專利名稱：一種產(chǎn)生有序流的裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬流體機(jī)械及工程領(lǐng)域，特別是涉及一種將前方自然來流進(jìn)行聚集、整流、 加速，同時可將壓縮氣體、工業(yè)乏氣輸入，將生物質(zhì)、天然油氣等燃燒熱流輸入，將工業(yè)余 熱、地?zé)崞鬏斎?，再轉(zhuǎn)換成高速有序流動的軸流或螺旋流，并可控制其流量大小的裝置。
背景技術(shù)：
自然流體被廣泛作為一種動力源用于風(fēng)力發(fā)電、驅(qū)動各種工作機(jī)械、分離分選物 體、抽鼓流體、散熱、干燥物體等。但由于自然流體存在能量的不穩(wěn)定性、間歇性、方向隨機(jī) 變化及低能量密度等特點，使自然流體的有效利用效率很低，特別是用于并網(wǎng)方式風(fēng)力發(fā) 電時，經(jīng)常性的風(fēng)力波動引起的電壓和頻率波動會造成對電網(wǎng)的沖擊和不穩(wěn)定。為此，人們 提出了各種對自然流體能量和人為流體能量的利用和改善方式。這些方式基本可以歸結(jié) 為先將各種無序流動形式的流體轉(zhuǎn)換成有序流動的流體，如水平流、環(huán)流、旋流后再加 以控制和利用。下面主要對人們發(fā)明的各種吸收、利用和控制自然流體能量的裝置及其對 自然環(huán)境中的熱能、化石燃料的熱能及工業(yè)和生活中產(chǎn)生的余熱、煙氣、余壓氣體等的利用 方式進(jìn)行簡要分述。一、用于多種能源綜合利用的裝置和方式。一種方式是建設(shè)智能化電網(wǎng)，S卩在同時具有常規(guī)電力、生物質(zhì)發(fā)電、太陽能發(fā)電、 風(fēng)力發(fā)電、海洋能發(fā)電裝置的較大區(qū)域范圍內(nèi)，采用現(xiàn)代電子信息技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、傳感控 制技術(shù)及裝置等，根據(jù)電網(wǎng)負(fù)荷變化情況、對區(qū)域內(nèi)可再生能源的波動情況進(jìn)行預(yù)測和實 時控制，達(dá)到平衡電網(wǎng)的目的，這是一種分散發(fā)電集中控制的方式。歐洲已開始這種方式的 應(yīng)用試驗。第二種方式是在一個較小的區(qū)域內(nèi)分布安裝在需求側(cè)的能源梯級利用裝置，以及 資源綜合利用和可再生能源利用的設(shè)施。通過在需求現(xiàn)場根據(jù)用戶對能源的不同需求，如 電力、熱力、制冷等，實現(xiàn)對口供應(yīng)能源，將輸送環(huán)節(jié)的損耗降到最低，從而實現(xiàn)能源利用效 率的最大化。這種方式被稱為分布式能源。一些發(fā)達(dá)國家已采用了這種方式。第三種方式是人們正在探索的在一套裝置中將自然流體和人為流體轉(zhuǎn)變成一種 有序、高速流動的軸流或旋流或環(huán)流或渦流并加以利用的方式，該裝置既可利用風(fēng)能、太 陽能、工業(yè)廢熱，又可利用常規(guī)能源進(jìn)行發(fā)電或其它用途，這是一種集中發(fā)電集中控制的方 式。例如中國專利CN101535638A公開的《改進(jìn)的渦輪發(fā)動機(jī)》，和中國專利CN101220800A 公開的《智能復(fù)合式發(fā)電能源塔》等。二、用于驅(qū)動風(fēng)力渦輪機(jī)的裝置和方式。利用自然氣流驅(qū)動渦輪機(jī)的裝置和控制方式主要分為以下四類。A類是水平氣流產(chǎn)生、利用裝置和控制方式，這一方式分兩種結(jié)構(gòu)al種結(jié)構(gòu)是對 水平來流不進(jìn)行加速也不改變流動方向，而直接吸收其部分動能的裝置，例如我們常見的 水平軸和垂直軸風(fēng)力渦輪機(jī)等。a2種結(jié)構(gòu)是對水平來流改變其方向，有時還帶有增速裝置 的水平軸渦輪機(jī)，例如由賀德馨等編著，2006年1月出版的《風(fēng)工程與工業(yè)空氣動力學(xué)》第
6214頁一第219頁中記載的《擴(kuò)壓引射型風(fēng)能裝置》，日本專利特開2004-52721公開的《風(fēng) 力發(fā)電裝置》，CN101331316A公開的《帶有流動表面的風(fēng)力渦輪機(jī)》等。對上述A類流體動力機(jī)械的控制方式大都采用調(diào)整葉片攻角大小、渦輪受風(fēng)面與 來流夾角大小、機(jī)械剎車等來控制對來流能量的吸收和傳遞，從而達(dá)到控制轉(zhuǎn)速的目的。這 一 A類裝置結(jié)構(gòu)較簡單，但大型渦輪機(jī)結(jié)構(gòu)件尺寸較大，制造、運輸、安裝困難，其控制系統(tǒng) 也很復(fù)雜。A類流體動力機(jī)械及控制方法主要用于風(fēng)力發(fā)電。B類是環(huán)流氣流產(chǎn)生、利用裝置和控制方法，這一類裝置也可分為兩種結(jié)構(gòu)bl種 結(jié)構(gòu)是使來流的一部分經(jīng)導(dǎo)流器一側(cè)水平加速后進(jìn)入一個位于導(dǎo)流器內(nèi)腔筒籠狀的整流 器，在整流器內(nèi)腔沿圓周形成一水平環(huán)流后，驅(qū)動渦輪機(jī)旋轉(zhuǎn)，另一部分水平來流被導(dǎo)流器 遮蔽葉片阻擋脫離開裝置。例如中國專利CN101302998A公開的《多風(fēng)向增速風(fēng)力發(fā)電 機(jī)》和CN101196160A公開的《帶風(fēng)速提升和雙重導(dǎo)流的垂直軸風(fēng)輪裝置》等。bl種結(jié)構(gòu) 簡單，有一定聚風(fēng)增速效果，但有一部分來流不能被利用，且被利用過的那一部分氣流在 出流時不夠順暢。b2種結(jié)構(gòu)是在整流器或渦輪外圍設(shè)置可轉(zhuǎn)動的聚流器取代固定的導(dǎo)流 器，使正對來流全部進(jìn)入整流器內(nèi)腔，聚流器能隨來流方向自動旋轉(zhuǎn)對風(fēng)。例如中國專利 CN101169102A公開的《大功率聚風(fēng)導(dǎo)流風(fēng)動機(jī)》，CN1419048A公開的《具集流轉(zhuǎn)換風(fēng)能裝 置》，CN101493072A公開的《一種帶聚風(fēng)裝置的垂直軸風(fēng)力機(jī)》及韓國IRWINDP0WER株式會 社試制的垂直軸渦輪風(fēng)力發(fā)電機(jī)等。b2種結(jié)構(gòu)的環(huán)流產(chǎn)生裝置的優(yōu)點是來流能被全部聚集 起來并產(chǎn)生環(huán)流，但被利用過的環(huán)流在出流時不夠順暢，且聚流器是一個轉(zhuǎn)動部件，使整體 結(jié)構(gòu)復(fù)雜化，材料用量大增。對上述B類流體動力機(jī)械的控制方法一般都是根據(jù)風(fēng)向和風(fēng)速控制聚流器的旋 轉(zhuǎn)，并控制進(jìn)入到渦輪的風(fēng)量，從而控制渦輪機(jī)的轉(zhuǎn)速；當(dāng)檢測到低于設(shè)定值或高于設(shè)定值 的風(fēng)速或結(jié)構(gòu)故障時，機(jī)械制動發(fā)電機(jī)。例如CN101334005A公開的《用于控制垂直軸風(fēng)力 發(fā)電系統(tǒng)的設(shè)備和方法》屬于B類裝置。B類流體動力機(jī)械及其控制方法主要應(yīng)用于風(fēng)力 發(fā)電。C類是旋流氣流產(chǎn)生、利用裝置和控制方式。這類方式主要靠兩股來流合成后形成 螺旋流，一股是水平來流，其中一部分水平來流經(jīng)過整流器一側(cè)加速進(jìn)入其內(nèi)腔形成水平 環(huán)流，另一部分水平來流被整流器的導(dǎo)流葉片遮蔽并脫離開裝置。另一股是豎直來流，它由 一部分水平來流經(jīng)過位于整流器下方的噴管式導(dǎo)流器改向后豎直進(jìn)入整流器內(nèi)腔，與水平 環(huán)流合成為上旋的旋流，上旋的旋流在其中軸向的一定空間內(nèi)形成一負(fù)壓區(qū)，抽吸外部流 體進(jìn)入，快速進(jìn)入的流體驅(qū)動渦輪機(jī)旋轉(zhuǎn)。按來流在水平方向的進(jìn)流方式C類裝置也可分為兩種cl種的整流器是筒籠狀， 在整流器的流體通道內(nèi)設(shè)置若干進(jìn)氣單向閥，典型的結(jié)構(gòu)是1975年，由美籍華人嚴(yán)雋森(J T Yen)提出的一種旋風(fēng)型風(fēng)能裝置，2007年7月由郭新生編著，化學(xué)工業(yè)出版社出版的《風(fēng) 能利用技術(shù)》第91頁一第92頁中有記載和描述。c2種的整流器是橫截面為蝸殼式流道結(jié) 構(gòu)的塔式整流器，其入口正面需通過控制和傳動機(jī)構(gòu)始終保持與來流垂直正對，這一種典 型案例是中國專利CN100485186C公告的《立軸風(fēng)輪機(jī)》。cUc2兩種結(jié)構(gòu)都較為簡單，增速 效果明顯，但存在著一部分水平來流要脫離開裝置而未被利用的問題。對上述C類流體動 力機(jī)械的控制方法基本上都是采用調(diào)節(jié)渦輪機(jī)葉片角度及機(jī)械剎車方式來實現(xiàn)。C類流體 動力機(jī)械及其控制方法，除用于風(fēng)力發(fā)電外，還可用于自然通風(fēng)冷卻塔等。
D類是軸流產(chǎn)生、利用裝置和控制方式，這一類方式可分為dl、d2兩種結(jié)構(gòu)。dl結(jié) 構(gòu)是將太陽能熱流或其它熱流匯集到一塔筒形裝置底部，利用塔頂部密度較大的冷空氣與 其底部熱空氣的密度差形成的抽吸作用，以產(chǎn)生垂直向上的氣流驅(qū)動渦輪機(jī)。例如2007 年7月由郭新生編著，化學(xué)工業(yè)出版社出版的《風(fēng)能利用技術(shù)》第92頁一第93頁中記載的 熱氣流風(fēng)力機(jī)，CN1436282A公開的《煙囪形太陽能風(fēng)輪機(jī)》、CN1405448A公開的《煙囪式風(fēng) 力發(fā)電設(shè)備》等。dl種結(jié)構(gòu)的理論和實踐已證明其風(fēng)能利用系數(shù)較低，且占用土地面積較 大。d2結(jié)構(gòu)是對來流經(jīng)聚風(fēng)體聚風(fēng)后吹動渦輪葉片，再經(jīng)過中空罩體上的泄風(fēng)口流出，例如 CN201372903Y公開的《風(fēng)能一機(jī)械能轉(zhuǎn)換裝置》。D類結(jié)構(gòu)的流體動力機(jī)械的控制方法一般采用控制進(jìn)入渦輪機(jī)的流體流量的閘門 式或可控導(dǎo)葉的控制機(jī)構(gòu)來控制對流體能量的吸收和渦輪機(jī)的轉(zhuǎn)速。D類結(jié)構(gòu)在產(chǎn)品大型 化，特別是高度很高時泄風(fēng)效果將不夠順暢，因而影響發(fā)電效率。D類結(jié)構(gòu)的流體動力機(jī)械 及控制方法主要應(yīng)用于風(fēng)力發(fā)電。三、用于驅(qū)動水力渦輪的裝置和方式。由于水的比重遠(yuǎn)大于空氣，在自然力的作用下，水一般只會從高處向低處流動，其 流動方向一般是沿各種流道流動的。但也存在一種受風(fēng)力方向等影響的液體流動經(jīng)常改變 方向，如波浪的運動方向就與風(fēng)向有關(guān)。對自然水流的利用裝置和控制方式，也像對自然氣流的利用和控制一樣，大致可 分為水平水流、環(huán)流水流、旋流水流和軸流水流的產(chǎn)生、利用裝置和控制方式。就現(xiàn)有技術(shù)，對自然水流的聚流大多都采用構(gòu)筑提壩、水渠等方式。對來流的加速 大多都利用水的位。能轉(zhuǎn)換成動能或利用單一噴管來實現(xiàn)加速流體。(1)對水平水流的產(chǎn)生，是利用水的勢能使水流流入水平渠道或水平安裝的管道 來實現(xiàn)；(2)環(huán)流水流的產(chǎn)生，典型的裝置是攪拌器、反應(yīng)釜及其內(nèi)部被攪拌的流體的流 動；(3)旋流水流的產(chǎn)生，典型的一種裝置是水力旋流分離器內(nèi)的水流流動；(4)垂直軸流 水流的產(chǎn)生，主要采用使水流沿管道從高處向低處流動或經(jīng)噴管流出得以實現(xiàn)；(5)水流 在費朗西斯式水力渦輪機(jī)內(nèi)的流動，是水流先經(jīng)過單層水平整流器整流成水平旋流并旋切 流入轉(zhuǎn)輪流道，驅(qū)動轉(zhuǎn)輪旋轉(zhuǎn)，然后經(jīng)尾水管流出。對自然水流的控制，一般都依據(jù)控制要求，采用各種流量閥結(jié)構(gòu)控制來流的流量， 以達(dá)到控制水力渦輪機(jī)轉(zhuǎn)速的目的。水力渦輪機(jī)的水流控制是通過控制水平式導(dǎo)水葉片來 實現(xiàn)的。而對于類似來流方向不確定的水流，例如海洋流渦輪機(jī)的控制方法，一般采用調(diào)整 渦輪機(jī)葉片角度及機(jī)械剎車方式進(jìn)行調(diào)控水力渦輪機(jī)的轉(zhuǎn)速或停機(jī)。當(dāng)前，對自然水流能的應(yīng)用，除用于發(fā)電、驅(qū)動各種工作機(jī)械外，還可直接用于產(chǎn) 生壓縮空氣，如利用波浪能直接產(chǎn)生壓縮空氣并加以利用。四、用于抽鼓流體的裝置和方式。自然流體在抽鼓流體方面的利用方式，主要分為以下幾種類型。1、抽吸類，一種是應(yīng)用漸縮噴管原理和結(jié)構(gòu)利用高處與低處之間空氣溫度、密度 和壓力差所產(chǎn)生的浮力驅(qū)動氣流上升達(dá)到抽吸低處空氣的目的。如人們常見的煙囪、散熱 塔等。第二種是利用熱氣流的動能和自然氣流的動能共同驅(qū)動的渦輪機(jī)抽吸熱氣流，如人 們常見的建筑物頂部上安裝的自然通風(fēng)器。利用人為動力驅(qū)動的各種泵、抽風(fēng)機(jī)等不在此范圍內(nèi)。2 ·鼓風(fēng)類，到目前為止，本發(fā)明人還未檢索到利用自然流體進(jìn)行鼓風(fēng)的工業(yè)產(chǎn)品 或技術(shù)。但存在許多種利用人為流體進(jìn)行鼓風(fēng)的裝置，例如各種鼓風(fēng)機(jī)等。五、用于分離分選物體的裝置和方式。利用自然流體作為動力對不同大小慣性力的物體進(jìn)行分離分選，一種常見的方式 是利用人工將混合物體拋向空中，在自然氣流的吹動作用下，使不同慣性力的物體分離開 來。如農(nóng)民經(jīng)常用此法對農(nóng)作物進(jìn)行雜物分離。利用人為流體進(jìn)行分離物體的工業(yè)產(chǎn)品和 技術(shù)有旋風(fēng)分離器和液流分選機(jī)等。六、自然環(huán)境中的低位熱能的利用裝置和方式。人類生活的自然環(huán)境中存在著大量的各種形態(tài)的自然可再生能量，它們主要來自 太陽和地球本身，其中，大多是以低位熱能形態(tài)存在的。對低位熱能的利用方式繁多，現(xiàn)代 人們對自然環(huán)境中的自由低位熱能利用的常用技術(shù)是熱泵技術(shù)，特別是壓縮式熱泵技術(shù)， 這種熱泵系統(tǒng)主要由壓縮機(jī)、蒸發(fā)器、冷凝器、節(jié)流裝置等組成，它可以實現(xiàn)單純制熱、交替 制冷制熱及同時制冷制熱的功能，按熱源與供熱介質(zhì)的不同可分為空氣一空氣、空氣一7jC、 水一7jC、水一空氣、土壤一空氣、土壤一水等熱泵。它可以實現(xiàn)將較低位的熱能提升為較高 位的熱能，且制熱系數(shù)可達(dá)到4左右。