CN206957857U - 一种立式边界层剪切透平装置 - Google Patents
一种立式边界层剪切透平装置 Download PDFInfo
- Publication number
- CN206957857U CN206957857U CN201720273279.XU CN201720273279U CN206957857U CN 206957857 U CN206957857 U CN 206957857U CN 201720273279 U CN201720273279 U CN 201720273279U CN 206957857 U CN206957857 U CN 206957857U
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- rotary shaft
- housing
- boundary layer
- vertical boundary
- turbine installation
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
- Y02E10/20—Hydro energy
Landscapes
- Hydraulic Turbines (AREA)
Abstract
本实用新型提供了一种立式边界层剪切透平装置，其特征在于，具有：底座，底部设置有排水孔；壳体，固定在底座上，包括上盖、下盖以及设置在壳体两侧上的射流孔；旋转轴，竖直设置在壳体内，且该旋转轴的上端贯穿上盖的中部，该旋转轴的下端贯穿下盖的中部；特斯拉圆盘组，固定在旋转轴上，包括多个与旋转轴同轴的圆盘；以及其中，射流孔用于让工质进入并喷射至多个圆盘上，带动圆盘转动，从而驱动旋转轴在壳体上旋转。结构稳定，消除了重力的影响，方便排水，能提高透平效率。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种透平装置，具体涉及一种立式边界层剪切透平装置。
背景技术
边界层剪切透平是一种无叶片透平，由尼古拉·特斯拉在1913年发明，又称特斯拉透平。它由一系列同轴的平行圆盘组成，圆盘之间的间隙很小。工质从圆盘间隙射入，依靠流体粘性剪切力来驱动透平。由于特斯拉透平具有结构简单、高转速下可操控性强、工质适应性好等优异的特点，目前国内外有不少学者致力于特斯拉透平的开发和利用方面的研究，并取得了一定的成就。
现有的特斯拉涡轮机的主轴基本上都是水平式放置的，流体做功时会受到重力的影响。而且现有的特斯拉涡轮机射流的入水通道大多设计成渐缩或等截面形，流体很难在各个圆盘间隙内进行有效分配，这样将不能充分利用流体的能量，从而降低了效率。还有现有的特斯拉透平涡轮机基本上都是单射流入口的，在透平的工作效率上难以进一步提高。
发明内容
为解决上述问题，本实用新型采用了如下技术方案：
本实用新型提供了一种立式边界层剪切透平装置，其特征在于，具有：底座，底部设置有排水孔；壳体，固定在底座上，包括上盖、下盖以及设置在壳体两侧上的射流孔；旋转轴，竖直设置在壳体内，且该旋转轴的上端贯穿上盖的中部，该旋转轴的下端贯穿下盖的中部；特斯拉圆盘组，固定在旋转轴上，包括多个与旋转轴同轴的圆盘；以及其中，射流孔用于让工质进入并喷射至多个圆盘上，带动圆盘转动，从而驱动旋转轴在壳体上旋转。
本实用新型提供的一种立式边界层剪切透平装置，还可以具有这样的特征：其中，射流孔具有设置在壳体外侧面上的呈矩形的射入口、设置在壳体内侧面上的呈矩形的射出口、连通射入口和射出口的射流通道，射出口的长度大于射入口，射出口竖直设置，射流通道从射入口至射出口处逐渐扩大。
本实用新型提供的一种立式边界层剪切透平装置，还可以具有这样的特征：其中，旋转轴的上端部与上盖之间设置有上轴承。
本实用新型提供的一种立式边界层剪切透平装置，还可以具有这样的特征：其中，下盖的中部设置有轴肩以及位于该轴肩下设置的托板，轴肩和托板之间设置有下轴承，旋转轴的下端部贯穿轴肩，下轴承套在旋转轴的下端部上。
本实用新型提供的一种立式边界层剪切透平装置，还可以具有这样的特征：其中，下盖上贯穿设置有多个出水孔。
本实用新型提供的一种立式边界层剪切透平装置，还可以具有这样的特征：其中，上盖和下盖上均设置有螺栓孔，上盖和下盖通过螺栓穿过螺栓孔与壳体固定连接。
发明作用与效果
根据本实用新型的一种立式边界层剪切透平装置，由于采用了竖直设置的旋转轴，消除了重力的影响，同时上盖部分就没有了密封要求；由于采用了向壳体内渐扩的射流孔，能比较充分地利用工质流体的能量，均匀分配流体到各个圆盘间隙内，提高了利用能量的效率；由于采用双射流孔切向进水，提高了透平的效率。由于采用了可用于排水和支持作用的底座，能及时排出流水。
附图说明
图1是本实用新型实施例的一种立式边界层剪切透平装置的平面示意图；
图2是本实用新型实施例的一种立式边界层剪切透平装置的壳体三视示意图；
图3是本实用新型实施例的一种立式边界层剪切透平装置的下盖平面示意图；
图4是本实用新型实施例的一种立式边界层剪切透平装置的下盖侧视示意图。
具体实施方式
以下结合附图及实施例来说明本实用新型的具体实施方式。
