一种带有不同盘体类型的无叶涡轮机的制作方法

1.本发明涉及涡轮机技术领域，尤其涉及一种带有不同盘体类型的无叶涡轮机。


背景技术：

2.无叶涡轮机拉涡轮机的原理是流体的边界层效应(boundary layer effect)，流体受黏滞力影响，会在管壁或者其它物体边缘形成一层很薄的边界层，在边界层内，固定表面的流速为0，离表面越远速度越大。利用这个效应就可以让高速运动的液体带动一组圆盘转动。因此它的效率比普通的叶片涡轮机高得多。
3.无叶片、由流体剪切力驱动的无叶涡轮机具有结构简单、制造公差要求相对较低、密封性能突出等特点，在运转时流体会产生压力梯度(与流速的平方呈正相关)与圆盘的离心力相互平衡，以防止轴承等部件因超速运转而发生损坏。同时由于运转过程中产生离心力场，使得机体具有自洁性，保证了涡轮机在工质为非常规燃料(如生物质)产生固体颗粒的情况下也可以正常运转。所以在利用研磨液、含有固体颗粒流体以及其他特殊物化特性流体工质方面具有独特的适应性。
4.由于超临界蒸汽朗肯循环、超临界二氧化碳布雷顿循环等多种循环系统处于探索阶段，使得无叶涡轮机因其特性在生产实践中具有替代传统涡轮机的显著潜力。与目前仍在使用的传统叶片式涡轮机相比，无叶涡轮机的能量转换效率相对较低，主要原因是其结构体特点所导致的进口和喷嘴压力损失、轴承能量损失、端盖表面流体粘性损失以及增压室中的流体耗散损失等。如通过针对性研究解决上述能量损失问题，则能够通过提升无叶涡轮机的实际能量转换效率而极大地拓展其在工业领域的应用范围。
5.现有技术中的无叶涡轮由一组光滑圆盘组成，盘上有喷嘴向盘边缘持续吹入气流。这种气流会由于流体粘度和气体在表面层的粘滞性而吸附在圆盘上。当气流速度放慢，同时给圆盘施加以能量，气体会作螺旋向心运动并排出。由于转子的表面光滑没有隆起，这个设计极其坚固。该机的整体构造允许每一片圆盘的单独地根据实际情况，包括热能和向心力造成的各种影响进行拓展性或收缩性改造，许多实际应用说明这样做可以带来很多额外的好处。更多的圆盘和更多的能量可以创造更高的效率。必须避免圆盘发生形变，并将圆盘的侧间隙尽量做小，以减少漏气和摩擦造成的能量损失。转子也要尽量做到完全对称，因为偏心造成的滑动摩擦会带来极大的负面影响，并使得涡轮机无法安静地运转。所有的圆盘与垫片都通过一个嵌在边缘的套筒互相咬合，并使用螺母和套环来将那些边缘厚的圆盘固定在一起，或者，如果需要的话，可以直接在圆盘上冲压套环。