第二種是熱管技術(shù)，熱管是一種高效的傳熱元件，它可將大量熱量通過其很小的 截面積遠(yuǎn)距離地傳輸而無需外加動力的裝置，它在低位熱能及余熱回收利用方面發(fā)揮著重 要作用。第三種是太陽能集熱技術(shù)，各種結(jié)構(gòu)的太陽能集熱器、聚熱器廣泛用于加熱、采 暖、制冷、干燥、發(fā)電、淡化海水等。七、工業(yè)和生活余熱利用裝置和方式。工業(yè)和生活余熱溫度區(qū)間從幾十度到近兩千度，對高溫余熱利用，一般采用梯級 利用方式，常規(guī)先用高溫余熱產(chǎn)生蒸汽，再驅(qū)動汽輪發(fā)電機(jī)組發(fā)電，也有以高溫余熱直接作 為燃?xì)廨啓C(jī)工質(zhì)的熱源或經(jīng)再加壓、加熱的工質(zhì)推動燃?xì)廨啓C(jī)做功發(fā)電；對汽輪機(jī)或燃?xì)?輪機(jī)排出的余熱再按中低溫余熱利用方式利用。對中低溫余熱的利用，根據(jù)溫度水平的不同，其用途主要有三個方面動力回收、 直接利用和熱泵利用。(1)預(yù)熱空氣或煤氣，對中低溫余熱，通過換熱器預(yù)熱工業(yè)爐的助燃 空氣或低值煤氣，將熱返回爐內(nèi)同時提高燃燒溫度和燃燒效率，節(jié)約燃料消耗。(2)預(yù)熱或 干燥物料，利用中低溫余熱來預(yù)熱、干燥原材料或工件，將熱帶回裝置內(nèi)，也可起到節(jié)約能 源的作用。(3)生產(chǎn)蒸汽或熱水，通過余熱鍋爐或熱泵機(jī)組回收中低溫余熱，產(chǎn)生蒸汽或熱 水，供生產(chǎn)或生活的需要，溫度在40°C以上的冷卻水也可以直接用于供暖等。(4)余熱制冷， 中低溫余熱或蒸汽作為吸收式制冷機(jī)的熱源，加熱發(fā)生器中的溶液，使工質(zhì)蒸發(fā)，通過制冷 循環(huán)達(dá)到制冷的目的。(5)余熱制熱，將低溫余熱作為熱泵機(jī)組的低溫?zé)嵩?，熱泵從余熱?源吸熱后向外供出更高溫度的熱量，使低溫?zé)崮艿玫接行Ю谩?6)余熱種養(yǎng)殖，將低溫余 熱直接用于水產(chǎn)品養(yǎng)殖及經(jīng)濟(jì)作物的生產(chǎn)等。八、壓縮空氣及余壓氣體利用裝置和方式。壓縮空氣主要是直接應(yīng)用于鼓風(fēng)、通風(fēng)、物料分離、油田注氣、驅(qū)動工具及工作機(jī) 械之外，還可以用于向水中充氧等，余壓氣體可通過驅(qū)動渦輪機(jī)發(fā)電、提升液體等來提高系統(tǒng)的能源利用率。九、化石燃料及生物質(zhì)能的利用裝置和方式。煤炭、石油、天然氣及各種生物質(zhì)燃料，在許多工業(yè)和生活應(yīng)用過程中都是通過直 接燃燒而加以利用的，也就是首先將燃料的化學(xué)能、生物能轉(zhuǎn)化成為燃燒產(chǎn)物——煙氣攜 帶的熱能，然后再通過各種能量轉(zhuǎn)換裝置將煙氣熱能轉(zhuǎn)換成為機(jī)械能或通過各種換熱設(shè)備 將煙氣熱能傳遞給各種熱媒供生產(chǎn)或生活之用。十、地?zé)崮艿睦醚b置和方式。地?zé)豳Y源分為高、中、低對流形和傳導(dǎo)形，其各種利用裝置和方式基本類同于高溫 余熱和中低溫余熱的利用方式，但要解決其利用過程中的結(jié)垢、尾水回灌和防止地面沉降 等問題。十一、海洋能的利用裝置和方式。海洋能包括潮汐能、潮流能、海流能、波浪能、海洋熱能、溫差能、鹽差能等。目前， 前五種海洋能已有較成熟的利用技術(shù)和裝置，這五種能量的利用裝置和方式主要三類一 類是通過水力渦輪機(jī)利用海水的動能和勢能進(jìn)行發(fā)電；第二類是將海水的動能和勢能轉(zhuǎn)換 成壓縮空氣或高壓液體再驅(qū)動渦輪機(jī)發(fā)電或其它工作機(jī)械工作；第三類是利用海水熱泵提 取海水中的熱能并加以利用。為更有效和更準(zhǔn)確理解本發(fā)明中所述內(nèi)容，首先對申請文件中所使用的部分詞語 進(jìn)行解釋和自定義。流體、自然流體、人為流體我們通常把在任何微小剪切力作用下就能夠連續(xù)變形 的物質(zhì)(包括液體和氣體)統(tǒng)稱為流體；把在自然力作用下產(chǎn)生連續(xù)變形的物質(zhì)稱為自然流 體；把在人為力(如機(jī)械力等)作用下產(chǎn)生連續(xù)變形的物質(zhì)稱為人為流體(如人為產(chǎn)生的蒸 汽、人為產(chǎn)生的壓縮空氣等)。水平流所謂水平流，這里是指來流方向從宏觀上看相對于某一垂直軸線或某一 豎直平面或某一垂直體面之間夾角大致在90度左右的來流。環(huán)流所謂環(huán)流，這里是指某一流體從宏觀上看繞某一軸線或某一物體，在垂直于 某一軸線或某一物體的平面內(nèi)進(jìn)行環(huán)形繞流的流體。按其繞流方向不同，可分為順時針環(huán) 流和逆時針環(huán)流。旋流所謂旋流，這里是指某一流體從宏觀上繞某一軸線或某一物體，在其周圍空 間進(jìn)行螺旋式流動的流體。旋流按其在空間的流動方向，可分為順時針上旋、順時針下旋、 逆時針上旋、逆時針下旋。當(dāng)物體軸線處于水平方向時，上述所指上旋、下旋為右旋、左旋形 式。軸流所謂軸流，這里是指流體從宏觀上看的主要流動方向是大致沿某一軸線方 向流動。軸流可分為上行軸流和下行軸流或右行軸流和左行軸流等。有序流所謂有序流是指流體在一定空間內(nèi)按一定規(guī)律和方向流動的流體，包括 水平流、環(huán)流、軸流、旋流等，本發(fā)明中的有序流主要指軸流和旋流。輪廓面、輪廓體輪廓面，這里是指將物體或零部件上的某一表面上的各點及線連 結(jié)成的大致平面或曲面或其它異形面。輪廓體，這里是指由某一物體的各輪廓面連結(jié)成的 空間體。筒狀輪廓體這里所述筒狀輪廓體，包括形狀為空心正圓柱體、平截正空心圓錐
10體、平截倒空心圓錐體，還包括其橫截面的內(nèi)外輪廓線為多邊形的空心柱體以及由各種形 狀內(nèi)外輪廓面組合的筒狀輪廓體等。整流器所謂整流器是指可對來流按人們要求改變其流動方向、流速、并具有一定 聚流作用的裝置。它的各種結(jié)構(gòu)形態(tài)可使來流轉(zhuǎn)換成水平流、環(huán)流、旋流、軸流等。聚流器聚流器是指對來流進(jìn)行聚集、導(dǎo)流并具有一定加速作用的裝置。導(dǎo)流葉片、聚流葉片、面體所謂導(dǎo)流葉片，是指對來流主要起到引導(dǎo)流動方向作 用，同時也有一定阻流和聚流作用的面體。所謂聚流葉片，是指對來流主要起到聚集作用， 同時也有一定阻流和導(dǎo)流作用的面體。上述面體，這里是指物體的厚度遠(yuǎn)小于其長度和寬度的板體，包括但不限于平面 板體、曲面板體、面體內(nèi)為蜂巢結(jié)構(gòu)板體、柔性面體、剛性面體、彈性面體、實芯面體、空芯面 體、透明面體、可繞軸轉(zhuǎn)動開閉的門窗形狀面體等。噴管這里是指通過改變管道內(nèi)壁的幾何形狀和尺寸以改變流經(jīng)管內(nèi)流體的 速度、壓力等參量的裝置。包括漸縮噴管、漸擴(kuò)噴管、拉瓦爾噴管等。旋切這里所述旋切是指對某一來流的流動方向是沿某一柱形輪廓體或輪廓面的 螺旋線的方向切入的一種流動形式。即，在本發(fā)明中，當(dāng)要產(chǎn)生旋流時，整流子的導(dǎo)流葉片 與整流子噴管內(nèi)外表面所形成的較小噴管相對于整流器內(nèi)腔圓柱形輪廓體是大致旋切安 裝的，所述較小噴管所形成的噴流相對于整流器內(nèi)腔圓柱形輪廓體是大致旋切進(jìn)入的。太陽能空氣集熱器是以空氣為介質(zhì)吸收太陽熱能、加熱空氣、并利用熱空氣與 冷空氣密度差形成空氣流動的裝置，它一般由透明集熱棚、儲熱體等構(gòu)成，外周為進(jìn)流口， 中心為出流口。“太陽能煙囪風(fēng)力機(jī)”配有此類裝置。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是。1.提供一種將自然流體或多種人為流體進(jìn)行聚集、整流、加速并轉(zhuǎn)換成有序流動 的有序流的裝置。該裝置對來流的聚流效果更佳，對來流利用率更高；該裝置既可以由一套 模塊獨立工作，也可以由若干個模塊集成為大型裝置工作；該裝置在利用氣流時，既可利用 自然風(fēng)能，也可利用太陽能熱氣流以及由其它方式形成的氣流或壓縮氣體；該裝置還可利 用燃料直接加熱所產(chǎn)生的熱能，以增加氣流的焓值；該裝置還可利用工業(yè)余熱、工業(yè)余壓、 自然熱能等用于增加氣流的能量；通過自動檢測和預(yù)測可再生能源的變化情況調(diào)節(jié)其它能 源的輸入量可使該裝置輸出穩(wěn)定的能量。該裝置運行時噪音小，電磁干擾小，不會對鳥類等 重要生物造成致命危害；該裝置的生產(chǎn)、制造工藝更簡單，所用材料更宜取、運輸、安裝、維 護(hù)、拆卸等更方便。2.提供一種簡單實用的來流流量控制及停車機(jī)構(gòu)。3.提供的產(chǎn)生有序流的裝置既可用于驅(qū)動渦輪機(jī)，也可用于抽鼓流體，還可以用 于改變區(qū)域空氣條件，還可以用于分離分選不同質(zhì)量的物體，還可以用于風(fēng)洞娛樂等。為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提出的技術(shù)方案是。一種產(chǎn)生有序流的整體技術(shù)路線是一、將相關(guān)的可利用的可再生能源輸入到產(chǎn) 生有序流的裝置中產(chǎn)生軸流或旋流(1)風(fēng)能直接或經(jīng)風(fēng)量控制裝置流入產(chǎn)生有序流的裝 置中產(chǎn)生軸流或旋流；(2)海洋能轉(zhuǎn)換成壓縮空氣或經(jīng)熱泵轉(zhuǎn)換成熱能直接或經(jīng)儲存器，再經(jīng)流量控制裝置輸送到產(chǎn)生有序流的裝置中產(chǎn)生軸流或旋流；(3)太陽能轉(zhuǎn)換成熱氣流 或熱能直接流入或經(jīng)儲存器，再經(jīng)流量控制裝置輸送到產(chǎn)生有序流的裝置中產(chǎn)生軸流或旋 流；(4)生物質(zhì)能轉(zhuǎn)換成熱能或可燃?xì)怏w或油料直接或經(jīng)儲存器，再經(jīng)流量控制裝置輸入 到產(chǎn)生有序流的裝置中產(chǎn)生軸流或旋流；(5)地?zé)崮艿臒崮苻D(zhuǎn)換成熱能或高位熱能直接或 經(jīng)儲存器，再經(jīng)流量控制裝置輸入到產(chǎn)生有序流的裝置中產(chǎn)生軸流或旋流。二、將相關(guān)的 可利用的生產(chǎn)、生活余能輸入到產(chǎn)生有序流的裝置中產(chǎn)生軸流或旋流(1)工業(yè)生產(chǎn)余熱 的熱水、熱氣直接或經(jīng)換熱器轉(zhuǎn)換成熱能或經(jīng)儲存器，再經(jīng)流量控制裝置輸入到產(chǎn)生有序 流的裝置中產(chǎn)生軸流或旋流；(2)工業(yè)乏氣的壓力能直接或經(jīng)控流裝置輸入到產(chǎn)生有序流 的裝置中產(chǎn)生軸流或旋流；(3)生活污水中的熱能經(jīng)換熱器或熱泵升熱后直接輸入產(chǎn)生有 序流的裝置中產(chǎn)生軸流或旋流。三、將相關(guān)的可利用的常規(guī)清潔能源輸入到產(chǎn)生有序流的 裝置中產(chǎn)生軸流或旋流(1)可燃?xì)怏w經(jīng)控流器直接輸入到產(chǎn)生有序流的裝置中，經(jīng)燃燒 產(chǎn)生熱能增加軸流或旋流中的焓值；(2)可燃油料經(jīng)控流器直接輸送到產(chǎn)生有序流的裝置 中，經(jīng)燃燒產(chǎn)生熱能增加軸流或旋流中的焓值；四、將上述多種能源直接或經(jīng)儲存器，再經(jīng) 流量控制裝置和智能控制系統(tǒng)同時或部分輸送到產(chǎn)生軸流或旋流裝置中產(chǎn)生軸流或旋流； 其中，保證可再生能源優(yōu)先輸入。軸流或旋流的整體應(yīng)用思路是一、直接應(yīng)用(1)將產(chǎn)生有序流的裝置直接安裝 在構(gòu)筑物上抽取構(gòu)筑物內(nèi)空間中的氣體或向構(gòu)筑物的空間內(nèi)吹鼓氣體，達(dá)到換氣或抽氣或 散熱的目的；(2)將產(chǎn)生有序流的裝置直接安裝在水面上向水中充氣，達(dá)到向水中增氧的 目的；(3)將產(chǎn)生有序流的裝置直接安裝在水面上抽吸汽化水汽向高空輸送或直接安裝在 高處向高空排放，可改變周邊氣候或環(huán)境條件；(4)將產(chǎn)生有序流的裝置直接安裝在適合 地方并安裝安全防護(hù)裝置可用于風(fēng)洞體驗和娛樂。二、間接應(yīng)用(1)在產(chǎn)生有序流的裝置 中安裝渦輪機(jī)發(fā)電機(jī)組用于發(fā)電；(2)在產(chǎn)生有序流的裝置中安裝渦輪機(jī)可用于驅(qū)動各種 工作機(jī)械；(3)在產(chǎn)生有序流的裝置的整流器的出流口，通過管道直接與現(xiàn)有渦輪機(jī)進(jìn)流 口連通或經(jīng)噴管向現(xiàn)有渦輪機(jī)進(jìn)氣道噴入流體可用于驅(qū)動各種工作機(jī)械或發(fā)電機(jī)等。實現(xiàn)上述整體技術(shù)路線和整體應(yīng)用思路的關(guān)鍵是本發(fā)明的產(chǎn)生有序流的裝置，其 核心是本發(fā)明的產(chǎn)生有序流的裝置的整流器。更進(jìn)一步的各種技術(shù)方案如下。—種產(chǎn)生有序流的裝置，其特征在于設(shè)有整流器，整流器由兩層以上整流子同心 同向疊置而成；整流子由一個漸縮噴管的小口徑端插入另一個漸縮噴管的大口徑端，在兩 個噴管的內(nèi)外表面之間，垂直、均布裝有不少于4片導(dǎo)流葉片構(gòu)成；兩個整流子疊置時的相 鄰兩個噴管由其中一個噴管取代另一個噴管；兩相鄰噴管的大口徑端所構(gòu)成的外緣口為整 流子的進(jìn)流口，其小口徑端所構(gòu)成的內(nèi)緣口為整流子的出流口，整流子的進(jìn)流口與出流口 之間的空間為整流子的流道；沿整流器中心軸向一端的整流子的大口徑端為整流器的進(jìn)流 口，其另一端的整流子的小口徑端為整流器的出流口 ；由2層以上同心同向疊置的整流子 出流口構(gòu)成的整流器的內(nèi)腔輪廓體為整流器的內(nèi)涵道，整流子的噴管對進(jìn)入整流子進(jìn)流口 的來流具有導(dǎo)向其大致沿整流器內(nèi)涵道有序流動的作用；垂直、均布安裝的不少于4片的 導(dǎo)流葉片除對來流起到導(dǎo)流、聚流作用外還對噴管有支撐作用。本發(fā)明所述的整流子由一個漸縮噴管的小口徑端插入另一漸縮噴管的大口徑端， 在兩個噴管的內(nèi)、外表面之間垂直、軸輻射、均布裝有不少于4片導(dǎo)流葉片，以在內(nèi)涵道內(nèi) 產(chǎn)生軸流。
