)風(fēng)流;以及 使因此在所述第一噴嘴的在所述第二噴嘴的實(shí)質(zhì)上垂直下方延伸的所述部分中產(chǎn)生的所述實(shí)質(zhì)上所述單個(gè)風(fēng)流加速。
21.根據(jù)權(quán)利要求19所述的方法,其中在所述第一噴嘴與所述第二噴嘴之間的所述流通道中使所述風(fēng)加速包括在由所述第一噴嘴與所述第二噴嘴之間的所述流通道內(nèi)的多個(gè)葉片界定的多個(gè)漸縮流通道中的每一者中使所述風(fēng)加速,且/或其中通過所述第二噴嘴使所述風(fēng)加速包括在由所述第二噴嘴內(nèi)的多個(gè)葉片界定的多個(gè)漸縮流通道中的每一者中使所述風(fēng)加 速。
【文檔編號(hào)】F03D5/00GK104053904SQ201280067182
【公開日】2014年9月17日 申請(qǐng)日期:2012年11月30日 優(yōu)先權(quán)日:2011年11月30日
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