流体涡轮机
阅读：404发布：2020-05-13
专利汇可以提供流体涡轮机专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且公开了具有各种构造的护罩式 流体 涡轮 机。护罩式流体 涡轮机 可以是 叶轮 、环绕叶轮的涡轮机护罩和围绕涡轮机护罩的喷射器护罩。喷射器护罩可基本或完全环绕涡轮机护罩。涡轮机护罩可具有形成雉堞状尾缘的多个混合凸 角 。替代地，涡轮机护罩可具有多个开放狭槽。用于将流体流引导入多个开放狭槽的装置可包括用开放狭槽下游的涡轮机护罩密封的喷射器护罩。多个流体管道也可单独连接到每个开放狭槽。外部 定子 可连接到喷射器护罩的外表面。，下面是流体涡轮机专利的具体信息内容。
1.一种流体涡轮机，包括：
叶轮；
涡轮机护罩，其环绕所述叶轮，所述涡轮机护罩包括导缘和一个或更多个混合凸角，尾缘具有第一直径；和
喷射器护罩，其与所述涡轮机护罩同轴，所述喷射器护罩包括导缘和尾缘，该导缘具有第二直径。
2.根据权利要求1所述的流体涡轮机，其中，所述涡轮机护罩的导缘与所述喷射器护罩的导缘共面。
3.根据权利要求1所述的流体涡轮机，其中，所述涡轮机护罩的导缘在所述喷射器护罩的导缘的下游。
4.根据权利要求1所述的流体涡轮机，其中，所述涡轮机护罩的导缘具有大致圆形形状。
5.根据权利要求1所述的流体涡轮机，其中，所述喷射器护罩的导缘具有大致圆形形状。
6.根据权利要求1所述的流体涡轮机，其中，所述喷射器护罩具有环形翼面形状。
7.根据权利要求1所述的流体涡轮机，还包括舱体、环绕舱体的叶轮，所述舱体具有尾缘，其中所述舱体、涡轮机护罩和喷射器护罩彼此同轴。
8.根据权利要求7所述的流体涡轮机，其中，所述舱体的尾缘在喷射器护罩的尾缘的上游。
9.根据权利要求7所述的流体涡轮机，其中，所述舱体的尾缘在喷射器护罩的尾缘的下游。
10.根据权利要求1所述的流体涡轮机，其中，所述叶轮是转子/定子组件。
11.一种流体涡轮机，包括：
叶轮；
涡轮机护罩，其环绕所述叶轮，所述涡轮机护罩包括在所述叶轮下游的一个或更多个开放狭槽；和
外部结构，用于将来自涡轮机护罩外侧的流体流引导经过多个开放狭槽。
12.根据权利要求11所述的流体涡轮机，其中，用于引导流体流的外部结构是围绕涡轮机护罩设置的喷射器护罩，涡轮机护罩和喷射器护罩在多个开放狭槽的下游彼此密封。
13.根据权利要求11所述的流体涡轮机，其中，用于引导流体流的外部结构是沿着涡轮机护罩的外表面定位的多个流体管道，每个流体管道包括入口和出口，出口连接到涡轮机护罩中的开放狭槽中的一个。
14.根据权利要求13所述的流体涡轮机，其中，每个流体管道还包括流体管道叶轮。
15.根据权利要求13所述的流体涡轮机，其中，所述多个流体管道的入口在涡轮机护罩的入口端的下游，并平行于涡轮机护罩的入口端。
16.根据权利要求11所述的流体涡轮机，其中，所述涡轮机护罩的导缘具有大致圆形形状。
17.一种流体涡轮机，包括：
叶轮；
涡轮机护罩，其环绕所述叶轮；
喷射器护罩，其在涡轮机护罩下游，涡轮机护罩的尾缘延伸到喷射器护罩的入口端中；
和
定子，其连接到喷射器护罩的外表面。
18.根据权利要求17所述的流体涡轮机，其中，所述涡轮机护罩包括大致圆形的导缘和形成雉堞状尾缘的多个混合凸角。
19.根据权利要求17所述的流体涡轮机，其中，所述定子具有环形翼面形状。
20.根据权利要求17所述的流体涡轮机，其中，所述喷射器护罩具有环形翼面形状。
21.一种流体涡轮机，包括：
叶轮；
涡轮机护罩，其环绕所述叶轮，所述涡轮机护罩包括导缘和一个或更多个混合凸角；和喷射器护罩，其基本环绕所述涡轮机护罩，所述喷射器护罩包括导缘和尾缘。