本發(fā)明所述的整流子由一個漸縮噴管的小口徑端插入另一漸縮噴管的大口徑端， 在兩個噴管的內(nèi)、外表面之間垂直、均布裝有不少于4片導(dǎo)流葉片，所述導(dǎo)流葉片旋切于由 兩噴管小口徑端所形成的筒形輪廓體，以在內(nèi)涵道內(nèi)產(chǎn)生旋流。本發(fā)明改進(jìn)的一種技術(shù)方案是，上述產(chǎn)生有序流的裝置的整流器的整流子的兩 個噴管的大口徑端帶有外檐，所述外檐的上表面與所述噴管的外表面之間的夾角大于100 度，小于160度，兩表面的連接處平滑過渡；兩個噴管的外檐的內(nèi)外表面之間垂直、軸輻射、 均布有不少于4片外導(dǎo)流葉片，整流子的進(jìn)流口也相應(yīng)外移。由于流體具有附壁效應(yīng)，所以 來流流入噴管的大口徑端帶有外檐的整流子的進(jìn)流口后會得到更好的導(dǎo)流效果。本發(fā)明可供選擇的技術(shù)方案是，在上述產(chǎn)生有序流的裝置的整流器的內(nèi)涵道的輪 廓面處設(shè)有筒形導(dǎo)流器，筒形導(dǎo)流器上開有若干正對整流器的各整流子的出流口的導(dǎo)流窗 口，導(dǎo)流窗口上設(shè)有若干可向內(nèi)開啟的單向閥門。筒形導(dǎo)流器既可使外來流體順暢進(jìn)入，又 可防止能流的泄漏。導(dǎo)流器還可以是設(shè)在整流器內(nèi)涵道的輪廓面處的上述筒形導(dǎo)流器的一 半的半圓筒形導(dǎo)流器，該半圓筒形導(dǎo)流器的兩端或外側(cè)裝有環(huán)形單面齒環(huán)，單面齒環(huán)的光 面置于若干固定在整流器上的滾輪上，單面齒環(huán)的齒面與固定在整流器上的步進(jìn)電動機(jī)轉(zhuǎn) 軸上的齒輪相嚙合，步進(jìn)電動機(jī)通過導(dǎo)線與控制器相連接，控制器與風(fēng)向傳感器通過信號 線相連接。半圓筒形導(dǎo)流器在設(shè)定的程序和風(fēng)向信號的控制下可以位于整流器內(nèi)涵道的 任何所需要的位置。本發(fā)明可供選擇的技術(shù)方案是，上述產(chǎn)生有序流的整流器的整流子設(shè)有輔助噴 管，輔助噴管由兩個大口徑端和小口徑端直徑相同、錐度不同的子、母噴管同心同向疊置而 成。由子、母噴管小口徑端所形成的空間內(nèi)可以用于安裝環(huán)形發(fā)電機(jī)或其它工作機(jī)械，環(huán)形 發(fā)電機(jī)或其它工作機(jī)械的內(nèi)徑裝有渦輪機(jī)，渦輪機(jī)前端裝有靜子導(dǎo)流組件。本發(fā)明的一種改進(jìn)技術(shù)方案是，上述產(chǎn)生軸流的裝置的整流器的整流子的各個噴 管的小口徑端帶有豎直外檐，各層噴管的小口徑端的豎直外檐的直徑沿整流器的內(nèi)涵道流 體的流向是逐漸擴(kuò)大的。噴管的小口徑端的豎直外檐會使進(jìn)入整流器內(nèi)涵道的流體更好地 沿軸向流動。本發(fā)明的一種改進(jìn)技術(shù)方案是，上述產(chǎn)生軸流的裝置的整流器的內(nèi)涵道內(nèi)沿中心 軸向裝有內(nèi)側(cè)或外側(cè)周圍帶有若干導(dǎo)流孔的導(dǎo)流管，導(dǎo)流管的外徑小于整流器內(nèi)腔輪廓體 直徑，導(dǎo)流管與整流器的內(nèi)腔輪廓體之間可以輻射裝有不少于4組擋流組件，每組擋流組 件是由兩件帶有若干同向?qū)Я骺椎陌弩w間隔一定空間距離背對背組合而成。當(dāng)導(dǎo)流孔開設(shè) 在導(dǎo)流管和擋流組件外部時，流體流經(jīng)導(dǎo)流管和擋流組件外側(cè)時會對導(dǎo)流管內(nèi)和擋流組件 內(nèi)的流體產(chǎn)生抽吸和引流作用。本發(fā)明改進(jìn)的一種改進(jìn)技術(shù)方案是，上述產(chǎn)生軸流的裝置的整流器的內(nèi)涵道內(nèi)沿 軸向?qū)ΨQ裝有不少于4組擋流組件，每組擋流組件是由兩件帶有若干同向?qū)Я骺椎陌弩w間 隔一定空間距離背對背組合而成。擋流組件可使進(jìn)入整流器內(nèi)涵道的流體更好地沿軸向流 動，同時防止來流竄入到對面空間。每組擋流組件還可以是由兩件百葉窗體間隔一定空間 距離背對背組合而成。本發(fā)明提供的一種可供選擇的技術(shù)方案是，上述產(chǎn)生軸流的裝置的整流器的整流 子的若干噴管的小口經(jīng)邊緣內(nèi)置有環(huán)形噴氣環(huán)。噴氣環(huán)上開有若干朝向軸流流向的噴氣 孔，噴管的小口徑邊緣開有環(huán)形噴氣口。較高壓力流體經(jīng)控流器流入噴氣環(huán)后經(jīng)噴嘴噴出，
13在產(chǎn)生軸流的同時還會對整流器進(jìn)流口處和整流子進(jìn)流口處的流體產(chǎn)生抽吸和引流作用， 從而增加流經(jīng)整流器的內(nèi)涵道的流體的質(zhì)量流量。本發(fā)明一種產(chǎn)生有序流的裝置，其特征在于整流器由兩層以上整流子同心同向疊 置而成；整流子由一個漸縮噴管的小口徑端插入另一漸縮噴管的大口徑端；整流器上部分 的整流子的兩個噴管的內(nèi)、外表面之間垂直、均布裝有不少于4片導(dǎo)流葉片，所述導(dǎo)流葉片 旋切于由兩噴管小口徑端所形成的筒形輪廓體；以形成旋流，整流器下部分的整流子的兩 個噴管的內(nèi)、外表面之間垂直、均布、軸輻射裝有不少于4片導(dǎo)流葉片，以形成軸流，也就是 說整流器的下半部分形成軸流，上半部分形成旋流。本發(fā)明改進(jìn)的一種技術(shù)方案是，在上述產(chǎn)生旋流的裝置的整流器的內(nèi)涵道內(nèi)沿中 心軸向裝有周圍帶有若干導(dǎo)流孔的導(dǎo)流管，導(dǎo)流孔的開口方向與旋流的旋切方向相同，導(dǎo) 流管的外徑小于整流器內(nèi)涵道的內(nèi)經(jīng)。當(dāng)導(dǎo)流孔開設(shè)在導(dǎo)流管外部時，旋流在整流器內(nèi)涵 道圍繞導(dǎo)流管流動時會對導(dǎo)流管內(nèi)部的流體產(chǎn)生抽吸和引流作用。本發(fā)明改進(jìn)的一種技術(shù)方案是，在上述產(chǎn)生旋流的裝置的整流器的整流子的各導(dǎo) 流葉片的內(nèi)側(cè)邊緣內(nèi)置有豎直噴射管，豎直噴射管上開有若干噴射口，噴射口的開口方向 與旋流的旋切方向相同，導(dǎo)流葉片的內(nèi)側(cè)邊緣開有豎直噴口。較高壓力流體經(jīng)控流器后流 入噴射管經(jīng)噴射口旋切噴入整流器內(nèi)涵道，并在整流器的內(nèi)涵道內(nèi)形成旋流，該旋流對整 流子進(jìn)流口和整流器進(jìn)流口的流體會產(chǎn)生抽吸和引流作用，從而增加內(nèi)涵道內(nèi)流體的質(zhì)量 流量。本發(fā)明提供的一種改進(jìn)的技術(shù)方案是在整流器的內(nèi)涵道內(nèi)設(shè)有由兩層以上內(nèi)置 整流子同心同向疊置而成的內(nèi)置整流器；所述內(nèi)置整流子由一個漸縮噴管的小口徑端插入 另一漸縮噴管的大口徑端，在兩個噴管的內(nèi)、外表面之間裝有不少于4片導(dǎo)流葉片構(gòu)成；兩 個內(nèi)置整流子疊置時的相鄰兩個噴管由其中一個噴管取代另一個噴管；兩相鄰噴管的大口 徑端所構(gòu)成的外緣口為內(nèi)置整流子的進(jìn)流口，其小口徑端所構(gòu)成的內(nèi)緣口為內(nèi)置整流子的 出流口；內(nèi)置整流子的進(jìn)流口與出流口之間的空間為內(nèi)置整流子的流道，沿內(nèi)置整流器中 心軸向的內(nèi)置整流子的大口徑端為內(nèi)置整流器的進(jìn)流口，內(nèi)置整流子的小口徑端為內(nèi)置整 流器的出流口；由兩層以上同心同向疊置的內(nèi)置整流子出流口構(gòu)成的內(nèi)置整流器的內(nèi)腔輪 廓體為內(nèi)置整流器的內(nèi)涵道。也就是說在上述產(chǎn)生旋流的裝置的整流器的內(nèi)涵道內(nèi)沿中心 軸向裝有一套外徑尺寸較小的同流向的產(chǎn)生旋流的裝置。流體經(jīng)外部的產(chǎn)生旋流的裝置產(chǎn) 生旋流后流入其位于內(nèi)涵道外徑尺寸較小的產(chǎn)生旋流的裝置內(nèi)，被加速后會產(chǎn)生更強(qiáng)的旋 流，該更強(qiáng)的旋流會對外徑尺寸較小的產(chǎn)生旋流的裝置的整流器的進(jìn)流口的流體產(chǎn)生更強(qiáng) 的抽吸作用。所述外徑尺寸較小的同流向的產(chǎn)生旋流的裝置也可以是外徑尺寸較小的產(chǎn)生 逆向旋流的裝置，外部的產(chǎn)生旋流的裝置所產(chǎn)生的旋流會對內(nèi)部的外徑尺寸較小的產(chǎn)生逆 向旋流的裝置內(nèi)的流體產(chǎn)生抽吸作用。本發(fā)明提供的一種改進(jìn)的技術(shù)方案是，上述產(chǎn)生有序流的裝置的整流子的導(dǎo)流葉 片的橫截面，在對應(yīng)于整流子進(jìn)流口側(cè)為流線“燕尾”形，在整流子的出流口側(cè)為流線“楔 子”形，兩者平滑過渡為一體。它們可有效對正面來流進(jìn)行阻流和導(dǎo)流。本發(fā)明提供的另一種改進(jìn)的技術(shù)方案是，上述產(chǎn)生有序流的裝置的整流子的導(dǎo)流 葉片，在對應(yīng)于整流子進(jìn)流口一側(cè)的導(dǎo)流葉片兩側(cè)，間隔一定距離向整流子軸心輻射各設(shè) 有一輔助導(dǎo)流葉片，輔助導(dǎo)流葉片與導(dǎo)流葉片不相交，其與相鄰的導(dǎo)流葉片及其上下噴管內(nèi)外表面所形成的空間輪廓體類似于平截“楔子”形體。該輔助導(dǎo)流葉片與導(dǎo)流葉片一起 對來流進(jìn)行阻流和導(dǎo)流。本發(fā)明提供的一種改進(jìn)的技術(shù)方案是，整流器是由不少于四組整流子組件同軸線 徑向組合而成，整流子組件由至少兩片噴管板體同向疊置，噴管板體由整流子的噴管沿導(dǎo) 流葉片與整流子噴管的交界線分割而成，并嵌接入被分割的相鄰噴管板塊之間。該方案不 僅可形成與前述各方案同樣功能和作用的整流器，而且，在制造大型裝置時，更加便于零部 件的加工、運輸和安裝。本發(fā)明提供的一種可供選擇的技術(shù)方案是，在上述產(chǎn)生有序流的裝置的整流器的 出流口處裝有出流器，出流器的輪廓體為一噴管形狀。當(dāng)外部為自然環(huán)境條件時出流器的 小口徑端與整流器的出流口同尺寸相連，形成出流擴(kuò)壓器；當(dāng)外部要連接工作機(jī)械時，出流 器的大口徑端與整流器的出流口同尺寸連接，形成噴射出流器，出流器的小口徑端與工作 機(jī)械的進(jìn)流口連接。有時整流器的內(nèi)腔輪廓體可取代出流器的作用，當(dāng)整流器的內(nèi)腔輪廓 體形狀為平截正圓錐體或平截倒圓錐體，流體向其大口徑端流動時，整流器的內(nèi)腔輪廓體 具有擴(kuò)壓器的作用；流體向小口徑端流動時，整流器的內(nèi)腔輪廓體具有漸縮噴管的作用。本發(fā)明提供的一種可供選擇的技術(shù)方案是，在上述產(chǎn)生有序流的裝置的整流器的 出流口的外側(cè)，間隔一定空間距離裝有防護(hù)罩，防護(hù)罩由一向下弧的傘形蓋體和固定于傘 形蓋體下的平截倒圓錐殼體構(gòu)成。防護(hù)罩具有防雨、防雪、防冰雹等作用，所間隔的一定空 間和平截倒圓錐殼體是為了流體的流出更順暢。本發(fā)明提供一種可供選擇的技術(shù)方案是，在上述產(chǎn)生有序流的裝置的固定于防護(hù) 罩的傘形蓋體下的平截倒圓錐殼體下裝有錐角相同、錐底直徑略大于整流器出流口、小于 傘形蓋體底部直徑的另一平截倒圓錐殼體，該另一平截倒圓錐殼體是一控流體，它可以在 固定于傘形蓋體下的平截倒圓錐殼體與整流器出流口之間沿軸向移動?？亓黧w上下移動可 調(diào)節(jié)流出整流器的流體的流量的大小。本發(fā)明提供的一種可供選擇的技術(shù)方案是，在上述產(chǎn)生有序流的裝置的固定于防 護(hù)罩的傘形蓋體下的平截倒圓錐殼體背對太陽光線一側(cè)的平截倒圓錐殼體的外側(cè)的半圓 周內(nèi)裝有若干陽光接收器，在上述產(chǎn)生有序流的裝置周邊的地面上正對太陽方向設(shè)有若干 自動追日反射鏡，陽光接收器可將接收的太陽能轉(zhuǎn)化成較高壓氣流推動渦輪機(jī)或輸送到整 流器進(jìn)流口增加軸流或渦流的焓值；在上述產(chǎn)生有序流的裝置周邊的地面上設(shè)有太陽能空 氣集熱器，太陽能空氣集熱器的出流口與整流器底部的整流子的進(jìn)流口相連通。該裝置既 可利用風(fēng)能，同時還可以利用太陽能。本發(fā)明提供了一種可供選擇的技術(shù)方案是，在上述產(chǎn)生有序流的裝置的固定于防 護(hù)罩的傘形蓋體下的平截倒圓錐殼體外側(cè)周邊裝有霧化器。高壓水經(jīng)霧化器霧化后噴入流 出整流器的氣體內(nèi)可降低流出氣體的溫度和密度，加快整流器內(nèi)涵道氣流流速。在上述產(chǎn) 生有序流的裝置的防護(hù)罩的傘形蓋體上表面還可以裝有光伏發(fā)電板或光伏發(fā)電膜。本發(fā)明提供的一種可供選擇的技術(shù)方案是，在上述產(chǎn)生有序流的裝置的整流器的 內(nèi)涵道軸線上裝有柱式換熱器。柱式換熱器可以是散熱器，當(dāng)輸入熱力時可增加整流器內(nèi) 涵道內(nèi)氣流的焓值；在裝置只工作在自然流體狀態(tài)下，整流器中心軸向溫度較低，此時散熱 器作為熱泵系統(tǒng)的冷凝器時可提高熱泵系統(tǒng)制冷效果。柱式換熱器還可以是吸熱器，吸收 其周邊的熱量輸出后作為它用或作為熱泵系統(tǒng)的蒸發(fā)器提高系統(tǒng)的制熱效果。
本發(fā)明提供的一種可供選擇的技術(shù)方案是，在上述產(chǎn)生有序流的裝置的整流器的 進(jìn)流口的中心處裝有氣流增強(qiáng)補(bǔ)償器，氣流增強(qiáng)補(bǔ)償器由空芯錐體、燃燒器、進(jìn)氣管、燃料 管等構(gòu)成，空芯錐體上開有若干導(dǎo)流孔，燃燒器位于進(jìn)氣管和空芯錐體內(nèi)并與燃料管相連 通，進(jìn)氣管的一端與空芯圓錐體的大口徑端相連通，另一端與高壓氣體或余壓氣體或余熱 氣體源等相連接。當(dāng)要產(chǎn)生軸流時，正平截空芯圓錐體上的若干導(dǎo)流孔開口的方向大致朝 向整流器的軸向；當(dāng)要產(chǎn)生旋流時，空芯圓錐體上的若干導(dǎo)流孔開口方向大致朝向旋流的 切線方向。通過氣流增強(qiáng)補(bǔ)償器輸入高壓氣體或余壓氣體或余熱氣體或燃燒燃料可增強(qiáng)軸 流或旋流的強(qiáng)度并可實現(xiàn)多種能源和低位能源的綜合和協(xié)調(diào)利用。本發(fā)明提供的一種可供選擇的技術(shù)方案是，在靠近上述產(chǎn)生有序流的裝置的整流 器的進(jìn)流口一側(cè)的若干層整流子的若干流道內(nèi)裝有若干噴射燃燒器。在需要產(chǎn)生軸流時若 干噴射燃燒器的噴射方向大致沿軸流流向；在需要產(chǎn)生旋流時若干噴射燃燒器的噴射方向 沿旋流流向。輸入的燃料經(jīng)噴射燃燒后會增加流入整流器內(nèi)涵道的氣體的焓值；根據(jù)外部 自然流體強(qiáng)度的大小，通過控制輸入燃料的多少達(dá)到輸出穩(wěn)定軸流或旋流的目的。本發(fā)明提供的一種可供選擇的技術(shù)方案是，在靠近上述產(chǎn)生有序流的裝置的整流 器的進(jìn)流口一側(cè)的若干層整流子的若干流道內(nèi)裝有若干氣體噴射器。在需要產(chǎn)生軸流時若 干氣體噴射器的噴射方向大致沿軸流流向；在需要產(chǎn)生旋流時若干氣體噴射器的噴射方向 大致沿旋流流向。通過氣體噴射器可利用余壓氣體或壓縮空氣產(chǎn)生軸流或旋流。本發(fā)明提供的一種改進(jìn)的技術(shù)方案是，在上述產(chǎn)生有序流的裝置中的整流器的內(nèi) 涵道內(nèi)沿軸向，在其靠近進(jìn)流口一側(cè)安裝軸流式壓氣機(jī)，在其靠近出流口一側(cè)安裝軸流式 透平機(jī)，該裝置運行時可獲得高壓高速氣流。本發(fā)明提供的一種可供選擇的技術(shù)方案是，在上述產(chǎn)生有序流的裝置的整流器的 整流子的噴管體內(nèi)、在其整流子的導(dǎo)流葉片體內(nèi)裝有換熱器，其噴管表面、導(dǎo)流葉片表面作 為換熱器的換熱面，各換熱器的進(jìn)流口通過各支進(jìn)流管與主進(jìn)流管相連通，主進(jìn)流管的進(jìn) 流口接入較高壓熱力流體或低壓熱力流體的循環(huán)泵的出流口 ；各換熱器的出流口通過各支 出流管與主出流管相連通；各換熱器還可以作為熱泵系統(tǒng)的冷凝器接入熱泵系統(tǒng)。