图1是本实用新型实施例的一种立式边界层剪切透平装置的平面示意图。
如图1所示，本实施例提供的一种立式边界层剪切透平装置100包括底座1、壳体2、旋转轴3、特斯拉圆盘组4。
底座1的底部设置有排水孔11。
图2是本实用新型实施例的一种立式边界层剪切透平装置的壳体三视示意图。
如图2所示，壳体2包括上盖21、下盖22、射流孔23。
上盖21的四个角部分别设置有上螺栓孔211，上盖21通过螺栓穿过上螺栓孔211与壳体2固定连接。
图3是本实用新型实施例的一种立式边界层剪切透平装置的下盖平面示意图。
如图1、图3所示，下盖22的四个角部分别设置有下螺栓孔221，下盖21通过螺栓穿过下螺栓孔221与壳体2固定连接，并固定安装在底座1上。
如图2所示，两个射流孔23分别设置在壳体2的两侧，包括射入口231、射出口232以及射流通道233。
呈矩形的射入口231设置在壳体2的外侧面上，呈矩形的射出口232竖直设置在壳体2的内侧面上，射出口232的长度大于射入口231。
射流通道233连通射入口231和射出口232，射流通道233从射入口231至射出口232处逐渐扩大。
图4是本实用新型实施例的一种立式边界层剪切透平装置的下盖侧视示意图。
如图1、图3及图4所示，下盖22的中部设置有圆形的向上凸起的轴肩222以及位于该轴肩222下设置的托板223，
轴肩222对壳体2内的工质流体起到一定的密封作用。
下盖22上在轴肩221的周围分别设置有四个贯穿下盖22的出水孔224，用于排出壳体2内的工质流体。
上盖21、下盖22、轴肩222和托板223的中部分别设置有贯穿孔。
旋转轴3竖直设置在壳体2内，且该旋转轴3的上端贯穿上盖21上的贯穿孔，且该旋转轴3的上端部与上盖21之间设置有上轴承31。
旋转轴3的下端依次贯穿轴肩222、下盖22和托板223中部上的贯穿孔。在轴肩222和托板223之间设置有下轴承32，并套在旋转轴3的下端部上。
如图1所示，特斯拉圆盘组4包括多个圆盘41，该多个圆盘41与旋转轴3同轴并固定在该旋转轴3上，圆盘41之间间隔一定间距。
以下结合附图说明本实施例的一种立式边界层剪切透平装置100的工作过程。
如图1、图3所示，射流孔23让工质流体进入，并通过渐扩形状的射流通道233的引导，从壳体2内的两侧喷射在特斯拉圆盘组4中圆盘41上。由于流体的边界层效应，高速的流体将对圆盘41产生一定的粘性剪切力，从而带动圆盘41转动，进而带动旋转轴3通过上轴承31和下轴承32在壳体2内转动，进行透平。
最后工质流体依次从下盖22上的出水孔224和底座1上的排水孔11排出。
实施例作用与效果
根据本实用新型的一种立式边界层剪切透平装置，由于采用了竖直设置的旋转轴，消除了重力的影响，同时上盖部分就没有了密封要求；由于采用了向壳体内渐扩的射流孔，能比较充分地利用工质流体的能量，均匀分配流体到各个圆盘间隙内，提高了利用能量的效率；由于采用双射流孔切向进水，提高了透平的效率。由于采用了具有排水孔的和用于支持作用的底座，能及时排出流水。
由于采用了轴肩结构，能遮住下轴承，从而解决了下轴承的密封问题；由于采用了下盖上四个分布均匀的出水孔结构，能起到很好的及时排水作用。
总之，本实用新型的一种立式边界层剪切透平装置结构稳定，消除了重力的影响，方便排水，能提高透平效率。
Claims (6)
1.一种立式边界层剪切透平装置，其特征在于，具有：
底座，底部设置有排水孔；
壳体，固定在所述底座上，包括上盖、下盖以及设置在所述壳体两侧上的射流孔；
旋转轴，竖直设置在所述壳体内，且该旋转轴的上端贯穿所述上盖的中部，该旋转轴的下端贯穿所述下盖的中部；
特斯拉圆盘组，固定在所述旋转轴上，包括多个与所述旋转轴同轴的圆盘；以及
其中，所述射流孔用于让工质进入并喷射至多个所述圆盘上，带动所述圆盘转动，从而驱动所述旋转轴在所述壳体上旋转。
2.根据权利要求1所述的一种立式边界层剪切透平装置，其特征在于：
其中，所述射流孔具有设置在所述壳体外侧面上的呈矩形的射入口、设置在所述壳体内侧面上的呈矩形的射出口、连通所述射入口和射出口的射流通道，
所述射出口的长度大于所述射入口，
所述射出口竖直设置，
所述射流通道从所述射入口至所述射出口处逐渐扩大。
3.根据权利要求1所述的一种立式边界层剪切透平装置，其特征在于：
其中，所述旋转轴的上端部与所述上盖之间设置有上轴承。
4.根据权利要求1所述的一种立式边界层剪切透平装置，其特征在于：
其中，所述下盖的中部设置有轴肩以及位于该轴肩下设置的托板，
所述轴肩和所述托板之间设置有下轴承，
所述旋转轴的下端部贯穿所述轴肩，
所述下轴承套在所述旋转轴的下端部上。
5.根据权利要求4所述的一种立式边界层剪切透平装置，其特征在于：
其中，所述下盖上贯穿设置有多个出水孔。
6.根据权利要求1所述的一种立式边界层剪切透平装置，其特征在于：
其中，所述上盖和所述下盖上均设置有螺栓孔，