流体涡轮机
[0001] 相关申请
[0002] 本申请要求2010年11月19日提交的美国临时专利申请No.61/415,626和2011年4月1日提交的美国专利申请No.13/078,382的优先权。本申请涉及2008年3月24日提交的美国专利申请No.12/054,050和2007年3月23日提交的美国临时专利申请No.60/919,588。这些申请的公开内容整体通过引用全部结合在此。
技术领域
[0003] 本申请涉及具有各种构造的护罩式流体涡轮机。
背景技术
[0004] 用于发电的传统水平轴风力涡轮机(HAWT)具有2-5个类似螺旋桨布置的开放叶片，叶片安装到附接到驱动发电机的齿轮箱的水平轴。HAWT在捕捉流经其的风势能方面的效率不会超过59.3％的贝兹极限。HAWT还很沉，需要实质的支承并增加了部件的运输成本。希望的是通过收集来自流体的额外能量来增加流体涡轮机的效率。发明内容
[0005] 本发明涉及具有各种构造的护罩式流体涡轮机。流体涡轮机包括各种构造的叶轮、涡轮机护罩和喷射器护罩。在一些构造中，多个流体管道用来代替喷射器护罩。在其他构造中，外部定子从喷射器护罩径向延伸。
[0006] 流体涡轮机可用作例如风力涡轮机或水力涡轮机。
[0007] 实施方式中公开一种流体涡轮机，包括：叶轮；环绕叶轮的涡轮机护罩，涡轮机护罩包括：导缘和形成雉堞状尾缘的多个混合凸角；和完全环绕涡轮机护罩的喷射器护罩，喷射器护罩包括导缘和尾缘。
[0008] 在一些实施方式中，涡轮机护罩的导缘与喷射器护罩的导缘共面。在其他实施方式中，涡轮机护罩的导缘在喷射器护罩的导缘的下游。
[0009] 在特别形式中，涡轮机护罩的导缘具有大致圆形形状。在其他实施方式中，喷射器护罩的导缘具有大致圆形形状。喷射器护罩可具有环形翼面形状。
[0010] 流体涡轮机可进一步包括舱体、环绕舱体的叶轮，舱体具有尾缘，其中舱体、涡轮机护罩和喷射器护罩彼此同轴。舱体的尾缘可在喷射器护罩的尾缘的上游或下游。
[0012] 还公开一种流体涡轮机，包括：叶轮；环绕叶轮的涡轮机护罩，涡轮机护罩包括：叶轮下游的多个开放狭槽；和用于将来自涡轮机护罩外侧的流体流引导经过多个开放狭槽的外部结构。
[0013] 在一些实施方式中，用于引导流体流的外部结构是围绕涡轮机护罩设置的喷射器护罩，涡轮机护罩和喷射器护罩在多个开放狭槽的下游彼此密封。
[0014] 在其他实施方式中，用于引导流体流的外部结构是沿着涡轮机护罩的外表面定位的多个流体管道，每个流体管道包括入口和出口，出口连接到涡轮机护罩中的开放狭槽中的一个。
[0015] 每个流体管道还可包括流体管道叶轮。
[0016] 多个流体管道的入口在涡轮机护罩的入口端的下游，并平行于涡轮机护罩的入口端。
[0017] 还公开一种流体涡轮机，包括：叶轮；环绕叶轮的涡轮机护罩，在涡轮机护罩下游的喷射器护罩，涡轮机护罩的尾缘延伸到喷射器护罩的入口端中；和连接到喷射器护罩的外表面的定子。
[0018] 在一些实施方式中，涡轮机护罩包括大致圆形的导缘和形成雉堞状尾缘的多个混合凸角。
[0019] 定子可具有环形翼面形状。喷射器护罩可具有环形翼面形状。
[0021] 以下是附图的简要说明，用来说明这里公开的发明的目的而不用于限制本发明的目的。
[0022] 图1是护罩式流体涡轮机的前左立体图；
[0023] 图2是图1的护罩式流体涡轮机的后右立体图；
[0024] 图3是第一示例性护罩式流体涡轮机的前立体图；
[0025] 图4是图3的流体涡轮机的第一右侧立体截面图；
[0026] 图5是图3的流体涡轮机的第二右侧立体截面图；
[0027] 图6是图3的流体涡轮机的侧截面图；