換熱器 散發(fā)出的熱量可增加流過整流子流體的內(nèi)能。本發(fā)明的一種可供選擇的技術(shù)方案還可以是，在上述產(chǎn)生有序流的裝置的出流器 體內(nèi)裝有換熱器，該換熱器作為熱泵系統(tǒng)的蒸發(fā)器，在靠近整流器的進(jìn)流一側(cè)的整流子的 噴管體內(nèi)及整流子的導(dǎo)流葉片體內(nèi)裝有換熱器，該換熱器作為熱泵系統(tǒng)的冷凝器；蒸發(fā)器 和冷凝器通過管道與壓縮機(jī)、節(jié)流閥等相連通，構(gòu)成熱泵循環(huán)系統(tǒng)。該系統(tǒng)可實現(xiàn)軸流或旋 流的余熱的循環(huán)利用。本發(fā)明提供的一種可供選擇的技術(shù)方案是，在上述產(chǎn)生有序流的裝置的整流器的 底部的整流子的進(jìn)流口外周圍裝有太陽能空氣集熱器，太陽能空氣集熱器的出流口與整流 器底部的整流子的進(jìn)流口相連通。該裝置可同時利用風(fēng)能和太陽能。本發(fā)明所述的產(chǎn)生有序流的裝置的整流器的整流子的進(jìn)流口處套裝有防護(hù)網(wǎng)。防 護(hù)網(wǎng)可有效防止鳥類、漂浮物等進(jìn)入整流器內(nèi)部。本發(fā)明可供選擇的一種技術(shù)方案是在產(chǎn)生有序流的裝置的整流器外圍套裝有柔 性可折疊收放的簾體，沿簾體豎直方向每隔一定距離嵌有剛性撐開體，簾體上端系有不少 于三根沿簾體周邊均布的拉索，各拉索經(jīng)與其相對應(yīng)的固定于整流器上端的定位變向輪再與對應(yīng)的卷揚機(jī)上的收放卷輪相連接，各卷揚機(jī)上的電動機(jī)與控制器通過導(dǎo)線相連接， 控制器與風(fēng)速傳感器通過信號線相連接，控制器還與遙控器通過電磁信號相聯(lián)系。上述簾 體還可以是沿整流器豎直方向由多級簾體串聯(lián)而成。上述簾體還可以是相互嵌入和鉤連的 多層拉筒，最內(nèi)一層拉筒的上端系有不少于三根沿拉筒周邊均布的拉索。上述控流系統(tǒng)可 根據(jù)來流的大小控制流入整流器內(nèi)的流體的多少，從而控制產(chǎn)生軸流或旋流的強(qiáng)度。本發(fā)明可供選擇的技術(shù)方案是，在上述產(chǎn)生有序流的裝置的整流器外周圍裝有聚 流器，聚流器由至少4套聚流葉片軸對稱均布于整流器外周圍構(gòu)成。聚流器的各聚流葉片 之間還可以沿豎直方向安裝有若干層弧形導(dǎo)流支撐葉片；聚流器還可以軸對稱均布于防護(hù) 網(wǎng)周圍。聚流器還可以是軸對稱均布于上述簾體外周圍以及由上述各種技術(shù)方案和未提及 的組合構(gòu)成的產(chǎn)生軸流或旋流的裝置的整流器、防護(hù)網(wǎng)、控流簾體的外周圍。本發(fā)明可選擇的另一種技術(shù)方案是，上述產(chǎn)生有序流的裝置的聚流器的聚流葉片 的橫截面，在靠近整流器的整流子的進(jìn)流口 一側(cè)為流線“楔子”形，外側(cè)部分為“燕尾”形。 聚流葉片體內(nèi)可以是實芯的、空芯的、蜂窩結(jié)構(gòu)的，其內(nèi)部可以安裝散熱器、管道或升降設(shè) 備等。上述聚流器的聚流葉片還可以是在聚流葉片的框架內(nèi)裝有可雙向開閉的泄流門，泄 流門的一邊裝有雙向彈簧合頁。在外來流強(qiáng)度極大時，泄流門可自動開啟泄流，可減小來流 對裝置造成的正壓力，同時還可減少進(jìn)入整流器內(nèi)的流體流量。上述聚流器的聚流葉片還可以是一柔性面體內(nèi)橫向嵌有條形彈性體，在靠近整流 器一側(cè)的柔性面體和條形彈性體固定在聚流葉片的內(nèi)豎直邊框架上，條形彈性體的外端長 出柔性面體的部分橫穿過聚流葉片的外豎直邊框架上的槽孔，在來流的正壓作用下聚流葉 片可以變形，更好地起到聚流和導(dǎo)流作用，導(dǎo)流葉片在不受來流正壓作用時，柔性面體在條 形彈性體的作用下自動回復(fù)到平面狀態(tài)。上述聚流器的聚流葉片還可以是一整體彈性面體，在靠近整流器一側(cè)的彈性面體 鉸連或固定在聚流葉片的內(nèi)豎直邊框架上，彈性面體的外側(cè)部分穿過聚流葉片的外豎直邊 框架上的槽孔，在來流的正壓力作用下，聚流葉片的彈性面體可以變形，更好地起到聚流和 導(dǎo)流作用，導(dǎo)流葉片的彈性面體在不受來流正壓作用時，彈性面體可自動恢復(fù)到平面狀態(tài)。 聚流器可有效收集各水平方向的來流并加速導(dǎo)入整流器內(nèi)部。上述各種產(chǎn)生有序流的裝置的整流器的內(nèi)腔輪廓面、外輪廓面可以根據(jù)需要產(chǎn)生 軸流或旋流的要求而采用圓柱面、平截正圓錐面、平截倒圓錐面、空間曲面或橫截面為多邊 形輪廓面等。上述各種產(chǎn)生有序流的裝置與各種塔形建筑、樓宇的設(shè)計、建設(shè)結(jié)合在一起，塔 內(nèi)、樓上安裝軸流或旋流的應(yīng)用裝置可形成各種多功能塔、樓，從而獲得許多新的價值和有 益效果。例如，降低單位發(fā)電容量的投資成本、增加裝置的使用功能、提升裝置的視覺美感寸。上述各種產(chǎn)生有序流的裝置技術(shù)方案，進(jìn)行再組合，還可衍生出更多種新的技術(shù) 方案，，以適應(yīng)于不同性能要求、不同用途、不同應(yīng)用場所等。例如，當(dāng)整流器出流口朝向上 方時，可產(chǎn)生上行軸流或順時針上旋流，逆時針上旋流；當(dāng)整流器出流口朝向下方時，可產(chǎn) 生下行軸流或順時針下旋流，逆時針下旋流，并加以利用。又如對各種產(chǎn)生和控制有序流的裝置的技術(shù)方案進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化、模塊化，組合疊置 后可組合成大型裝置。
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再如對各種產(chǎn)生有序流的裝置的技術(shù)方案組合后，可業(yè)因地制宜地同時或部分 利用風(fēng)能、太陽能、工業(yè)余熱、工業(yè)余壓、地?zé)崮堋⒄託?、天然氣、煤氣、由海洋能轉(zhuǎn)換的壓縮 空氣等，以協(xié)調(diào)利用各種能量產(chǎn)生出更強(qiáng)、更穩(wěn)定的軸流或旋流；該軸流或旋流用于發(fā)電、 制熱、致冷并當(dāng)與本地其它能源結(jié)合利用，同時采用智能化控制時，可實現(xiàn)分布式能源供應(yīng) 體系。本發(fā)明所提供的產(chǎn)生有序流的各種技術(shù)方案及其進(jìn)行再組合衍生出的新的各種 技術(shù)方案，根據(jù)不同的應(yīng)用場所及工程造價的要求可適合不同用途，將該裝置的出流口或 進(jìn)流口與構(gòu)筑物空間或工作機(jī)械的管道的進(jìn)流口或出流口相連通時，可直接用于向或從構(gòu) 筑物空間或工作機(jī)械的管道內(nèi)噴射或抽吸氣體。例如由整流器與防護(hù)罩所組合成的整流 器的出流口朝向上方的技術(shù)方案可直接用于抽吸建筑物內(nèi)或工作機(jī)械管道內(nèi)氣體，起到換 氣的作用；當(dāng)整流器內(nèi)腔或底部安裝散熱器后，可代替?zhèn)鹘y(tǒng)散熱塔使用，并降低散熱塔高 度，提高散熱效率。當(dāng)整流器安裝在煙 頂部或取代煙 時可提高煙 的抽吸效率，還可降 低煙囪高度。又如當(dāng)整流器出流口朝向下方并接有漸縮噴管式出流器時，接入旋風(fēng)分離器入 流口后可用于分離分選物體；接入水產(chǎn)品養(yǎng)殖池內(nèi)的充氧管道時，可用于向養(yǎng)殖池內(nèi)充氧； 接入氣動液體泵的進(jìn)流口，所形成的滯止壓力和沖擊動能可提升液體等。當(dāng)整流器周邊為 液體時，出流器接入水力渦輪機(jī)進(jìn)流口時可用于驅(qū)動發(fā)電機(jī)發(fā)電或驅(qū)動其它工作機(jī)械等。在產(chǎn)生有序流的裝置的進(jìn)流通道或出流通道內(nèi)或內(nèi)涵道內(nèi)安裝渦輪機(jī)后可用于 驅(qū)動各種工作機(jī)械。例如在整流器的內(nèi)腔輪廓體內(nèi)安裝渦輪機(jī)可用于驅(qū)動發(fā)電機(jī)、空氣壓 縮機(jī)或驅(qū)動水泵等。又如在太陽能空氣集熱器的出流口與整流器出流口朝向下的匯合區(qū) 域的若干出流通道內(nèi)裝有若干渦輪機(jī)可用于驅(qū)動發(fā)電機(jī)發(fā)電或驅(qū)動其它工作機(jī)械。在自然 氣流較大或電網(wǎng)負(fù)荷較小時，多臺渦輪機(jī)同時驅(qū)動多臺發(fā)電機(jī)和空氣壓縮機(jī)，渦輪機(jī)的離 合器可同時接入發(fā)電機(jī)和空氣壓縮機(jī)，進(jìn)行發(fā)電和空氣壓縮儲存；在自然氣流較小或電網(wǎng) 負(fù)荷較大時，斷開連接空氣壓縮機(jī)的離合器，打開儲氣裝置的輸出閥門，向整流器或整流子 的進(jìn)流口輸入壓縮空氣，提高發(fā)電量，平衡電網(wǎng)供需。壓縮空氣可以因地制宜地存于廢棄油 田、礦井、置于海底的儲存器內(nèi)、上述各種裝置的空芯部件的體內(nèi)等。將該裝置的整流器的 出流口與現(xiàn)有燃?xì)廨啓C(jī)、蒸汽輪機(jī)的進(jìn)流口連接，并向其內(nèi)輸送高速氣體或經(jīng)噴管向其進(jìn) 氣道內(nèi)噴射氣體會驅(qū)動渦輪機(jī)工作或增加渦輪機(jī)的功率輸出。當(dāng)產(chǎn)生有序流的裝置的進(jìn)流口在下方時，該裝置安裝在海面、湖面、水庫面、山頂、 建筑物頂上時，所汲取周邊的氣體及汽化進(jìn)流口處的液體而產(chǎn)生的有序流向高出排放后， 可改變周邊空氣的濕度、潔凈度、大氣壓力等。從而改變周邊氣候和環(huán)境條件。帶有整流器、聚流器、氣流增強(qiáng)補(bǔ)償器、氣體噴射器、控流器的產(chǎn)生軸流或旋流的 裝置，在該裝置的整流器的內(nèi)涵道加裝防護(hù)設(shè)施后可作為娛樂風(fēng)洞使用。在上述產(chǎn)生有序流的裝置的整流子的空芯噴管體內(nèi)、空芯導(dǎo)流葉片體內(nèi)，在防護(hù) 罩的傘形蓋體與其倒圓錐殼體所形成的腔體內(nèi)可用于儲存液體或氣體或作為活動空間。當(dāng)產(chǎn)生有序流的裝置的出流口朝向下方時，所產(chǎn)生的有序流會對該裝置產(chǎn)生反推 力作用，當(dāng)在該裝置上及其基礎(chǔ)上安裝有豎直滑道時，可用于測量外來流體對其產(chǎn)生正壓 和反推力大小等。本發(fā)明的各種技術(shù)方案是建立在流體動力學(xué)和熱力學(xué)基礎(chǔ)之上的，特別是各種整流子、整流器及其內(nèi)涵道、聚流器、擴(kuò)壓器等都是由不同尺寸、不同形狀的漸縮噴管、漸擴(kuò)噴 管按一定規(guī)則要求進(jìn)行組合而成的。設(shè)置整流子、整流器、聚流器除為了聚流、導(dǎo)流外，其主 要目的是為了提高流體的速度。人們知道，風(fēng)能功率的大小與風(fēng)速的立方成正比，而與流動的空氣的密度和它垂 直流過的面積成正比。提高風(fēng)速比擴(kuò)大面積會得到更好的效果。根據(jù)伯努力方程，人們還知 道流體的壓力能、位能和動能之和保持常數(shù)，即機(jī)械能是守恒的，并且它們之間可以相互 轉(zhuǎn)換。又根據(jù)不可壓縮流體一維穩(wěn)定管流的連續(xù)性方程得知管截面上的平均流速與有效 截面的面積成反比，即對同一根流管，在不可壓縮流體穩(wěn)定流動的條件下，管徑大的截面上 平均流速小，而管徑小的截面上平均流速大。由此得知，在一定條件下，噴管能夠完成流體 的壓力能、位能與動能之間的轉(zhuǎn)換，即流體在一定壓力差作用下流過噴管遵從伯努力方程 和連續(xù)性方程，可以實現(xiàn)提高流體速度并將壓力能和位能轉(zhuǎn)換成動能，更進(jìn)一步說明的是， 當(dāng)來流的馬赫數(shù)小于1時，流經(jīng)漸縮噴管過程中，沿漸縮噴管漸縮方向，隨著截面積的縮小 其截面上的流速會提高，靜壓會下降，焓值會下降，當(dāng)?shù)匾羲贂陆担R赫數(shù)會上升。反之， 在一獨立的漸縮噴管中，來流馬赫數(shù)小于1時，來流流過噴管其各種參數(shù)會有與上述相反 的變化。根據(jù)流體力學(xué)原理，旋流在形成初期，流體相當(dāng)于在彎曲流道中流動，在彎曲流線 的主法線方向上，流體的速度隨曲率半徑的增大而減小，所以流體在彎曲的管道中流動時， 其內(nèi)側(cè)流速高，而外側(cè)流速低。在彎曲流線主法線方向上壓力隨曲率半徑的增大而增加，所 以流體在彎曲的管道中流動時，其內(nèi)側(cè)的壓力小，而外側(cè)的壓力大。旋流形成后，在靠近其 軸線的一個小的半徑區(qū)域內(nèi)會形成一個旋核區(qū)，旋核區(qū)內(nèi)的旋流的切向速度大小與半徑成 正比，而壓力隨著半徑的減小逐漸降低；在旋核區(qū)的外面的勢流旋轉(zhuǎn)區(qū)內(nèi)的旋流切向旋轉(zhuǎn) 速度與半徑成反比，而壓力隨半徑的增加逐漸提高，但依然低于旋流區(qū)外部的壓力，也因此 旋流會將旋流區(qū)外的流體抽吸進(jìn)來。如果流經(jīng)漸縮噴管內(nèi)的流體是以旋流形式流動的，該流體還要遵從角動量守恒定 律，即物體在圍繞自己的軸轉(zhuǎn)動時該物體的質(zhì)量、旋轉(zhuǎn)半徑和旋轉(zhuǎn)的角速度的乘積的數(shù)值 保持恒定。構(gòu)成本發(fā)明的各種技術(shù)方案中的整流子、整流器、聚流器、擴(kuò)壓器的各獨立噴管 中，在沒有熱力加入時，都遵從于上述基本原理。在整流器的內(nèi)涵道內(nèi)的流體流動參數(shù)的變 化，是由整流器內(nèi)涵道的幾何形狀和經(jīng)過各層整流子流入流體的多種流動形態(tài)混合結(jié)果所 決定的。根據(jù)熱力學(xué)方面的知識知道在本發(fā)明中流經(jīng)整流器內(nèi)涵道的流體工質(zhì)對其渦輪 機(jī)所做的功，基本遵從于穩(wěn)定流動能量方程，即在向整流器內(nèi)涵道輸入熱力并具有一定速 度的流體時，流體對置于其涵道內(nèi)的渦輪機(jī)所做的功等于流體工質(zhì)熱能經(jīng)膨脹后轉(zhuǎn)化的機(jī) 械能+流體工質(zhì)流經(jīng)渦輪機(jī)前后的推動功之差+流體工質(zhì)流經(jīng)渦輪機(jī)前后的動能之差+ 流體工質(zhì)流經(jīng)整流器進(jìn)流口與出流口位能之差。由此可以看出，位于整流器內(nèi)涵道內(nèi)的渦 輪機(jī)可以吸收和利用流體工質(zhì)所攜帶的多種形態(tài)的能量，但沿整流器內(nèi)涵道流體流向的各 截面上的流體工質(zhì)的流量、所攜帶的能量是不相等的。該裝置的熱循環(huán)效率遵從卡諾循環(huán) 熱效率，即，裝置的熱效率等于進(jìn)流口的絕對溫度與出流口的絕對溫度之差與進(jìn)流口絕對 溫度之比。