所述上盖和所述下盖通过螺栓穿过所述螺栓孔与所述壳体固定连接。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201720273279.XU CN206957857U (zh) | 2017-03-21 | 2017-03-21 | 一种立式边界层剪切透平装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201720273279.XU CN206957857U (zh) | 2017-03-21 | 2017-03-21 | 一种立式边界层剪切透平装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN206957857U true CN206957857U (zh) | 2018-02-02 |
Family
ID=61377206
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201720273279.XU Expired - Fee Related CN206957857U (zh) | 2017-03-21 | 2017-03-21 | 一种立式边界层剪切透平装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN206957857U (zh) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN108687416A (zh) * | 2018-07-24 | 2018-10-23 | 安徽理工大学 | 一种流体驱动电极旋转及快速冷却的电火花加工设备 |
| WO2021128283A1 (zh) * | 2019-12-23 | 2021-07-01 | 长江大学 | 一种改进的圆环涡轮机 |
-
2017
- 2017-03-21 CN CN201720273279.XU patent/CN206957857U/zh not_active Expired - Fee Related
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN108687416A (zh) * | 2018-07-24 | 2018-10-23 | 安徽理工大学 | 一种流体驱动电极旋转及快速冷却的电火花加工设备 |
| WO2021128283A1 (zh) * | 2019-12-23 | 2021-07-01 | 长江大学 | 一种改进的圆环涡轮机 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN206957857U (zh) | 一种立式边界层剪切透平装置 | |
| CN106075950A (zh) | 一种双驱动超重力旋转填料床 | |
| KR20100017317A (ko) | 이용가능한 에너지를 생성시키기 위한 장치 및 그 방법 | |
| CN108223240A (zh) | 雨污水重力势能收集装置 | |
| CN206309698U (zh) | 高效油液在线除气泡装置 | |
| CN104787906B (zh) | 分区循环鼓风增氧机及其方法 | |
| CN102954704A (zh) | 水动能射流推进通风冷却塔 | |
| CN1136942C (zh) | 锥面微旋过滤机 | |
| CN204671936U (zh) | 一种撞击流超重力液液萃取器 | |
| CN204082422U (zh) | 低落差小水流漩涡垂击式直驱高效率水利发电成套装备 | |
| CN103629050A (zh) | 贯旋流风力发电机 | |
| CN207818776U (zh) | 极板涂板雾化保湿装置 | |
| CN208626684U (zh) | 一种离心式油水分离装置 | |
| CN109354157A (zh) | 双层旋转布水器 | |
| CN205137415U (zh) | 一种火电厂锅炉的汽包结构 | |
| CN204735229U (zh) | 气升旋流吸液与降液隔离式塔板 | |
| CN204502430U (zh) | 叶片式雾化装置及具有该装置的半没式海水雾化蒸发器 | |
| CN206924485U (zh) | 一种水煤分离装置 | |
| CN209210464U (zh) | 双层旋转布水器 | |
| CN203212385U (zh) | 一种太阳能浅层微纳米曝气机 | |
| CN207920776U (zh) | 风力发电机组 | |
| CN207526705U (zh) | 一种潜水电泵 | |
| CN108691729B (zh) | 贯流式超级旋喷风力发电站 | |
| CN201371008Y (zh) | 一种气水分离装置 | |
| CN109113916A (zh) | 一种无拦坝涡动涡叶水力发电组件 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee | ||
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20180202 Termination date: 20180321 |