[0028] 图7是第二示例性护罩式流体涡轮机的前立体图；
[0029] 图8是图7的流体涡轮机的右侧立体截面图；
[0030] 图9是图7的流体涡轮机的侧截面图；
[0031] 图10是第三示例性护罩式流体涡轮机的左前立体图；
[0032] 图11是图10的护罩式流体涡轮机的前视图；
[0033] 图12是图10的护罩式流体涡轮机的左截面图；
[0034] 图13是具有流体管道的第三示例性护罩式流体涡轮机的左前立体图；
[0035] 图14是图13的护罩式流体涡轮机的前视图；
[0036] 图15是图13的护罩式流体涡轮机的左截面图，舱体被去除使得涡轮机护罩的各方面可见；
[0037] 图16是流体管道中具有叶轮的第三示例性护罩式流体涡轮机的左前立体图；
[0038] 图17是图16的护罩式流体涡轮机的前视图；
[0039] 图18是图16的护罩式流体涡轮机的左截面图，舱体被去除使得涡轮机护罩的各方面可见；
[0040] 图19是具有外部定子的护罩式流体涡轮机的立体图；
[0041] 图20是图2的护罩式流体涡轮机的截面图；
[0042] 图21是图20的较小视图；
[0043] 图21A和图21B是图21的流体涡轮机的混合凸角的放大视图；
[0044] 图22是图2的护罩式流体涡轮机的后视图，叶轮从该图去除使得流体涡轮机的其他方面能够更清楚地看到和解释。
具体实施方式
[0045] 通过参考附图可以获得这里公开的部件、过程和设备的更加完整的理解。这些附图意在表示本发明并不用来显示相对大小和尺寸或者限制示例性实施方式的范围。
[0046] 虽然在以下的说明中使用了特定术语，但这些术语只用来指代图中的特定结构，并不意在限制本发明的范围。应当理解，类似的附图标记指代功能类似的部件。
[0047] 在与数量一起使用时，术语“大约”包括所述数值，还具有通过上下文指示的含义。例如，它至少包括与特定数量的测量相关的误差程度。当在范围的语境下使用时，术语“大约”也应当被认为是公开了由两个端点的绝对值限定的范围。例如，范围“从大约2到大约
4”也公开了范围“从2到4”。
4”也公开了范围“从2到4”。
[0048] 混合器-喷射器功率系统(MEPS)提供了一种从风流产生功率的改进装置。主护罩包含从主风流提取功率的叶轮。包括混合器-喷射器泵，其从主风流和第二流动摄取流量并促进湍流混合。这通过增加流经系统的空气流的量、降低涡轮叶片上的背压以及减少从系统发出的噪音而加强了功率系统。
[0049] 这里使用的术语“叶轮”指其中叶片附接到轴并能够转动从而允许从转动叶片的流体生成功率或能量的任何组件。示例性叶轮包括螺旋桨或者转子/定子组件。任何类型的叶轮可以装在本发明的流体涡轮机的涡轮机护罩内。
[0050] 流体涡轮机的流体进入以转动叶轮的端部可以被认为是流体涡轮机的前部，流体涡轮机的流体在经过叶轮后离开的端部可以被认为是流体涡轮机的后部。更靠近涡轮机前部定位的流体涡轮机的第一部件可以认为在更靠近涡轮机的后部定位的第二部件的“上游”。换句话说，第二部件在第一部件的“下游”。
[0051] 本发明涉及不同构造的护罩式流体涡轮机。流体涡轮机可用作风力涡轮机或水力涡轮机。图1和图2初步示出护罩式流体涡轮机的一些细节，来帮助讨论不同构造的各个方面。
[0052] 护罩式流体涡轮机100包括空气动力学轮廓的涡轮机护罩110、空气动力学轮廓的舱体150、叶轮140和空气动力学轮廓的喷射器护罩120。支承构件106将涡轮机护罩110连接到喷射器护罩120。叶轮140环绕舱体150。舱体150经叶轮140或其他装置连接到涡轮机护罩110。