有益效果與現(xiàn)有技術(shù)相比，本申請的有益效果除上述有關(guān)部分的描述外，還有以 下效果。1、現(xiàn)有的各種類似的太陽能煙囪式熱風(fēng)發(fā)電裝置中的產(chǎn)生軸流的“煙筒”大都是 利用其進(jìn)流口與出流口之間的溫差作用，直接抽吸氣流沿周圍封閉的“煙筒”軸向流動。還 有一類煙囪式發(fā)電裝置中的產(chǎn)生旋流的裝置，例如，中國專利CN101535638A公開的《改進(jìn) 的渦輪發(fā)動機(jī)》中的旋風(fēng)塔，其中心主體部分是一個兩端開口的周圍封閉的圓筒壁，底部周 圍設(shè)有一層環(huán)流發(fā)生裝置一用于朝直線切向引導(dǎo)空氣的裝置，塔中的氣流來自塔底部。本 發(fā)明的裝置的整流器的作用也有“煙囪”的抽吸作用，通過調(diào)整該裝置的整流子的導(dǎo)流葉片 的布局角度和方向，可產(chǎn)生軸流或旋流；它不僅利用了其進(jìn)流口與出流口之間的溫差產(chǎn)生 的抽吸作用，而且同時利用了其高度范圍內(nèi)的流體的動能轉(zhuǎn)化的軸流或旋流產(chǎn)生的抽吸作 用，因此可以提高抽吸效率，或在達(dá)到同樣效果時可降低“煙筒”的高度。該裝置的噴管的作 用，可使流體的壓力能、位能及熱能轉(zhuǎn)化成流體的動能，從而提高了流體的流速，使安裝其 內(nèi)的渦輪機(jī)在輸出同樣功率時可有效縮小渦輪機(jī)尺寸。該裝置的整流器的出流口朝向下安 裝時可產(chǎn)生下行軸流或旋流，此時渦輪機(jī)和工作機(jī)械可安裝在地面，不僅方便了安裝和維 護(hù)，而且可降低整流器的材料用量和成本，利用過的乏氣還可被部分返回整流子進(jìn)流口內(nèi) 再利用。該裝置適用于多方向來流，無需對流，無運動部件。該裝置的零部件采取板塊化、模 塊化、標(biāo)準(zhǔn)化，可方便大型裝置時的制造、運輸、安裝等，有利于節(jié)省工程費用。該裝置整體 結(jié)構(gòu)，徑向?qū)ΨQ，承重面積大，應(yīng)用于驅(qū)動渦輪機(jī)時，便于渦輪機(jī)的安裝和平衡支撐，容易消 除震動，同時由于渦輪機(jī)安裝在裝置的流道內(nèi)，會減少噪聲的向外傳播。由于該裝置的高度 范圍內(nèi)大部分都布有整流子的進(jìn)流通道，并能使來流改變流向，因而使來流對裝置產(chǎn)生的 正壓力大大減小。將一套大直徑裝置套裝在一套小裝置外，大裝置取代熱電廠的散熱塔，小 裝置取代煙 ，可提高散熱、抽煙效果，減少占用土地，還可以在其中安裝渦輪機(jī)利用余熱、 煙氣和風(fēng)力等發(fā)電。該裝置與各種塔形建筑、樓宇的設(shè)計、建設(shè)結(jié)合在一起，塔內(nèi)、樓上安裝 軸流或旋流的應(yīng)用裝置，可形成多功能塔、樓，從而可獲得更多的新價值，降低單位造價，提 升裝置和建筑物的美感。2、各種改進(jìn)的導(dǎo)流葉片、噴管結(jié)構(gòu)及其組成的整流子、整流器所形成的產(chǎn)生軸流 或旋流裝置，是為了進(jìn)一步提高導(dǎo)流效果。如，各噴管的大口徑端加有外檐后，消除了來流 與噴管大口徑邊緣的突變轉(zhuǎn)折，加之流體的附壁效益，使流動和轉(zhuǎn)向更順暢。3、在整流器體內(nèi)或外圍裝有氣流增強(qiáng)補(bǔ)償器、噴射燃燒器、氣體噴射器、換熱器、 太陽能空氣集熱器、環(huán)形噴氣環(huán)、豎直噴射管等的各種產(chǎn)生軸流或旋流的裝置，可同時或分 別輸入各種形式轉(zhuǎn)化的熱能、壓縮氣體能和自然氣流等，可形成多種能源特別是可再生能 源的協(xié)同利用，并可通過智能控制系統(tǒng)達(dá)到輸出穩(wěn)定的軸流或旋流，在整流器流道內(nèi)安裝 渦輪發(fā)電機(jī)時，可輸出穩(wěn)定的電壓和頻率。4、在該裝置的整流器的出流口或內(nèi)涵道內(nèi)安裝各種傳統(tǒng)的透平機(jī)、壓氣機(jī)，可用 于驅(qū)動發(fā)電機(jī)或各種工作機(jī)械。5、在該裝置的整流器的內(nèi)涵道內(nèi)加裝若干層靜子葉片導(dǎo)流組件、透平機(jī)或同時加 有壓氣機(jī)和透平機(jī)的葉片組件，并裝有其它要素組件，會得到與汽輪機(jī)、燃?xì)廨啓C(jī)或噴氣輪 機(jī)類似的半開放式涵道發(fā)動機(jī)，可獲得接近現(xiàn)有渦輪機(jī)的效率。6、大型裝置的聚流器的聚流葉片，如果采用空芯結(jié)構(gòu)，其內(nèi)部可安裝升降設(shè)備，在整流器頂部周圍設(shè)觀光臺或旋轉(zhuǎn)餐廳可同時用做旅游設(shè)施；空芯結(jié)構(gòu)的聚流葉片和導(dǎo)流葉 片內(nèi)還可以作為儲藏室、儲熱室、儲液室等。7、大型裝置的防護(hù)罩的空芯腔體內(nèi)可儲存水，作為水塔使用等。


。圖1是本發(fā)明的一種軸測示意圖，它特別表示的是噴管、導(dǎo)流葉片及其構(gòu)成的整 流子與整流器之間的布局關(guān)系。圖2是構(gòu)成整流器的整流子的一種軸測示意圖。圖3是一種產(chǎn)生軸流的裝置的縱剖示意圖，特別表示的是組成整流子的噴管的大 口徑端帶有外檐。圖4是圖3的A—A截面示意圖。圖5是改進(jìn)的一種產(chǎn)生軸流的裝置的縱截面示意圖，特別表示的是各層噴管的小 口徑端帶有豎直外檐。圖6是改進(jìn)的一種產(chǎn)生軸流的裝置的縱截面示意圖，特別表示的是在整流器的內(nèi) 涵道內(nèi)裝有導(dǎo)流管和擋流阻件。圖7是圖6的橫截面示意圖，特別表示的是外導(dǎo)流葉片兩側(cè)設(shè)有輔助導(dǎo)流葉片。圖8是改進(jìn)的一種產(chǎn)生軸流的裝置的橫截面示意圖，特別表示的是整流子的導(dǎo)流 葉片形狀及環(huán)形噴氣環(huán)和噴射燃燒器的布局。圖9是一種產(chǎn)生軸流的裝置的縱截面示意圖，特別表示的是該裝置可實現(xiàn)多種能 源協(xié)調(diào)輸入并可控制輸出穩(wěn)定的上行軸流的裝置。圖10是一種產(chǎn)生旋流的裝置縱剖示意圖，特別表示的是組成整流子的噴管的大 口徑端帶有外檐，整流器的出流口上裝有出流器。圖11是圖10的A—A截面示意圖。特別表示的是旋流導(dǎo)流葉片的布局和形狀。圖12是改進(jìn)的一種產(chǎn)生旋流的裝置的橫截面示意圖，特別表示的是一種帶有輔 助導(dǎo)流葉片的布局及其形狀。圖13是改進(jìn)的一種產(chǎn)生旋流的裝置的橫截面示意圖，特別表示的是一種導(dǎo)流葉 片的形狀。圖14是改進(jìn)的一種產(chǎn)生旋流的裝置的橫截面示意圖，特別表示的是帶有噴射燃 燒器、氣體噴射器、豎直噴氣管及其布局。圖15是一種產(chǎn)生旋流的裝置的縱截面示意圖，特別表示的是該裝置可實現(xiàn)多種 能源協(xié)調(diào)輸入并可控制輸出穩(wěn)定上行旋流的裝置。圖16是一種用于驅(qū)動多臺渦輪機(jī)的軸流產(chǎn)生裝置的縱截面示意圖，特別表示的 是與太陽能空氣集熱器等要素組合產(chǎn)生下行軸流的裝置。圖17是一種用于散熱塔和煙囪的有序流產(chǎn)生裝置的縱截面示意圖，特別表示的 是將煙囪置于散熱塔內(nèi)的結(jié)構(gòu)。圖18是一種用于水力發(fā)電的軸流產(chǎn)生裝置的縱截面示意圖，特別表示的是它更 適用于低水位發(fā)電。圖19是一種用于分離粉塵的軸流產(chǎn)生裝置的縱截面示意圖，特別表示的是它與 旋流分離器的結(jié)合。圖20是一種與景觀塔、水塔一體化的并用于驅(qū)動渦輪機(jī)的產(chǎn)生軸流或旋流裝置
21縱截面示意圖，特別表示的是塔體具有聚流作用。圖21是一種用于風(fēng)力發(fā)電的產(chǎn)生軸流或旋流裝置的縱截面示意圖，特別表示的 是渦輪發(fā)電機(jī)與噴管及輔助噴管之間的安裝和布局。圖22是改進(jìn)的一種產(chǎn)生軸流或旋流的裝置的縱截面示意圖，特別表示的是整流 器的內(nèi)涵道的輪廓面處設(shè)有筒形導(dǎo)流器。
具體實施方式
。下面結(jié)合附圖和實施方式對本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)說明。附圖1、圖2示出了一種產(chǎn)生有序流的基本裝置，該裝置由一組整流器100構(gòu)成， 整流器100由7組整流子110同心同向疊置而成，整流子110是構(gòu)成整流器100的基本單 元；整流子Iio是由一個漸縮噴管111的小口徑端112插入另一漸縮噴管131的大口徑端 133，并間隔一定空間距離同心同向疊置，在其所間隔的一定空間的兩個噴管的內(nèi)外表面之 間，垂直、輻射、均布裝有4片導(dǎo)流葉片120b構(gòu)成；多個整流子疊置時的相鄰兩個噴管可由 其中一個噴管取代另一個噴管。兩相鄰噴管的大口徑端所構(gòu)成的外緣口為整流子110的進(jìn) 流口 110a，其小口徑端所構(gòu)成的內(nèi)緣口為整流子110的出流口 110b，整流子的進(jìn)流口與出 流口之間的空間為整流子的流體流道IlOc ；沿整流器中心軸向一端的整流子的大口徑端 為整流器的進(jìn)流口 100a，其另一端的整流子的小口徑端為整流器的出流口 IOOb ；由7組同 心同向疊置的整流子的出流口構(gòu)成的整流器的內(nèi)腔輪廓體為整流器的內(nèi)涵道IOOc ；噴管 具有對流體導(dǎo)流和加速作用，導(dǎo)流葉片除有擋流、導(dǎo)流作用外還對噴管有支撐作用。由于自然來流一般多為水平來流，且方向多變，因此整流器一般垂直安裝，以適應(yīng) 多方向來流；水平來流vl流入整流子的進(jìn)流口后被改向、加速，經(jīng)整流子出流口大致沿軸 向流入整流器內(nèi)涵道，同時經(jīng)過整流器進(jìn)流口的流體v2沿軸向進(jìn)入整流器內(nèi)涵道，vl與v2 混合后形成v3，v3沿軸向流動與其它進(jìn)流混合，再經(jīng)整流器出流口擴(kuò)壓流出。對于一個由 多組整流子基本單元或多組整流器組成的一個較大整流器的內(nèi)涵道，沿軸向流體流量是逐 漸增加的；內(nèi)涵道輪廓體的形狀，根據(jù)需要可以是柱體、平截正錐體、平截倒錐體等，由于內(nèi) 涵道的形狀不同，因而流經(jīng)內(nèi)涵道各截面的流體的流速、壓力等參量也不相同。附圖3、圖4是改進(jìn)的一種產(chǎn)生軸流的基本裝置，該裝置由整流器100和出流器 200構(gòu)成，該裝置的整流器的整流子110的各個噴管的大口徑端帶有外檐130，外檐與噴管 外表面的夾角為130°，兩帶外檐噴管的內(nèi)外表面之間垂直、軸輻射、均布有8件外導(dǎo)流葉 片120a和8件導(dǎo)流葉片120b。水平來流流入整流子進(jìn)流口時，由于噴管的外檐的吸附效應(yīng) 會使整流子起到更好的導(dǎo)流作用，同時減少渦旋的產(chǎn)生。水平來流進(jìn)入整流器內(nèi)涵道與經(jīng) 整流器進(jìn)流口 IOOa進(jìn)入的流體混合后流經(jīng)整流器出流口 100b，再流經(jīng)出流器200擴(kuò)壓流 出ο附圖5是改進(jìn)的一種產(chǎn)生軸流的裝置的縱截面示意圖，圖中示出了構(gòu)成整流子的 各個漸縮噴管111的大口徑端帶有外檐130，小口徑端帶有豎直外檐113，各層噴管小口徑 端及其豎直外檐的直徑沿整流器內(nèi)涵道流體流向是逐漸擴(kuò)大的，各噴管與各外檐之間連接 處平滑過渡，8組外導(dǎo)流葉片120a和導(dǎo)流葉片120b垂直、軸輻射、均布于各兩層帶外檐噴管 之間，導(dǎo)流葉片120b與外導(dǎo)流葉片120a之間平滑過渡連接。水平來流vl流經(jīng)各層整流子 被改向成沿整流器軸向流動，來自整流器進(jìn)流口的流體v2也沿軸向流動，vl、v2混流后形 成v3流出整流器。
圖6、圖7是改進(jìn)的一種產(chǎn)生軸流裝置的示意圖，圖中示出了該裝置的整流器的內(nèi) 涵道沿中心軸向裝有周圍帶有若干魚鱗形導(dǎo)流孔510的導(dǎo)流管500，導(dǎo)流管500與整流器的 內(nèi)涵道輪廓面之間輻射裝有4組擋流組件3000，每組擋流組件由兩件帶有若干同向魚鱗形 狀導(dǎo)流孔的板體3100、3200間隔一定空間距離背對背組合而成。在外導(dǎo)流葉片120a的兩 側(cè)，間隔一定距離各設(shè)有一輔助導(dǎo)流葉片121和122，輔助導(dǎo)流葉片與導(dǎo)流葉片之間沿徑向 延長線有一定夾角，但兩者不相交，其與相鄰的外導(dǎo)流葉片及其上下噴管內(nèi)外表面所形成 的輪廓體類似于平截“楔子”形體。輔助導(dǎo)流葉片的橫截面可以是板體或弧形體，也可以是 實芯或空芯流線體。導(dǎo)流葉片120b兩側(cè)也可以設(shè)有輔助導(dǎo)流葉片。上述各種導(dǎo)流葉片及其組合可更有效地進(jìn)行擋流和導(dǎo)流。特別是可以防止正面來 流脫離開整流器。為了方便整流器的加工、運輸和安裝，在制造大型整流器時，其噴管可以 是分段加工的，其導(dǎo)流葉片可以是上下相鄰的整流子的導(dǎo)流葉片連成一體。擋流組件的作 用是為了防止來流徑向竄流，當(dāng)軸流流過導(dǎo)流管的導(dǎo)流孔時或流經(jīng)擋流組件的導(dǎo)流孔時會 對其管內(nèi)或擋流組件內(nèi)腔的流體起到抽吸作用。導(dǎo)流管的導(dǎo)流孔和擋流組件的導(dǎo)流孔還可 以是沿軸流流向朝外開設(shè)；擋流阻件還可以是百葉窗式結(jié)構(gòu)。圖8是改進(jìn)的一種產(chǎn)生軸流裝置的橫截面示意圖，特別表示的是該裝置的4組導(dǎo) 流葉片120的橫截面形狀，在對應(yīng)整流子進(jìn)流口一側(cè)的部分120a為流線“燕尾”形，在對應(yīng) 整流子出流口一側(cè)的部分120b為流線“楔子形”，兩者平滑過渡為一體；這種流線形導(dǎo)流葉 片可以是實芯體，也可以是空芯體，空芯體時，其內(nèi)部空間可以安裝升降裝置、儲水裝置、儲 氣裝置或換熱器等。如導(dǎo)流葉片體內(nèi)置有換熱器，導(dǎo)流葉片120的殼體即為換熱器的換熱 體；再如每一導(dǎo)流葉片為空芯體時，去掉其靠近整流器內(nèi)側(cè)和外側(cè)的殼體時可形成兩件導(dǎo) 流葉片，其中間的空間可流過流體。整流子的各層噴管的小口徑端內(nèi)裝有噴氣環(huán)700，噴氣 環(huán)700和噴管的小口徑端沿軸向開有若干噴氣孔；在靠近整流器進(jìn)流口一側(cè)的整流子的流 道內(nèi)均布裝有4套噴射燃燒器600。水平來流ν進(jìn)入整流子后可被平滑導(dǎo)入整流器內(nèi)涵道。圖9是一種產(chǎn)生軸流的裝置的縱截面示意圖，圖中示出了組成該裝置的各項結(jié)構(gòu) 要素，包括整流器，置于整流器出流口處的出流器200，由向下弧的傘形蓋體310和倒錐 形殼體320構(gòu)成的并與出流器間隔一定空間距離的防護(hù)罩300，置于整流器內(nèi)涵道軸向的 帶有若干魚鱗形導(dǎo)流孔510的導(dǎo)流管500，置于導(dǎo)流管500周圍徑向輻射均布的帶有若干 魚鱗形導(dǎo)流孔3100的擋流組件3000，置于整流子的流體流道內(nèi)若干噴射燃燒器600，及氣 體噴射器600b，置于噴管體內(nèi)和導(dǎo)流葉片體內(nèi)的若干換熱器800，置于噴管小口徑端體內(nèi) 的噴氣環(huán)700，置于整流器進(jìn)流口處的軸流增強(qiáng)補(bǔ)償器4000，位于整流器底部的整流子的 進(jìn)流口外圍的太陽能空氣集熱器900，置于防護(hù)罩300下部的倒圓錐殼體320體內(nèi)的冷凝 器6000，置于防護(hù)罩底部的倒圓錐殼體320周圍邊緣處的霧化器5000，包圍在整流器外圍 的防護(hù)網(wǎng)1000，套裝在防護(hù)網(wǎng)1000周圍的柔性可折疊控流簾體2000及其控制單元的拉索 2200、定位變向輪2400、卷揚機(jī)2300、控制器2500、風(fēng)速傳感器2600、遙控器2700，徑向輻 射均布于控流簾體周圍的由8組聚流葉片410組成的聚流器400等。