技术实现要素：

6.本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本发明公开一种无叶涡轮机，所述无叶涡轮机包括封闭壳体、进气口，所述进气口用于提供工作流体进入所述封闭壳体的路径，所述路径用于接收工作流体；排气口，所述排气口用于将工作流体从所述封闭壳体排出的路径，该路径用于排放工作流体；所述封闭壳体内还包括至少两组的多个
盘体组合，其中所述盘体组合包括与所述进气口对准的的第一组盘；所述第一组盘用于为所述工作流体提供从所述进气口到所述第二组盘的路径，所述第一组盘适于由于工作流体通过所述进气口的吸入而旋转(做功)，并且所述至少两组中的第二组盘与所述排气口对准；所述第二组盘用于提供从所述第一组盘到所述排气口的工作流体的路径，所述第二组盘用于因所述工作流体从所述第一组盘向所述排气口的排气而旋转(做功)；旋转轴，所述旋转轴连接至多个盘体组合，使得当所述至少两组盘中的所述至少一组盘旋转时带动所述旋转轴进行旋转；其中，所述第一组盘和所述第二组盘均包括与实心盘和带孔盘交替的多个盘体，所述带孔盘包括多个孔，每个所述实盘和所述带孔盘包括中心孔,所述中心孔提供在所述实心盘和所述带孔盘之间以及在所述第一组盘和所述第二组盘之间的路径(即旋转轴通过中心孔穿过第一组盘和第二组盘，任意组盘包括间隔放置的实体盘和带孔盘)，并且每个所述实心盘和所述带孔盘包括隔离物以在所述实心盘和所述带孔盘之间提供开放空间允许所述工作流体进行流动；
7.其中所述第一组盘和所述第二组盘均包括具有y形壁的端板，所述端板形成y形盘轴，所述y形盘轴装配到所述实心盘和所述带孔盘的所述中心孔中以保持所述实心盘和每个所述孔盘设置在一起并就位，从而所述y形盘轴允许工作流体在所述实心盘和所述孔盘之间移动。
8.更进一步地，所述第一组盘和所述第二组盘均包括具有中心毂的盘板上的中心间隔物，并且每个所述中心毂配合在一起以在所述第一组盘和所述第二组盘之间形成路径，从而使所述工作流体通过该形成路径。
9.更进一步地，所述实心盘和所述带孔盘在所述y形盘轴和所述中心间隔物上附接在一起，使得所述实心盘和所述带孔盘，所述端板和所述中心间隔物一起旋转。
10.更进一步地，所述端板在所述y形盘轴的中心包括轴孔，以容纳所述轴，使得所述轴与所述实心盘和所述带孔盘，所述端板和所述中心垫片一起旋转。
11.本发明于现有技术相比，现有的无叶涡轮机通过边界效应进行做功，然而能量的转化效率并不高，通过采用间隔涉及盘体的方式在保持原盘体的边界效应的同时增加做功效率。
附图说明
12.从以下结合附图的描述可以进一步理解本发明。图中的部件不一定按比例绘制，而是将重点放在示出实施例的原理上。在图中，在不同的视图中，相同的附图标记指定对应的部分。
13.图1是本发明一组无叶涡轮的结构图。
14.图2是本发明一实施例中的端板和y形状盘轴示意图。
具体实施方式
15.实施例一
16.如图1所示，本实施例公开了一种无叶涡轮机，所述无叶涡轮机包括封闭壳体、进气口，所述进气口用于提供工作流体进入所述封闭壳体的路径，所述路径用于接收工作流体；排气口，所述排气口用于将工作流体从所述封闭壳体排出的路径，该路径用于排放工作
流体；所述封闭壳体内还包括至少两组的多个盘体组合，其中所述盘体组合包括与所述进气口对准的的第一组盘；所述第一组盘用于为所述工作流体提供从所述进气口到所述第二组盘的路径，所述第一组盘适于由于工作流体通过所述进气口的吸入而旋转(做功)，并且所述至少两组中的第二组盘与所述排气口对准；所述第二组盘用于提供从所述第一组盘到所述排气口的工作流体的路径，所述第二组盘用于因所述工作流体从所述第一组盘向所述排气口的排气而旋转(做功)；旋转轴，所述旋转轴连接至多个盘体组合，使得当所述至少两组盘中的所述至少一组盘旋转时带动所述旋转轴进行旋转；其中，所述第一组盘和所述第二组盘均包括与实心盘和带孔盘交替的多个盘体，所述带孔盘包括多个孔，每个所述实盘和所述带孔盘包括中心孔,所述中心孔提供在所述实心盘和所述带孔盘之间以及在所述第一组盘和所述第二组盘之间的路径(即旋转轴通过中心孔穿过第一组盘和第二组盘，任意组盘包括间隔放置的实体盘和带孔盘)，并且每个所述实心盘和所述带孔盘包括隔离物以在所述实心盘和所述带孔盘之间提供开放空间允许所述工作流体进行流动；其中，12为封闭壳体，11为气体通孔，13为带孔盘，14为实心盘。
17.如图2所示，21为端板，22为y形盘轴，即y形壁其中所述第一组盘和所述第二组盘均包括具有y形壁的端板，所述端板形成y形盘轴，所述y形盘轴装配到所述实心盘和所述带孔盘的所述中心孔中以保持所述实心盘和每个所述孔盘设置在一起并就位，从而所述y形盘轴允许工作流体在所述实心盘和所述孔盘之间移动。
18.更进一步地，所述第一组盘和所述第二组盘均包括具有中心毂的盘板上的中心间隔物，并且每个所述中心毂配合在一起以在所述第一组盘和所述第二组盘之间形成路径，从而使所述工作流体通过该形成路径。
19.更进一步地，所述实心盘和所述带孔盘在所述y形盘轴和所述中心间隔物上附接在一起，使得所述实心盘和所述带孔盘，所述端板和所述中心间隔物一起旋转。
20.更进一步地，所述端板在所述y形盘轴的中心包括轴孔，以容纳所述轴，使得所述轴与所述实心盘和所述带孔盘，所述端板和所述中心垫片一起旋转。
21.还需要说明的是，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、商品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、商品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个
……”
限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、商品或者设备中还存在另外的相同要素。
22.本领域技术人员应明白，本技术的实施例可提供为方法、系统或计算机程序产品。因此，本技术可采用完全硬件实施例、完全软件实施例或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本技术可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、cd
‑
rom、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。
23.虽然上面已经参考各种实施例描述了本发明，但是应当理解，在不脱离本发明的范围的情况下，可以进行许多改变和修改。因此，其旨在上述详细描述被认为是例示性的而非限制性的，并且应当理解，以下权利要求(包括所有等同物)旨在限定本发明的精神和范围。以上这些实施例应理解为仅用于说明本发明而不用于限制本发明的保护范围。在阅读了本发明的记载的内容之后，技术人员可以对本发明作各种改动或修改，这些等效变化和
修饰同样落入本发明权利要求所限定的范围。