[0053] 涡轮机护罩具有在护罩的内部上具有抽吸侧(即，低压侧)的翼面的横截面形状。涡轮机护罩的后端114还具有混合凸角116。混合凸角向下游延伸超过转子叶片。换句话说，涡轮机护罩的尾缘118由多个混合凸角116形成。涡轮机护罩的后端或下游端被成形为形成两组不同的混合凸角116。高能混合凸角117朝着混合器护罩的中心轴线105向内延伸。低能混合凸角119远离中心轴线105向外延伸。这些混合凸角更容易在图2中看到。
[0054] 混合器-喷射器泵(通过附图标记101表示)包括环绕涡轮机护罩110上的混合凸角116的环的喷射器护罩120。混合凸角116向下游延伸到喷射器护罩120的入口端122中。该混合器/喷射器泵提供用来使流体涡轮机的操作效率持续超过贝兹极限的装置。
[0055] 在本发明的另外实施方式中，喷射器护罩完全环绕涡轮机护罩。总体上，涡轮机护罩定位在喷射器护罩的导缘和尾缘之间。
[0056] 图3-6是其中喷射器护罩完全环绕涡轮机护罩的一种示例性实施方式的不同视图。这里，护罩式流体涡轮机300包括环绕舱体350的叶轮340。叶轮在这里被描绘成转子/定子组件。舱体350具有尾缘352，在该实施方式中呈现为渐缩尖。叶轮340被涡轮机护罩310环绕。喷射器护罩320又完全环绕涡轮机护罩310。涡轮机护罩310的导缘314具有大致圆形形状。喷射器护罩320的导缘324也具有大致圆形形状。舱体350、叶轮340、涡轮机护罩310和喷射器护罩320彼此同轴，即分享公共轴线。
[0057] 如在图4和图5中看到的，多个混合凸角316存在于涡轮机护罩的后端上，形成雉堞状尾缘318。
[0058] 如在图6中看到的，涡轮机护罩具有导缘314和尾缘318。类似地，喷射器护罩具有导缘324和尾缘328。涡轮机护罩的导缘314与喷射器护罩的导缘324共面。另外，喷射器护罩的尾缘328在涡轮机护罩的尾缘318下游。涡轮机护罩的尾缘318在叶轮340下游。喷射器护罩320具有环形翼面形状，即具有在喷射器护罩的内部上带有抽吸侧(即低压侧)的翼面的横截面形状。
[0059] 图7-9是其中喷射器护罩完全环绕涡轮机护罩的第二示例性实施方式的不同视图。这里，护罩式流体涡轮机400包括环绕舱体450的叶轮440。叶轮在这里被描绘成转子/定子组件。舱体450具有尾缘452，在该实施方式中呈现为渐缩尖。叶轮440被涡轮机护罩410环绕。喷射器护罩420又完全环绕涡轮机护罩410。涡轮机护罩410的导缘414具有大致圆形形状。喷射器护罩420的导缘424也具有大致圆形形状。舱体450、叶轮440、涡轮机护罩410和喷射器护罩420彼此同轴，即分享公共轴线。
[0060] 如在图8中看到的，多个混合凸角416存在于涡轮机护罩的后端上，形成雉堞状尾缘418。
[0061] 如在图9中看到的，涡轮机护罩具有导缘414和尾缘418。类似地，喷射器护罩具有导缘424和尾缘428。涡轮机护罩的导缘414在喷射器护罩的导缘424下游。另外，喷射器护罩的尾缘428在涡轮机护罩的尾缘418下游。涡轮机护罩的尾缘418在叶轮440下游。喷射器护罩420具有环形翼面形状，即具有在喷射器护罩的内部上带有抽吸侧(即低压侧)的翼面的横截面形状。
[0062] 应当注意到在图6中，舱体350的尾缘352在喷射器护罩320的尾缘328上游。在图9中，舱体450的尾缘452在喷射器护罩420的尾缘428下游。舱体的尾缘的位置可以改变。
[0063] 在本发明的其他另外实施方式中，流体涡轮机包括涡轮机护罩，涡轮机护罩包括叶轮下游的多个开放狭槽。“开放狭槽”允许沿着涡轮机护罩的外表面流动的流体径向从涡轮机护罩的外部到内部。流体涡轮机还包括将来自涡轮机护罩外侧的流体流引导经过多个开放狭槽的外部结构。