該裝置的運行過程如 下。該裝置常規(guī)運行時，被折疊后的控流簾體2100是堆放在幕簾槽2800內(nèi)。(1)自然 來流vl流入正對若干聚流葉片410所包含的空間內(nèi)，流體被聚集、加速，通過防護(hù)網(wǎng)1000 流入正對來流的整流子的進(jìn)流口，在整流子的流體流道內(nèi)被進(jìn)一步加速、改向，大致沿軸向進(jìn)入整流器內(nèi)涵道；當(dāng)某一部分流體欲斜向進(jìn)入內(nèi)涵道的另一半空間時，該部分流體會遇 到導(dǎo)流管500和擋流組件3000的阻擋和導(dǎo)流，進(jìn)入或流經(jīng)導(dǎo)流管上的魚鱗形導(dǎo)流孔510的 流體和進(jìn)入或流經(jīng)擋流組件上的魚鱗形導(dǎo)流孔3100或百葉窗式擋流組件的流體都會被進(jìn) 一步導(dǎo)向致整流器的軸向。(2)太陽能空氣集熱器900吸收太陽輻射的能量S，加熱太陽 能集熱器內(nèi)部的空氣，被加熱的空氣v2向太陽能空氣集熱器中心的出流口流動，經(jīng)整流器 100底部的整流子的進(jìn)流口流入整流器內(nèi)涵道并大致沿其軸向流動。(3)由該裝置以外輸 送過來的較高壓力氣體或熱力汽流Vi經(jīng)氣流增強(qiáng)補(bǔ)償器4000的進(jìn)氣管4200流入平截正 空芯錐體4300內(nèi)，再流經(jīng)平截正空芯錐體上的軸流導(dǎo)流孔流入內(nèi)涵道?；?qū)⑤^高壓力氣 體、熱力氣流輸入位于整流子流體流道內(nèi)的若干氣體噴射器600b并大致沿軸向噴入內(nèi)涵 道。(4)當(dāng)自然氣流vl、太陽能熱氣流v2和外輸較高壓力氣體還不能達(dá)到所需要的軸流強(qiáng) 度要求時，可將外來可燃燃料Vj經(jīng)燃料管4400輸入氣流增強(qiáng)補(bǔ)償器4000的燃燒器4100 內(nèi)，可燃燃料經(jīng)燃燒后噴入平截正空芯錐體4300內(nèi)，再經(jīng)其軸流導(dǎo)流孔快速流入內(nèi)涵道內(nèi) 或?qū)⒖扇既剂陷斎胛挥诳拷髌鬟M(jìn)流口一側(cè)的整流子的流體流道內(nèi)的若干噴射燃燒器 600，經(jīng)燃燒后，大致沿軸向噴射進(jìn)入內(nèi)涵道。(5 )將冷凝器6000接入熱泵循環(huán)系統(tǒng)或向霧 化器5000輸入高壓水并向出流器外圍噴出汽化霧水，吸收流出氣體v6中的余熱可加快內(nèi) 涵道軸流的流速。(6)整流器100的內(nèi)涵道內(nèi)的軸流沿軸向流動，驅(qū)動渦輪機(jī)發(fā)電機(jī)7000 發(fā)電，軸流流經(jīng)渦輪發(fā)電機(jī)后進(jìn)入出流器200，在出流器內(nèi)經(jīng)擴(kuò)壓后流出。(7)當(dāng)自然來流 vl和太陽能熱氣流v2超過設(shè)定的上閥值時，位于防護(hù)罩300的傘形蓋體310上部的支架 上的風(fēng)速傳感器2600向控制器2500傳出信號，控制器2500接通各卷揚機(jī)2300的電動機(jī) 電源，各卷揚機(jī)2300的收放卷輪卷繞經(jīng)過其相應(yīng)定位變向輪2400的各拉索2200，各拉索 2200同步提升控流簾體2000，為了使控流簾體2000升降順暢，控流簾體內(nèi)嵌有若干剛性撐 開體2110 ；當(dāng)控流簾體被提上一定高度時，軸流強(qiáng)度達(dá)到額定值，控制器2500停轉(zhuǎn)卷揚機(jī) 2300并鎖定拉索2200。當(dāng)自然流體強(qiáng)度較小時卷揚機(jī)在控制器的自動控制下釋放拉索，如 果此時軸流強(qiáng)度依然達(dá)不到額定值，控制器會自動打開連通在進(jìn)氣管4200上的較高壓力 氣體控制閥或熱力汽流控制閥，并自動控制其流量；或自動啟動燃燒器4100或噴射燃燒器 600并自動控制輸入可燃燃料的流量。(8)當(dāng)需要維修該裝置或停機(jī)時，通過操作遙控器 2700發(fā)出相關(guān)信號，遙控控制器2500關(guān)閉各相關(guān)閥門，同時提升控流簾體致定位變向輪處 并加以鎖定。 附圖10、圖11是一種產(chǎn)生旋流的裝置的示意圖，該裝置由一組整流器100和出流 器200構(gòu)成，整流器100由七組整流子110同心同向疊置而成；整流子110是構(gòu)成整流器 100的基本單元，整流子110由一個大口徑端帶外檐130的漸縮噴管111的小口徑端112插 入另一個大口徑端帶外檐132的漸縮噴管131的大口徑端133，并間隔一定空間距離同心 同向疊置，在其所間隔的一定空間的兩個噴管的內(nèi)外表面之間垂直、均布裝有8片導(dǎo)流葉 片120構(gòu)成；導(dǎo)流葉片120內(nèi)側(cè)部分為導(dǎo)流葉片120b，120b旋切于由上述兩個噴管小口徑 端112、134所形成的筒形輪廓面；外側(cè)部分為外導(dǎo)流葉片120a，120a垂直、輻射、均布于兩 噴管的外檐之間，導(dǎo)流葉片的內(nèi)側(cè)部分和外側(cè)部分之間按流線平滑過渡；若干整流子疊置 時的相鄰兩個噴管由其中一個噴管取代另一個噴管；兩相鄰噴管的大口徑端所構(gòu)成的外緣 口為整流子110的進(jìn)流口 110a，其小口徑端所構(gòu)成的內(nèi)緣口為整流子110的出流口 110b， 整流子的進(jìn)流口與出流口之間的空間為整流子的流體流道IlOc ；沿整流器中心軸向一端的整流子的大口徑端為整流器的進(jìn)流口 100a，其另一端的整流子的小口徑端為整流器的出 流口 IOOb ；由若干同心同向疊置的整流子出流口構(gòu)成的整流器的內(nèi)輪廓體為整流器的內(nèi) 涵道IOOc ；噴管對流體具有導(dǎo)流、加速作用，導(dǎo)流葉片除對流體具有擋流、導(dǎo)流作用外，還 對噴管有支撐作用。該實施例中各噴管外表面與所帶外檐的夾角為120°。此產(chǎn)生旋流裝置在運行過程中，主要特征是通過調(diào)整導(dǎo)流葉片形狀和布局，使來 流進(jìn)入整流子的流體流道后被改向、加速，然后沿整流器內(nèi)腔輪廓面旋切進(jìn)入整流器內(nèi)涵 道并形成旋流，旋流沿整流器內(nèi)涵道上旋流經(jīng)出流器200擴(kuò)壓流出，旋流會對整流器外周 圍和進(jìn)流口的流體產(chǎn)生抽吸作用。附圖12是改進(jìn)的一種產(chǎn)生旋流的裝置的整流器的橫截面示意圖，圖中示出了導(dǎo) 流葉片的形狀，在對應(yīng)于整流子進(jìn)流口一側(cè)的部分120a為外導(dǎo)流葉片，并垂直、大致輻射 均布于兩相鄰噴管之間；在對應(yīng)于整流子出流口一側(cè)的部分120b為導(dǎo)流葉片，并旋切于整 流子內(nèi)腔輪廓體，導(dǎo)流葉片的兩部分之間流線平滑過渡為一體；在靠近外導(dǎo)流葉片120a的 兩側(cè)的相鄰噴管的外檐之間各裝有輔助導(dǎo)流葉片121、122，輔助導(dǎo)流葉片與導(dǎo)流葉片間隔 一定距離，導(dǎo)流葉片、輔助導(dǎo)流葉片的橫截面可以是板體或弧形體，也可以是實芯或空芯流 線體。附圖13是改進(jìn)的一種產(chǎn)生旋流的裝置的整流器的橫截面示意圖，圖中示出了導(dǎo) 流葉片的橫截面形狀，在對應(yīng)于整流子進(jìn)流口一側(cè)的部分120a為外導(dǎo)流葉片，其形狀為流 線“燕尾”形，并垂直、大致輻射均布于兩相鄰噴管外檐之間；在對應(yīng)于整流子出流口一側(cè)部 分120b為導(dǎo)流葉片，其形狀為流線“楔子”形，并旋切于整流器內(nèi)腔輪廓體，導(dǎo)流葉片的兩 部分之間流線平滑過渡為一體。這種流線形導(dǎo)流葉片還可以是在靠近整流器內(nèi)涵道一側(cè)的 導(dǎo)流葉片邊緣上開有進(jìn)流口 124，去掉靠近整流子進(jìn)流口處的導(dǎo)流葉片的邊緣殼體123，形 成兩片導(dǎo)流葉片，其中間的空間也可以流過流體。這類導(dǎo)流葉片及其布局會更好地對水平 來流進(jìn)行聚集、導(dǎo)流。附圖14是改進(jìn)的一種產(chǎn)生旋流的裝置的橫截面示意圖，圖中示出了導(dǎo)流葉片的 橫截面形狀，在對應(yīng)于整流子進(jìn)流口一側(cè)的部分120a為外導(dǎo)流葉片，其形狀為流線“燕尾” 形，并垂直、大致輻射均布于兩相鄰噴管外檐之間；在對應(yīng)于整流子出流口一側(cè)部分120b 為導(dǎo)流葉片，其形狀為流線“楔子”形，并旋切于整流器內(nèi)腔輪廓體，在靠近整流器內(nèi)涵道一 側(cè)的導(dǎo)流葉片的邊緣體內(nèi)裝有豎直噴射管770，豎直噴射管770上開有若干噴射口，噴射口 的開口方向與旋流的旋切方向相同，導(dǎo)流葉片的內(nèi)側(cè)邊緣開有豎直噴口 ；在整流子的流道 內(nèi)均布裝有4組噴射燃燒器600和4組氣體噴射器600b，其噴射方向旋切于整流器內(nèi)涵道 輪廓面。附圖15是一種產(chǎn)生旋流的裝置的縱截面示意圖，圖中示出了組成該裝置的各項 結(jié)構(gòu)要素，包括整流器，置于整流器出流口處的出流器200，由向下弧的傘形蓋體310和倒 圓錐殼體320組成的并與出流器間隔一定空間距離的防護(hù)罩300，置于整流器內(nèi)涵道軸向 并沿旋流旋切方向開有若干導(dǎo)流孔510的導(dǎo)流管500，置于整流子流道內(nèi)的8組噴射燃燒器 600，及8組氣體噴射器600b，置于噴管體內(nèi)和導(dǎo)流葉片體內(nèi)的若干換熱器800，置于導(dǎo)流葉 片內(nèi)側(cè)端體內(nèi)并開有若干與旋流方向相同的噴射口 700b的豎直噴射管770，置于整流器進(jìn) 流口處的旋流增強(qiáng)補(bǔ)償器4000，位于整流器底部的整流子的進(jìn)流口外圍的太陽能空氣集熱 器900，置于防護(hù)罩300下部的倒圓錐殼體320體內(nèi)的冷凝器6000，置于防護(hù)罩底部的倒圓錐殼體320周圍邊緣處的霧化器5000，包圍在整流器外圍的防護(hù)網(wǎng)1000，套裝在防護(hù)網(wǎng)周 圍的柔性可折疊控流簾體2000及其控制單元的拉索2200、變向定位輪2400、卷揚機(jī)2300、 控制器2500、風(fēng)速傳感器2600、遙控器2700，徑向輻射均布于控流簾體周圍的由8組聚流葉 片410組成的聚流器400等。該裝置的運行過程如下。該裝置常規(guī)運行時，被折疊后的控流簾體2100是堆放在幕簾槽2800內(nèi)。(1)自然 來流vl流入正對若干聚流葉片410所包含的空間內(nèi)，流體被聚集、加速，通過防護(hù)網(wǎng)1000 流入正對來流的整流子的進(jìn)流口，在整流子流道內(nèi)被進(jìn)一步加速、改向，并沿旋切方向進(jìn)入 整流器內(nèi)涵道；(2)太陽能空氣集熱器900吸收太陽輻射的能量s，加熱太陽能集熱器內(nèi)部 的空氣，被加熱的空氣v2向太陽能空氣集熱器中心的出流口流動，經(jīng)整流器100底部的整 流子的進(jìn)流口旋切流入整流器的內(nèi)涵道，并沿旋流流向流動。(3)由該裝置以外輸送過來的 較高壓力氣體或熱力氣流vi經(jīng)氣流增強(qiáng)補(bǔ)償器4000的進(jìn)氣管4200流入平截正空芯錐體 4300內(nèi)，再經(jīng)平截正空芯錐體上的旋流導(dǎo)流孔流入整流器的內(nèi)涵道。或?qū)⑤^高壓力氣體、熱 力氣體輸入位于整流子流體流道內(nèi)的8組氣體噴射器600b并沿旋切方向噴入內(nèi)涵道?；?qū)?較高壓力氣體、熱力氣體輸入位于導(dǎo)流葉片內(nèi)側(cè)端體內(nèi)的豎直噴射管770內(nèi)并流經(jīng)噴射口 沿旋切方向噴入內(nèi)涵道。(4)當(dāng)自然氣流、太陽能熱氣流和外輸較高壓力氣體還不能達(dá)到所 需要的旋流強(qiáng)度時，可將外來可燃燃料vj經(jīng)燃料管4400輸入旋流增強(qiáng)補(bǔ)償器4000的燃燒 器4100內(nèi)，可燃燃料經(jīng)燃燒后噴入平截正空芯錐體內(nèi)，再經(jīng)其旋流導(dǎo)流孔快速旋切流入內(nèi) 涵道內(nèi)。或?qū)⒖扇既剂陷斎胛挥诳拷髌鬟M(jìn)流口 一側(cè)的整流子的流體流道內(nèi)的8組噴射 燃燒器600內(nèi)，經(jīng)燃燒后，熱氣流大致沿旋切方向噴射進(jìn)入內(nèi)涵道。(5)將冷凝器6000接入 熱泵循環(huán)系統(tǒng)或?qū)㈧F化器5000輸入高壓水并向出流器200外圍噴出汽化霧水，吸收流出氣 體v6中的余熱，可加速內(nèi)涵道中旋流的流速。(6)整流器100內(nèi)涵道內(nèi)的混合旋流在出流 器200內(nèi)經(jīng)擴(kuò)壓后流出。(7)當(dāng)自然來流和太陽能熱氣流的強(qiáng)度超過設(shè)定的上限值時，位于 傘形蓋體310上部的支架上的風(fēng)速傳感器2600向控制器2500傳出信號，控制器接通各卷 揚機(jī)2300的電動機(jī)電源，各卷揚機(jī)的收放卷輪卷繞經(jīng)過其相應(yīng)定位變向輪2400的各拉索 2200，各拉索同步提升控流簾體2000，為了使控流簾體升降順暢，控流簾體內(nèi)嵌有若干剛性 撐開體2110 ；當(dāng)控流簾體被提升上一定高度時，旋流強(qiáng)度達(dá)到額定值，控制器2500停轉(zhuǎn)卷 揚機(jī)2300并鎖定拉索2200。當(dāng)自然流體和太陽能熱氣流強(qiáng)度較小時卷揚機(jī)在控制器的自 動控制下釋放拉索和幕簾，如果此時旋流仍然達(dá)不到額定值，控制器會自動打開連通在輸 氣管4200上的較高壓力氣體控制閥或熱力氣流控制閥，并自動控制其流量；或自動啟動燃 燒器4100或噴射燃燒器600并自動控制可燃燃料的流量。(8)當(dāng)需要維修該裝置或停機(jī) 時，通過操作遙控器2700發(fā)出相關(guān)信號，遙控控制器2500關(guān)閉相關(guān)閥門，同時提升控流簾 體致定位變向輪處并加以鎖定。附圖16是用于驅(qū)動多臺渦輪機(jī)的產(chǎn)生軸流的裝置的縱截面示意圖，圖中示出了 組成該裝置的各項結(jié)構(gòu)要素，包括(1)產(chǎn)生下行軸流的倒置安裝的整流器，整流器的進(jìn)流 口在該裝置的上部，出流口在下部，產(chǎn)生的軸流是下行軸流；(2)離整流器進(jìn)流口一定距離 處裝有由向下弧的傘形蓋體310和平截倒空芯錐體320組成的防護(hù)罩300 ； (3)在防護(hù)罩的 傘形蓋體310下倒置裝有氣流增強(qiáng)補(bǔ)償器4000的燃燒器4100和平截倒空芯錐體4300，該 平截倒空芯錐體上開有若干軸向?qū)Я骺?；在防護(hù)罩的傘形蓋體下的倒圓錐殼體上也開有若 干軸向?qū)Я骺祝?4)在整流器的出流口處向四周連接有若干條出流通道8000，出流通道穿過位于該裝置周圍的太陽能空氣集熱器900，各出流通道內(nèi)裝有渦輪機(jī)T，渦輪機(jī)可用于驅(qū) 動發(fā)電機(jī)、空氣壓縮機(jī)或其它工作機(jī)械。(5)在各出流通道的出流口間隔一定距離處裝有 防護(hù)罩300b，防護(hù)罩由一向下弧的傘形蓋體310b和固定于傘形蓋體下的倒圓錐殼體320b 構(gòu)成，倒圓錐殼體內(nèi)裝有換熱器6000b，倒圓錐殼體外側(cè)周邊裝有霧化器5000b ； (6)在靠 近整流器進(jìn)流口處的整流子的流體流道內(nèi)裝有若干噴射燃燒器600及氣體噴射器600b ； (7)在若干整流子的噴管的小口徑端內(nèi)裝有噴氣環(huán)700; (8)在整流器內(nèi)涵道軸向裝有導(dǎo)流 管500，導(dǎo)流管上沿軸流流向開有若干導(dǎo)流孔510，導(dǎo)流管的上端與軸流增強(qiáng)補(bǔ)償器的罩殼 4500相連通，下端與進(jìn)氣管4200相連通，燃料輸送管4400穿過導(dǎo)流管500，其上端與燃燒 器4100相連通，下端與燃料供應(yīng)系統(tǒng)相連通；(9)在導(dǎo)流管周圍與整流器內(nèi)腔輪廓面之間 輻射對稱裝有擋流組件3000，其上開有若干沿軸流流向的導(dǎo)流孔；(10)在整流器的出流口 處的整流子的進(jìn)流口周圍裝有太陽能空氣集熱器900，整流子的進(jìn)流口與太陽能空氣集熱 器的出流口相連通；(11)在整流器的外圍套裝有防護(hù)網(wǎng)1000; (12)在防護(hù)網(wǎng)周圍套裝有柔 性可折疊控流簾體2000，嵌在幕簾內(nèi)的剛性撐開體2110及其控制單元的拉索2200、定位變 向輪2400、卷揚機(jī)2300、控制器2500、風(fēng)速傳感器2600、遙控器2700 ； (13)在控流簾體2000 周圍輻射、對稱、均布有8組聚流葉片410組成的聚流器400等。渦輪機(jī)及其各種工作機(jī)械 安裝在地面上或地下空間，方便安裝、維護(hù)等。該應(yīng)用還可以是采用旋流模式實現(xiàn)。
該裝置常規(guī)運行時，被折疊后的控流簾體2100是堆放在幕簾槽2800內(nèi)的。(1)自 然來流vl流入正對若干聚流葉片410所包含的空間內(nèi)，流體被聚集、加速，通過防護(hù)網(wǎng)1000 流入正對來流的整流子的進(jìn)流口，在整流子的流體流道內(nèi)被進(jìn)一步加速、改向，大致沿向下 軸向進(jìn)入整流器的內(nèi)涵道；當(dāng)某一部分流體欲斜向進(jìn)入內(nèi)涵道的另一半空間時，該部分流 體會遇到導(dǎo)流管500和擋流組件3000的阻擋和導(dǎo)流，其中一部分流入擋流組件3000上的 導(dǎo)流孔的流體都會被進(jìn)一步導(dǎo)向致整流器向下軸向。(2)太陽能空氣集熱器900吸收太陽 輻射的能量s，加熱太陽能空氣集熱器內(nèi)的空氣，被加熱的空氣v2向太陽能空氣集熱器中 心的出流口流動，經(jīng)整流器100底部的整流子的進(jìn)流口流入整流器的內(nèi)涵道。(3)由該裝 置以外輸送過來的較高壓力氣體或熱力氣流vi流經(jīng)軸流增強(qiáng)補(bǔ)償器4000的進(jìn)氣管4200 流入平截倒空芯錐體4300和罩殼4500內(nèi)，再流經(jīng)平截倒空芯錐體上的軸流導(dǎo)流孔，經(jīng)整流 器進(jìn)流口流入內(nèi)涵道，或經(jīng)進(jìn)氣管上的導(dǎo)流孔直接流入內(nèi)涵道?；?qū)⑤^高壓力氣體、熱力氣 體輸入位于整流子流體流道內(nèi)的若干氣體噴射器600b并噴入內(nèi)涵道，或?qū)⑤^高壓力氣體、 熱力氣體輸入位于噴管小口徑端的噴氣環(huán)700噴入內(nèi)涵道。(4)當(dāng)自然氣流、太陽能熱氣 流和外輸較高壓力氣體及熱力氣體還不能達(dá)到所需要的氣流強(qiáng)度時，可將外來可燃燃料Vj 經(jīng)燃料管4400輸入氣流增強(qiáng)補(bǔ)償器4000的燃燒器4100內(nèi)，可燃燃料經(jīng)燃燒后噴入平截倒 空芯圓錐體4300內(nèi)，再經(jīng)其軸流導(dǎo)流孔快速流入內(nèi)涵道內(nèi)；或?qū)⒖扇既剂陷斎胛挥诳拷?流器進(jìn)流口 一側(cè)的整流子的流體流道內(nèi)的若干噴射燃燒器600，經(jīng)燃燒后噴射進(jìn)入內(nèi)涵道。 (5)將冷凝換熱器6000b接入熱泵系統(tǒng)或向霧化器5000b輸入高壓水并向出流口外圍噴出 汽化霧水，吸收流出氣體v6中的余熱可加速內(nèi)涵道內(nèi)流體的流速。(6)整流器內(nèi)涵道內(nèi)的 軸流在其出流口處被分流成若干股氣流，分別流入各自出流通道8000，驅(qū)動渦輪機(jī)T工作， 乏氣經(jīng)出流通道的出流口擴(kuò)壓流出；其中部分乏氣還會經(jīng)整流子進(jìn)流口被吸入整流器內(nèi)涵 道重復(fù)利用。(7)當(dāng)自然來流和太陽能熱氣流強(qiáng)度超過設(shè)定的上閥值時，風(fēng)速傳感器2600 和熱氣流傳感器會向控制器2500傳出信號，控制器接通各卷揚機(jī)2300的電動機(jī)電源，各卷揚機(jī)的收放卷輪卷繞經(jīng)過其相應(yīng)定位變向輪2400的各拉索2200，各拉索同步提升控流簾 體2000，為了使控流簾體升降順暢，控流簾體內(nèi)嵌有若干剛性撐開體2110 ；當(dāng)控流簾體被 提升到一定高度時，氣流強(qiáng)度達(dá)到額定值，控制器2500停轉(zhuǎn)卷揚機(jī)2300并鎖定拉索2200。 當(dāng)自然流體較小時，卷揚機(jī)在控制器的自動控制下釋放拉索，如果此時氣流強(qiáng)度仍然達(dá)不 到額定值，控制器會自動打開連通在進(jìn)氣管4200上的較高壓力氣體控制閥或熱力氣體控 制閥，并自動控制其流量；或自動啟動燃燒器4100或噴射燃燒器600，并自動控制輸入可燃 燃料的流量。(8)當(dāng)需要維修該裝置或停機(jī)時，通過操作遙控器2700發(fā)出相關(guān)信號，遙控控 制器2500關(guān)閉各相關(guān)閥門，同時提升控流簾體致定位變向輪處并加以鎖定。附圖17是一種用于散熱塔和煙囪的旋流產(chǎn)生裝置的縱截面示意圖，圖中示出散 熱塔底部安裝有三角進(jìn)風(fēng)通道9000，其上裝有塔筒9100，塔筒內(nèi)裝有散熱器9200，散熱器 上部裝有噴淋器9300，塔筒上裝有產(chǎn)生向上旋流的整流器100，整流器的出流口上裝有出 流器200，在整流器的中軸線上裝有周圍開有若干導(dǎo)流孔510的導(dǎo)流管500，若干導(dǎo)流孔510 的方向按旋流流向開設(shè)，導(dǎo)流管底部連通有輸煙管520，輸煙管底部設(shè)有除塵窗521，導(dǎo)流 管頂部裝有擴(kuò)壓器200b ；整流器內(nèi)涵道裝有渦輪機(jī)7000，渦輪機(jī)上裝有發(fā)電、電動兩用機(jī)。 該裝置在一般風(fēng)速和較大風(fēng)速情況下，自然風(fēng)vl流經(jīng)整流器被加速并旋切進(jìn)入整流器內(nèi) 涵道形成向上旋流，旋流抽吸三角進(jìn)風(fēng)通道周邊的空氣v2進(jìn)入塔筒內(nèi)，v2流經(jīng)散熱器并帶 走熱量變成熱空氣經(jīng)整流器進(jìn)流口進(jìn)入內(nèi)涵道，同時位于整流器的內(nèi)涵道的帶有旋切向?qū)?流孔的導(dǎo)流管及輸煙管內(nèi)的煙氣vi在旋流的作用下被旋切向上抽取，內(nèi)涵道內(nèi)的上行熱 旋流流經(jīng)渦輪機(jī)時驅(qū)動發(fā)電機(jī)發(fā)電，乏氣流經(jīng)出流器擴(kuò)壓流出。當(dāng)風(fēng)速較小或無風(fēng)時，開啟 噴淋器噴水并帶走散熱器上的部分熱量，同時，將連接在渦輪機(jī)上的發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)換成電動機(jī) 模式，接通電源使電動機(jī)驅(qū)動渦輪機(jī)按抽風(fēng)機(jī)狀態(tài)運行，抽吸內(nèi)涵道內(nèi)的熱氣和導(dǎo)流管內(nèi) 的煙氣，上述過程是可以實現(xiàn)自動控制完成的。整流器的內(nèi)涵道的輪廓面和導(dǎo)流管還可以 是雙曲面、漸擴(kuò)噴管、漸縮噴管等形狀。該裝置的優(yōu)點是在達(dá)到同樣的散熱效果、排煙效果 時不僅可以降低塔高、減少占地面積、節(jié)約散熱用水，有時還可以發(fā)電。該應(yīng)用還可以是采 用軸流模式實現(xiàn)，軸流模式下，導(dǎo)流管與整流器內(nèi)涵道輪廓面之間對稱、輻射設(shè)有4組百葉 窗式擋流組件3000。附圖18是一種用于水力發(fā)電的產(chǎn)生軸流的裝置的縱截面示意圖，圖中示出產(chǎn)生 軸流的整流器100及其防護(hù)網(wǎng)1000安裝在擋水壩7900之前的上水位W里，整流器的出流 口朝下，連接有一漸縮噴管270，漸縮噴管270的小口徑端與出流彎管260的進(jìn)流口相連通， 出流彎管的流道內(nèi)裝有渦輪機(jī)7000，渦輪機(jī)的動力通過傳動機(jī)構(gòu)7500傳輸給位于擋水壩 下方的發(fā)電機(jī)7600。運行時，上游河道里的流水w被擋水壩阻攔，達(dá)到一定水位后會經(jīng)防 護(hù)網(wǎng)進(jìn)入整流器內(nèi)涵道，此時進(jìn)入內(nèi)涵道的水已被加速成vl，流入內(nèi)涵道被加速的水流繼 續(xù)被漸縮噴管270加速成v3，高速水流流入出流彎管內(nèi)并驅(qū)動渦輪機(jī)7000，流經(jīng)渦輪機(jī)的 尾水經(jīng)出流器7800擴(kuò)壓后流入下游河道，同時渦輪機(jī)吸收的高速水流的能量傳遞給發(fā)電 機(jī)7600發(fā)電。該應(yīng)用還可以采用旋流模式實現(xiàn)。該系統(tǒng)除能有效將水的位能充分轉(zhuǎn)換成 動能外，還可以同時吸收水面上的波浪能并將其轉(zhuǎn)換成動能，特別適用于低水位的利用。附圖19是一種用于分離顆粒粉塵的軸流產(chǎn)生裝置的縱截面示意圖，圖中示出了 產(chǎn)生軸流的裝置的整流器100的出流口處裝有一漸縮噴管狀的出流器200，漸縮噴管的大 口徑端與整流器的出流口相連通，小口徑端通過輸流管240與旋流分選器260的進(jìn)流口 261相連通，整流器內(nèi)涵道內(nèi)垂直、輻射裝有4組擋流組件3000，在靠近整流器出流口處的整流 子的流道內(nèi)裝有若干氣體噴射器600b。含有粉塵的顆粒v2經(jīng)輸料管190和平截圓錐殼體 191被送入整流器的進(jìn)流口，粉塵顆粒與整流器內(nèi)涵道的軸流v4 —起加速流入出流器200， 再經(jīng)出流器的進(jìn)一步加速后輸入到旋流分選器內(nèi)，含塵氣流在旋流分選器內(nèi)產(chǎn)生旋流運 動，將粉塵顆粒拋向邊壁，然后通過邊壁附近向下的氣流將已分離顆粒粉塵帶到排塵口 263 處排出；凈化的氣體經(jīng)過升氣管的出口 262排出。當(dāng)自然來流Vl強(qiáng)度不足時，啟動氣體噴 射器600b，其噴射的較高壓力氣體v3可維持旋流分選器的有效運行。該裝置利用了自然氣 流，可節(jié)約一部分常規(guī)能源的消耗。附圖20是一種產(chǎn)生軸流或旋流裝置與景觀塔、水塔一體化的用于驅(qū)動渦輪機(jī)的 構(gòu)筑物的結(jié)構(gòu)示意圖，圖中示出了景觀塔座落在一高臺418上，景觀塔內(nèi)腔的空間內(nèi)安裝 有由多組整流器100、出流器200、多組控流簾體2000及其控制系統(tǒng)等組成的產(chǎn)生軸流或旋 流的裝置，產(chǎn)生軸流或旋流的裝置的整流器內(nèi)涵道內(nèi)裝有渦輪機(jī)7000 ；景觀塔的支撐墻體 作為圍繞整流器周圍垂直、輻射、均布的若干聚流葉片410，各相鄰聚流葉片之間的空間為 流體的流道，各層塔檐481的輪廓體為平截正空芯錐體狀；作為防護(hù)罩300的塔頂蓋下裝 有一空芯倒圓錐體320，其內(nèi)裝有儲水箱330，塔頂蓋上部安裝有避雷器、警示燈和風(fēng)速傳 感器2600等；高臺418下部的周邊設(shè)有熱氣流通道970，熱氣流通道的進(jìn)流口與景觀塔外 圍的太陽能空氣集熱器900的出流口相連通，熱氣流通道的出流口與整流器的進(jìn)流口相連 通；在正對整流器進(jìn)流口下部的軸向裝有一平截正空芯圓錐體狀的導(dǎo)流罩4300，導(dǎo)流罩的 封閉底部分別與壓縮氣體輸氣管4400和熱力氣體輸送管4200相連通；渦輪機(jī)7000的動力 輸出軸穿過導(dǎo)流罩4300的中心伸向底部機(jī)房7600內(nèi)，動力輸出軸通過傳動機(jī)構(gòu)與工作機(jī) 械7700相偶聯(lián)。自然流體vl、通過塔的聚流葉片之間的空間流入整流器內(nèi)涵道并向上流 動，太陽能s通過空氣集熱器形成的熱氣流v2，通過熱氣流通道流入整流器內(nèi)涵道并向上 流動，外來壓縮氣體v3通過導(dǎo)流罩出流口流入整流器內(nèi)涵道并向上流動，熱力氣體v4通過 導(dǎo)流罩流入整流器內(nèi)涵道并向上流動，各種氣流在整流器內(nèi)涵道內(nèi)驅(qū)動渦輪機(jī)后的乏氣v6 流經(jīng)出流器200擴(kuò)壓流出。該裝置可實現(xiàn)運行的自動控制。附圖21是一種用于風(fēng)力發(fā)電的產(chǎn)生軸流或旋流裝置的縱截面示意圖，圖中示出 了整流器100的整流子的一層噴管131是由兩個大口徑端和小口徑端直徑相同，錐度不同 的噴管131b和輔助噴管131a、同心同向疊置而成；在每一組整流子的噴管與輔助噴管出流 口之間的空間內(nèi)嵌有環(huán)形發(fā)電機(jī)760，環(huán)形發(fā)電機(jī)的內(nèi)徑空間裝有渦輪機(jī)7000。水平氣流 vl和軸向氣流v2流入內(nèi)涵道驅(qū)動各渦輪發(fā)電機(jī)發(fā)電，其乏氣流v6經(jīng)出流器200擴(kuò)壓流出。附圖22是改進(jìn)的一種產(chǎn)生軸流或旋流的裝置的縱截面示意圖，圖中示出了整流 器100的內(nèi)涵道的輪廓面處設(shè)有筒形導(dǎo)流器3000b，筒形導(dǎo)流器上開有若干正對整流器的 各整流子的出流口的導(dǎo)流窗，導(dǎo)流窗上設(shè)有若干可向內(nèi)開啟的單向閥門3000c。筒形導(dǎo)流器 可防止進(jìn)入其內(nèi)涵道的能流外泄。各種產(chǎn)生有序流的裝置可與各種功能塔和有關(guān)建筑物設(shè)計成一體，如燈塔、電訊 塔、電力輸送塔、紀(jì)念塔、散熱塔、排煙塔、觀光塔等，既可降低單位造價，提高使用價值，又 可提升視覺美感。各種產(chǎn)生軸流或旋流的裝置及其與建筑一體化系統(tǒng)，可以安裝在山頂上、 樓頂上，架空安裝在橋梁上、高速道路上、河道上、水庫湖面上、石油平臺上，漂浮在海面上 等，以減少對耕地的占用。
盡管已經(jīng)結(jié)合優(yōu)選實施方式描述了本發(fā)明的裝置和用途，但是本發(fā)明不限于本文 所述的具體形式，相反，其目的在于覆蓋理所當(dāng)然會落入所述權(quán)利要求書限定的本發(fā)明的 思路和范圍內(nèi)的各種替代方式、改型、各種特征要素的再組合而衍生的新組合和等同體。
權(quán)利要求