[0064] 图10-12显示了这种流体涡轮机的一种示例性实施方式的不同视图。护罩式流体涡轮机500包括环绕舱体550的叶轮540。叶轮在这里被描绘成转子/定子组件。舱体550具有尾缘552，在该实施方式中呈现为渐缩尖。叶轮540被涡轮机护罩510环绕。在该实施方式中，喷射器护罩520用作引导流体流的外部结构。涡轮机护罩510的导缘514具有大致圆形形状。喷射器护罩520的导缘524也具有大致圆形形状。舱体550、叶轮540、涡轮机护罩510和喷射器护罩520彼此同轴，即分享公共轴线。
[0065] 如在图12中看到的，涡轮机护罩510具有环形翼面形状，在涡轮机护罩的内部上带有抽吸侧。多个开放狭槽560位于叶轮540下游。开放狭槽在这里沿着流体涡轮机的尾缘504定位。涡轮机护罩510和喷射器护罩520在开放狭槽560下游彼此密封。换句话说，流体涡轮机只具有一个尾缘，而不是涡轮机护罩和喷射器护罩具有单独的尾缘，如例如图2的实施方式那样。沿着涡轮机护罩510的外表面517流动的高能流体568通过喷射器护罩520引导经过开放狭槽560。
[0066] 如图12所示，涡轮机护罩的导缘514与喷射器护罩的导缘524共面。根据需要，喷射器护罩的导缘524可在涡轮机护罩的导缘514的上游(见图9)或者在涡轮机护罩的导缘的下游(见图1)。类似地，开放狭槽560被显示为沿着流体涡轮机的尾缘504定位。这一方面不作要求。但是，开放狭槽560必须定位在叶轮540下游。
[0067] 图13-15显示了具有开放狭槽的流体涡轮机的另一示例性实施方式的不同视图。护罩式流体涡轮机600包括环绕舱体650的叶轮640。叶轮在这里被描绘成转子/定子组件。叶轮640被涡轮机护罩610环绕。涡轮机护罩610的导缘614具有大致圆形形状。舱体650、叶轮640、涡轮机护罩610彼此同轴，即分享公共轴线。
[0068] 如在图15中看到的，涡轮机护罩610具有环形翼面形状，在涡轮机护罩的内部上带有抽吸侧。多个开放狭槽660位于叶轮640下游。与图12的实施方式不同，开放狭槽660在这里与涡轮机护罩的尾缘604分离。这里可看到开放狭槽具有椭圆形状，尽管原则上可以使用任何形状。
[0069] 多个流体管道670沿着涡轮机护罩的外表面617定位。每个流体管道670包括入口672和出口674。流体管道的出口674连接到涡轮机护罩中的开放狭槽660。入口672在涡轮机护罩的入口端611的下游，并与入口端平行。
[0070] 图16-18显示了与图13-15的类似的流体涡轮机的另一示例性实施方式的不同视图。该实施方式的不同在于每个流体管道670具有流体管道叶轮675。流体管道叶轮675被供能，使得流体经开放狭槽660被迫入涡轮机护罩的排出流。
[0071] 图19显示与图1类似的流体涡轮机800的另一构造，但具有外部定子。护罩式流体涡轮机800包括环绕舱体850的叶轮840。叶轮在这里被描绘成转子/定子组件。定子叶片844和转子叶片848可见。叶轮840被涡轮机护罩810环绕。涡轮机护罩具有形成雉堞状尾缘818的多个混合凸角816。涡轮机护罩810的导缘814具有大致圆形形状。
[0072] 喷射器护罩820在涡轮机护罩810下游。涡轮机护罩的混合凸角816向下游延伸到喷射器护罩820的入口端822中。喷射器护罩820的导缘824也具有大致圆形形状。舱体850、叶轮840、涡轮机护罩810和喷射器护罩820彼此同轴，即分享公共轴线。喷射器护罩820具有环形翼面形状，即具有在喷射器护罩的内部上带有抽吸侧(即低压侧)的翼面的横截面形状。
[0073] 定子880连接到喷射器护罩的外表面827。定子也可具有环形翼面形状。
[0074] 涡轮机护罩和喷射器护罩可形成为轻质的。例如，它们可通过用外层(skin)覆盖刚性框架或骨架来形成。护罩可包括相同或不同的材料。用于护罩外层的材料可包括聚合物薄膜。示例性聚合物薄膜包括：高密度聚乙烯(HDPE)；如聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)或聚对苯二甲酸丙二醇酯(PTT)的聚酯；和聚氨基甲酸酯薄膜。脂肪族和芳香族聚氨酯与聚醚和聚酯多元醇都可以使用。也可以使用玻璃母体中的过氧化固化的不饱和聚酯聚合物。玻璃可以是E或S玻璃。合成物母体也可包含环氧体系以提高合成物的强度。
[0075] 其他示例性材料包括聚氯乙烯(PVC)、聚氨酯、聚含氟聚合物和类似合成物的多层薄膜。也可以采用伸缩性织物，例如斯潘德克斯式织物或者含有织物的聚氨酯-聚脲共聚物。
[0076] 聚氨酯薄膜很坚韧并具有良好的耐气候性。聚酯型聚氨酯薄膜往往比聚醚型聚氨酯薄膜更容易亲水性退化。这些聚氨酯薄膜的脂肪族形式通常还抗紫外线。
[0077] 示例性聚含氟聚合物包括聚偏氟乙烯(PVDF)和聚氟乙烯(PVF)。商业版本在商标名KYNAR.RTM.和TEDLAR.RTM.下可得。聚含氟聚合物通常具有非常低的表面能量，与具有较高表面能量的材料相比，这允许其表面在一定程度上更容易保持无污垢和碎屑以及流冰。
[0079] 外层可独立地是多层，包括一层、两层、三层或更多层。多层结构可增加强度、耐水性、UV稳定性和其他功能性。但是，多层结构也会更加昂贵并增加总流体涡轮机的重量。
[0080] 薄膜/纤维合成物也可以想到与例如泡沫的背衬一起。
[0081] 图1-2和图20-22示出了本发明的护罩式流体涡轮机的不同构造的各种另外方面。再次，护罩式流体涡轮机100包括空气动力学轮廓的涡轮机护罩110、空气动力学轮廓的舱体150、叶轮140和空气动力学轮廓的喷射器护罩120。涡轮机护罩110包括前端112和后端114。喷射器护罩120包括入口端122和排出端124。支承构件106将涡轮机护罩110连接到喷射器护罩120。
[0082] 叶轮140环绕舱体150。这里，叶轮是包括具有定子叶片144的定子142和具有转子叶片148的转子146的转子/定子组件。转子146在定子叶片144下游并与定子叶片144排成一排。换句话说，转子叶片的导缘与定子叶片的尾缘基本对准。转子叶片通过内环和外环(不可见)保持在一起，转子146安装在舱体150上。舱体150经定子142或者通过其他装置连接到涡轮机护罩110。在一些实施方式中，中心通道152可以也延伸经过舱体
150。
150。
[0083] 涡轮机护罩的进入面积和离开面积将大于或等于由叶轮占据的环形的面积。由舱体和涡轮机护罩的内表面之间的环形形成的内部流径横截面面积被空气动力学地成形为在涡轮机平面处具有最小横截面面积并且否则从其各自的进入平面到其离开平面平滑改变。喷射器护罩进入面积大于涡轮机护罩的离开平面面积。
[0084] 护罩式流体涡轮机中可包括若干任选特征。轮式结构形式的动力输出装置可机械连接在功率发生器的叶轮的外沿处。声音吸收材料可固定到护罩的内表面，用来吸收和防止涡轮机产生的相对高频声波的传播。流体涡轮机还可包含叶片容纳结构以便增加安全性。护罩将具有空气动力学轮廓以增强进入和经过系统的流动量。护罩的入口和出口面积的横截面可以是非圆形，使得可通过对准两个护罩容易地适应护罩安装。旋转接头可包括在涡轮机的下部外表面上以安装在竖直支架/塔架上，从而允许涡轮机转向到流体中以使动力提取最大化。竖直空气动力学稳定器叶片可安装在护罩外部上以辅助保持涡轮机指向流体中。