一種產(chǎn)生有序流的裝置，其特征在于設(shè)有整流器，所述整流器(100)由兩層以上整流子(110)同心同向疊置而成；所述整流子由一個漸縮噴管(111)的小口徑端(112)插入另一漸縮噴管(131)的大口徑端(133)，在兩個噴管的內(nèi)、外表面之間裝有不少于4片導(dǎo)流葉片構(gòu)成；兩個整流子疊置時的相鄰兩個噴管由其中一個噴管取代另一個噴管；兩相鄰噴管的大口徑端所構(gòu)成的外緣口為整流子的進(jìn)流口(110a)，其小口徑端所構(gòu)成的內(nèi)緣口為整流子的出流口(110b)，整流子的進(jìn)流口與出流口之間的空間為整流子的流道(110c)；沿整流器中心軸向一端的整流子的大口徑端為整流器的進(jìn)流口(100a)，另一端的整流子的小口徑端為整流器的出流口(100b)，由兩層以上同心同向疊置的整流子出流口構(gòu)成的整流器的內(nèi)腔輪廓體為整流器的內(nèi)涵道(100c)。
2.按照權(quán)利要求1所述的一種產(chǎn)生有序流的裝置，其特征在于所述整流器的整流子由 一個漸縮噴管(111)的小口徑端(112)插入另一漸縮噴管(131)的大口徑端(133)，在兩個 噴管的內(nèi)、外表面之間垂直、軸輻射、均布裝有不少于4片導(dǎo)流葉片(120b)，以在內(nèi)涵道內(nèi) 產(chǎn)生軸流。1.在此處鍵入權(quán)利1.在此處鍵入權(quán)利要求項1。
3.按照權(quán)利要求1所述的一種產(chǎn)生有序流的裝置，其特征在于所述整流器的整流子由 一個漸縮噴管(111)的小口徑端(112)插入另一漸縮噴管(131)的大口徑端(133)，在兩個 噴管的內(nèi)、外表面之間垂直、均布裝有不少于4片導(dǎo)流葉片(120b)，所述導(dǎo)流葉片旋切于由 兩噴管小口徑端所形成的筒形輪廓體，以在內(nèi)涵道內(nèi)產(chǎn)生旋流。
4.按照權(quán)利要求1所述的一種產(chǎn)生有序流的裝置，其特征在于所述構(gòu)成整流器的整流 子(110)的各個噴管的大口徑端帶有外檐(130)，所述外檐的上表面與所述噴管的外表面 之間的夾角大于100度，小于160度，兩表面連接處平滑過渡；所述兩噴管的外檐的內(nèi)外表 面之間垂直、軸輻射、均布有不少于4片外導(dǎo)流葉片(120)，使所述整流子進(jìn)流口相應(yīng)外移。
5.按照權(quán)利要求1所述的一種產(chǎn)生有序流的裝置，其特征在于所述整流器(100)的內(nèi) 涵道的輪廓面處設(shè)有筒形導(dǎo)流器(3000b)，筒形導(dǎo)流器上開有正對整流器的各整流子出流 口的導(dǎo)流窗，導(dǎo)流窗上設(shè)有可向內(nèi)開啟的單向閥門(3000c )。
6.按照權(quán)利要求1所述的一種產(chǎn)生有序流的裝置，其特征在于在組成整流器的整流子 的噴管一側(cè)同心同向套置有一輔助噴管，噴灌與輔助噴管的大口徑端的邊緣疊置在一起， 輔助噴管與噴管大口徑端和小口徑端直徑相同、錐度不同。
7.按照權(quán)利要求2所述的一種產(chǎn)生有序流的裝置，其特征在于所述構(gòu)成整流器的各整 流子的各層噴管的小口徑處帶豎直外檐(113)，所述各層噴管小口徑端豎直外檐的直徑沿 整流器內(nèi)涵道流體流向是逐漸擴(kuò)大的。
8.按照權(quán)利要求1所述的一種產(chǎn)生有序流的裝置，其特征在于在所述整流器的內(nèi)涵道 內(nèi)沿中心軸向裝有帶朝向有序流流向的導(dǎo)流孔的導(dǎo)流管(500)，導(dǎo)流管的外徑小于整流器 內(nèi)涵道輪廓體直徑。
9.按照權(quán)利要求2所述的一種產(chǎn)生有序流的裝置，其特征在于在所述整流器的內(nèi)涵道 內(nèi)沿軸向、輻射、對稱裝有不少于4組擋流組件(3000)，每組擋流組件是由兩件帶有同向?qū)?流孔的板體(3100,3200)背對背組合而成，導(dǎo)流孔朝向有序流流向。
10.按照權(quán)利要求2所述的一種產(chǎn)生有序流的裝置，其特征在于在所述整流器的內(nèi)涵 道內(nèi)沿中心軸向裝有帶朝向有序流流向的導(dǎo)流孔的導(dǎo)流管(500)，導(dǎo)流管的外徑小于整流 器內(nèi)涵道輪廓體直徑，導(dǎo)流管與整流器的內(nèi)涵道輪廓體之間輻射裝有不少于4組擋流組件(3000)，每組擋流組件是由兩件帶有同向?qū)Я骺椎陌弩w(3100,3200)背對背組合而成，導(dǎo) 流孔朝向有序流流向。
11.按照權(quán)利要求2所述的一種產(chǎn)生有序流的裝置，其特征在于在所述整流器的整流 子的噴管的小口徑邊緣體內(nèi)置有環(huán)形噴氣環(huán)(114)，噴氣環(huán)上開有朝向軸流流向的噴氣孔， 相應(yīng)的噴管的小口徑邊緣開有環(huán)形噴氣口。
12.按照權(quán)利要求3所述的一種產(chǎn)生有序流的裝置，其特征在于所述產(chǎn)生有序流的裝 置由兩組以上整流器同心同向疊置而成，所述整流器(100)由兩層以上整流子(110)同心 同向疊置而成；整流子由一個漸縮噴管(111)的小口徑端(112)插入另一漸縮噴管(131)的 大口徑端(133)，上部分整流器的整流子的兩個噴管的內(nèi)、外表面之間垂直、均布裝有不少 于4片導(dǎo)流葉片(120b)，所述導(dǎo)流葉片旋切于由兩噴管小口徑端所形成的筒形輪廓體；下 部分整流器的整流子的兩個噴管的內(nèi)、外表面之間垂直、均布、軸輻射裝有不少于4片導(dǎo)流 葉片(120b)。
13.按照權(quán)利要求3所述的一種產(chǎn)生有序流的裝置，其特征在于所述整流器的整流子 的導(dǎo)流葉片的內(nèi)側(cè)邊緣內(nèi)置有豎直噴射管，豎直噴射管上開有噴射口，噴射口的開口方向 與有序流的旋切方向相同，導(dǎo)流葉片的內(nèi)側(cè)邊緣開有噴口。
14.按照權(quán)利要求1所述的一種產(chǎn)生有序流的裝置，其特征在于所述整流器的內(nèi)涵道 內(nèi)設(shè)有由兩層以上內(nèi)置整流子同心同向疊置而成的內(nèi)置整流器；所述內(nèi)置整流子由一個漸 縮噴管的小口徑端插入另一漸縮噴管的大口徑端，在兩個噴管的內(nèi)、外表面之間裝有不少 于4片導(dǎo)流葉片構(gòu)成；兩個內(nèi)置整流子疊置時的相鄰兩個噴管由其中一個噴管取代另一個 噴管；兩相鄰噴管的大口徑端所構(gòu)成的外緣口為內(nèi)置整流子的進(jìn)流口，其小口徑端所構(gòu)成 的內(nèi)緣口為內(nèi)置整流子的出流口 ；內(nèi)置整流子的進(jìn)流口與出流口之間的空間為內(nèi)置整流子 的流道，沿內(nèi)置整流器中心軸向一端的內(nèi)置整流子的大口徑端為內(nèi)置整流器的進(jìn)流口，另 一端的內(nèi)置整流子的小口徑端為內(nèi)置整流器的出流口 ；由兩層以上同心同向疊置的內(nèi)置整 流子出流口構(gòu)成的內(nèi)置整流器的內(nèi)腔輪廓體為內(nèi)置整流器的內(nèi)涵道。
15.按照權(quán)利要求1所述的一種產(chǎn)生有序流的裝置，其特征在于所述整流子的導(dǎo)流葉 片的橫截面，在對應(yīng)于整流子進(jìn)流口側(cè)為流線"燕尾"形，在整流子出流口側(cè)為流線“楔子” 形，兩者平滑過渡為一體。
16.按照權(quán)利要求4所述的一種產(chǎn)生有序流的裝置，其特征在于整流子的進(jìn)流口端的 導(dǎo)流葉片兩側(cè)分別設(shè)有輔助導(dǎo)流葉片(121，122)，輔助導(dǎo)流葉片輻射均布于整流子的流道 內(nèi)，輔助導(dǎo)流葉片與導(dǎo)流葉片不相交。
17.按照權(quán)利要求1所述的一種產(chǎn)生有序流的裝置，其特征在于所述整流器的整流子 是沿導(dǎo)流葉片處豎直分割成的不少于四組整流子組件并按同一軸線、徑向聚合而成。
18.按照權(quán)利要求1 17中任一項所述的產(chǎn)生有序流的裝置，其特征在于所述整流器 的出流口處裝有出流器(200)，出流器為一噴管，整流器與出流器同一軸線安裝。
19.按照權(quán)利要求1 17中任一項所述的產(chǎn)生有序流的裝置，其特征在于所述整流器 的出流口的上端裝有防護(hù)罩(300)，防護(hù)罩由一向下弧的傘形蓋體(310)和固定于傘形蓋 體下的平截倒圓錐殼體(320)構(gòu)成，平截倒圓錐殼體與整流器的出流口之間形成出流通道， 防護(hù)罩可沿軸線上下移動。
20.按照權(quán)利要求19所述的產(chǎn)生有序流的裝置，其特征在于所述固定于傘形蓋體下的平截倒圓錐殼體下裝有錐角相同、錐底直徑大于整流器出流口、小于傘形蓋體底部直徑的 呈平截倒圓錐殼體狀的控流體，它可以在固定于傘形蓋體下的平截倒圓錐殼體與整流器出 流口之間沿軸向移動。
21.按照權(quán)利要求1 17、20中任意一項所述的產(chǎn)生有序流的裝置，其特征在于設(shè)有太 陽光接收器，陽光接收器固定于整流器上端部和傘形蓋體下的平截倒圓錐殼體背對太陽光 線一側(cè)，在所述整流器周邊的地面上正對太陽方向設(shè)有反射鏡；在所述整流器周邊的地面 上設(shè)有太陽能空氣集熱器，太陽能空氣集熱器的出流口與整流器底部的整流子的進(jìn)流口相 連通。
22.按照權(quán)利要求19所述的產(chǎn)生有序流的裝置，其特征在于在所述固定于傘形蓋體下 的平截倒圓錐殼體外側(cè)周邊裝有霧化器(5000 )。
23.按照權(quán)利要求1 17中任一項所述的產(chǎn)生有序流的裝置，其特征在于在所述整流 器的內(nèi)涵道軸線上豎直裝有柱式換熱器。
24.按照權(quán)利要求1 17中任一項所述的產(chǎn)生有序流的裝置，其特征在于所述整流 器進(jìn)流口處裝有氣流增強(qiáng)補(bǔ)償器(4000)，所述氣流增強(qiáng)補(bǔ)償器由空芯錐體(4300)、燃燒器 (4100)、進(jìn)氣管(4200)、燃料管(4400)等構(gòu)成，空芯錐體的錐頂在整流器的進(jìn)流口處正對 內(nèi)涵道軸線，空芯錐體上開有導(dǎo)流孔，導(dǎo)流孔朝向有序流的流動方向，進(jìn)氣管的一端與空芯 錐體的大口端相連通，另一端與氣體源相連通，燃燒器位于進(jìn)氣管內(nèi)并與燃料管相連通。
25.按照權(quán)利要求1 17中任一項所述的產(chǎn)生有序流的裝置，其特征在于所述整流器 進(jìn)流口 一側(cè)的整流子的流道內(nèi)裝有噴射燃燒器(600 )，噴射燃燒器與燃料管相連通。
26.按照權(quán)利要求1 17中任一項所述的產(chǎn)生有序流的裝置，其特征在于所述整流器 進(jìn)流口一側(cè)的整流子的流道內(nèi)裝有氣體噴射器(600b)，氣體噴射器與高壓氣源相連通。
27.按照權(quán)利要求1 17中任一項所述的產(chǎn)生有序流的裝置，其特征在于在所述整流 器的整流子的噴管體內(nèi)、所述整流子導(dǎo)流葉片體內(nèi)設(shè)有換熱器，所述噴管表面、導(dǎo)流葉片表 面作為換熱器的換熱面，各換熱器進(jìn)流口通過各支進(jìn)流管連通在_起，并與主進(jìn)流管相連 通，主進(jìn)流管的進(jìn)流口接入較高壓熱力工質(zhì)，各換熱器出流口通過各支出流管連通在一起， 并與主出流管相連通。
28.按照權(quán)利要求1 17中任一項所述的產(chǎn)生有序流的裝置，其特征在于在所述整流 器的底部的整流子進(jìn)流口外圍裝有太陽能空氣集熱器(900)，太陽能空氣集熱器的出流口 與整流器的底部整流子的進(jìn)流口相連通。
29.按照權(quán)利要求1 17中任一項所述的產(chǎn)生有序流的裝置，其特征在于所述整流器 的整流子的進(jìn)流口處設(shè)有防護(hù)網(wǎng)(1000)。
30.按照權(quán)利要求1 17中任一項所述的產(chǎn)生有序流的裝置，其特征在于在所述整 流器外周圍套裝有柔性可折疊收放簾體(2000)，沿簾體豎直方向間隔地嵌有剛性撐開體 (2100)，簾體上端系有不少于3根沿簾體周邊均布的拉索(2200)，各拉索經(jīng)與其相對應(yīng)固 定在整流器上端的定位變向輪(2400)再與對應(yīng)的卷揚機(jī)(2300)上的收放卷輪相連接，各 卷揚機(jī)的電動機(jī)與控制器(2500)通過導(dǎo)線相連接，控制器與風(fēng)速傳感器(2600)通過信號 線相連接，控制器還與遙控器(2700 )通過電磁信號相聯(lián)系。
31.按照權(quán)利要求1 17中任一項所述的產(chǎn)生有序流的裝置，其特征在于在所述整流 器外周圍裝有聚流器(400)，聚流器由至少4套聚流葉片軸對稱輻射均布于整流器外圍構(gòu)成。
32.按照權(quán)利要求1 17中任一項所述的產(chǎn)生有序流的裝置，其特征在于在內(nèi)涵道 輪廓面處設(shè)有可伸縮的控流筒體，控流筒體上端系有不少于3根沿簾體周邊均布的拉索 (2200)，各拉索經(jīng)與其相對應(yīng)固定在整流器上端的定位變向輪(2400)再與對應(yīng)的卷揚機(jī) (2300)上的收放卷輪相連接，各卷揚機(jī)的電動機(jī)與控制器(2500)通過導(dǎo)線相連接，控制器 與風(fēng)速傳感器(2600)通過信號線相連接，控制器還與遙控器(2700)通過電磁信號相聯(lián)系。
33.按照權(quán)利要求1 7、11、12、13、15、16、17中任一項所述的產(chǎn)生有序流的裝置，其特 征在于在所述整流器內(nèi)涵道內(nèi)沿中軸線方向間隔地裝有靜子導(dǎo)流組件，每層靜子導(dǎo)流組件 是至少四個靜子導(dǎo)流葉片按徑向輻射組合而成。
34.按照權(quán)利要求18所述的產(chǎn)生有序流的裝置，其特征在于所述出流器體內(nèi)裝有的換 熱器作為熱泵系統(tǒng)的蒸發(fā)器；在所述整流器的進(jìn)流口一側(cè)的整流子的噴管體內(nèi)及整流子的 導(dǎo)流葉片體內(nèi)設(shè)有的換熱器作為熱泵系統(tǒng)的冷凝器；蒸發(fā)器和冷凝器通過管道與壓縮機(jī)、 節(jié)流閥等相連通。
35.按照權(quán)利要求1 7、11、12、13、、15、16、、17中任一項所述的產(chǎn)生有序流的裝置，其特征在于在所述整流器的內(nèi)涵道內(nèi)，靠近其進(jìn)流口側(cè)裝有壓氣機(jī)，靠近出流口側(cè)裝有透平 機(jī)，壓氣機(jī)與透平機(jī)同軸連接，整流器作為壓氣機(jī)和透平機(jī)的氣缸。
全文摘要
本發(fā)明涉及流體機(jī)械，特別是一種產(chǎn)生有序流的裝置，該裝置設(shè)有整流器，所述整流器由兩層以上整流子同心同向疊置而成；整流子由一個漸縮噴管的小口徑端插入另一漸縮噴管的大口徑端，在兩個噴管之間裝有不少于4片導(dǎo)流葉片構(gòu)成；本發(fā)明可將前方自然來流進(jìn)行聚集、整流、加速，同時可輸入由各種可再生能源轉(zhuǎn)化成的熱能、壓縮氣體能和余熱、余壓流體并轉(zhuǎn)換成有序流的裝置；本發(fā)明各種形態(tài)的能量輸入裝置依據(jù)其特點在整流器內(nèi)或其外圍進(jìn)行設(shè)置；各種控流裝置可控制輸入能量的大小，以獲得穩(wěn)定的有序流，本發(fā)明可用于驅(qū)動各種渦輪機(jī)進(jìn)行發(fā)電或帶動其他工作機(jī)械；還可用于改變周邊空氣條件等。
文檔編號F15D1/00GK101893021SQ201010241209
公開日2010年11月24日 申請日期2010年8月1日 優(yōu)先權(quán)日2010年8月1日
發(fā)明者張玉芹, 沈昌浩, 王政玉, 王超穎 申請人:王政玉