[0085] 由喷射器护罩120离开面积与涡轮机护罩110离开面积限定的喷射器泵的面积比将在1.5-3.0的范围内。混合凸角的数量可在6和28之间。凸角通道的高宽比将在0.5和4.5之间。混合凸角穿透性将在50％和80％之间。舱体150塞尾缘角将是30度或者更小。总流体涡轮机的长度直径比(L/D)将在0.5和1.25之间。
[0086] 现在参考图22，涡轮机护罩110具有朝着涡轮机的中心轴线105向内延伸的一组9个高能混合凸角117。涡轮机护罩还具有远离中心轴线向外延伸的一组9个低能混合凸角119。高能混合凸角与低能混合凸角绕着涡轮机护罩的尾缘118交替。叶轮140、涡轮机护罩110和喷射器护罩120彼此同轴，即它们享有共同的中心轴线105。
[0087] 如图2中可见，涡轮机护罩110的导缘112具有大致圆形形状。如图22中可见，涡轮机护罩110的尾缘118具有圆形雉堞状(crenellated)形状。尾缘可被描绘为包括均具有相同曲率半径的若干内部周向间隔的弓形部分181。这些内部弓形部分181彼此均匀间隔开。这些部分之间是若干外部弓形部分183，每个外部弓形部分均具有相同的曲率半径。内部弓形部分181的曲率半径与外部弓形部分183的曲率半径不同，但内部弓形部分和外部弓形部分具有相同的中心(即，沿着中心轴线)。内部弓形部分181和外部弓形部分183接着通过径向延伸部分185连接到彼此。这形成圆形雉堞状形状。这里使用的术语“雉堞状”不要求内部弓形部分、外部弓形部分和径向延伸部分是直线，而是指尾缘的总体上下或者内外形状。该雉堞状结构形成两组混合凸角，高能混合凸角117和低能混合凸角119。
[0088] 外部弓形部分183定位在这里用附图标记190指示的外平面上。内部弓形部分181定位在这里用附图标记192指示的内平面上。如从这个视角看到，外平面190和内平面
192是大体圆筒形，其轴线是中心轴线105。外平面190和内平面192也同轴。
192是大体圆筒形，其轴线是中心轴线105。外平面190和内平面192也同轴。
[0089] 这里指示为虚线圆194的涡轮机护罩的导缘具有前部曲率半径199。外部弓形部分的外部曲率半径195大于内部弓形部分的内部曲率半径197。涡轮机护罩的导缘的前部曲率半径199可大于、基本等于或者小于外部曲率半径195。
[0090] 现在参考图20，经过定子142的自由流流体(总体上通过箭头160指示，可以例如是水或风)的能量通过转子146提取。箭头162指示的高能流体绕过涡轮机护罩110和定子142，在涡轮机护罩110的外部上流动并通过高能混合凸角117向内引导。低能混合凸角119引起从转子146下游离开的低能流体与高能流体162混合。
[0091] 现在参考图21A，沿着高能混合凸角117的总体表示为172的内部尾缘画出切线171。存在涡轮机护罩110的后平面173。线174形成为垂直于后平面173并与低能混合凸角119和高能混合凸角117相交的点171相切。角 由切线171和线174交叉形成。角在5度和65度之间。换句话说，高能混合凸角117相对于涡轮机护罩110的纵向轴线形成在5度和65度之间的角 在特定实施方式中，角 从大约35度到大约50度。
[0092] 在图21B中，沿着低能混合凸角119的总体表示为177的内部尾缘画出切线176。角 由切线176和线174交叉形成。角 在5度和65度之间。换句话说，低能混合凸角119相对于涡轮机护罩110的纵向轴线形成在5度和65度之间的角 在特定实施方式中，角从大约35度到大约50度。
[0093] 混合凸角可以在涡轮机护罩上。但是，如果希望，混合凸角也可形成在喷射器护罩的尾缘128上。
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