CN103282651A - 流体涡轮机 - Google Patents

Abstract

一种流体涡轮机包括涡轮机护罩和可选择的喷射器护罩。所述涡轮机护罩和/或所述喷射器护罩由硬壳和膜状物形成。所述硬壳形成所述护罩的导缘、尾缘和内表面。所述膜状物形成所述护罩的外表面。由此产生的构造比以往的涡轮机护罩轻。

Description

流体涡轮机

相关申请

本申请要求2010年11月19日提交的美国临时专利申请NO.61/415,550的优先权，该临时申请整体通过引用全部结合在此。

背景技术

本发明涉及具有一个或多个护罩的护罩型流体涡轮机。所述护罩由(i)硬壳或骨架和(ii)膜状物或薄膜的组合制成。

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。也希望修改流体涡轮机的质量和尺寸。

发明内容

本发明涉及护罩型流体涡轮机和流体涡轮机护罩，其中，护罩由硬壳和膜状物形成，于此将有进一步描述。此种流体涡轮机更轻，并允许涡轮机体内有更少的实质性支撑。

实施例公开一种包括护罩的流体涡轮机。护罩包括导缘、尾缘、内表面和外表面。所述护罩由至少一个护罩片段形成。每个护罩片段由硬壳部件和膜状物形成。护罩片段的导缘、尾缘和内表面由硬壳部件形成。护罩片段的外表面由膜状物形成。所述护罩可以是涡轮机护罩或喷射器护罩。

所述护罩的导缘可以是圆形形状。

有时，护罩会有混合凸角。护罩的尾缘将具有圆雉堞状形状。

所述硬壳部件可包括前边缘、后边缘、内面、前唇和后唇。弓形前边缘有第一端和第二端。后边缘包括：位于外部平面上的第一外部边缘和第二外部边缘；位于第一外部边缘和第二外部边缘之间且位于内部平面中的内部边缘；从所述内部边缘的第一端向所述第一外部边缘的内端延伸的第一径向边缘；从所述内部边缘的第二端向所述第二外部边缘的内端延伸的第二径向边缘。所述内面从所述前边缘向后边缘延伸。所述前唇位于横向于所述内面的弓形前边缘上。所述后唇位于横向于所述内面的后边缘上。

在有些实施例中，所述硬壳部件还包括：从所述第一外部边缘的外端向所述前边缘的第一端延伸的第一侧面；和从所述第二外部边缘的外端向所述前边缘的第二端延伸的第二侧面。

在另外一些实施例中，所述第一外部边缘和第二外部边缘具有共有的外部曲率半径，所述内边缘具有内部曲率半径，所述前边缘具有前部曲率半径。所述前部曲率半径比外部曲率半径小。所述内部曲率半径比外部曲率半径小。

所述护罩的尾缘可以是圆形形状。

在其他的不同实施例中，所述硬壳部件包括圆形前唇、圆形后唇和从所述前唇向后唇延伸的内面。所述前唇和后唇横向于所述内面。所述内面是弧形的。

所述硬壳部件可由选自于包括聚合物、金属及它们的混合物的组的刚性材料形成。在一些特别的实施例中，所述刚性材料是玻璃强化的聚合物。

所述膜状物可包括聚氨酯-聚脲共聚体材料的膜。所述膜状物被结晶聚乙烯纤维、对位芳纶(para-aramid)纤维或聚芳酰胺材料加强。所述膜状物还可包多个层。

实施例中还公开一种护罩型流体涡轮机，包括：叶轮；环绕所述叶轮的涡轮机护罩，涡轮机护罩的尾缘具有圆雉堞状形状；以及喷射器护罩，喷射器护罩的入口端环绕涡轮机护罩的后端；其中，所述涡轮机护罩的导缘、尾缘和内表面由第一硬壳部件形成；并且其中所述涡轮机护罩的外表面由第一膜状物形成。

在另外的实施例中，所述喷射器护罩的导缘、尾缘和内表面由第二硬壳部件形成；其中，所述喷射器护罩的外表面由第二膜状物形成。

所述第二硬壳部件包括圆形前唇、圆形后唇和从所述前唇向后唇延伸的内面；其中，所述前唇和后唇横向于所述内面。所述内面是弧形的。

在一些特别的实施例中，所述第一硬壳部件包括：具有第一端和第二端的弓形前边缘；后边缘，其包括：位于外部平面中的第一外部边缘和第二外部边缘；位于所述第一外部边缘和第二外部边缘之间且位于内部平面中的内部边缘；从所述内部边缘的第一端向所述第一外部边缘的内端延伸的第一径向边缘；和从所述内部边缘的第二端向所述第二外部边缘的内端延伸的第二径向边缘；从所述前边缘向后边缘延伸的内面；横向于所述内面的弓形前边缘上的前唇；和横向于所述内面的所述后边缘上的后唇。

本发明的这些和其他非限制性形态或特征将于下面详述。

附图说明

下面是附图的简要说明，目的是用于展示这里阐述的本发明，而不是为了限制本发明。

图1是本发明的组装涡轮机护罩的前部透视图。

图2A和2B是硬壳部件和膜状物的透视图，它们能够被结合起来以形成图1的流体涡轮机护罩的片段。

图2C是展示由硬壳部件和膜状物组装而成的涡轮机护罩片段的透视图。

图3是用来形成涡轮机护罩的硬壳部件和膜状物的第二实施例的后部透视图。

图4A和4B是能够被结合以形成喷射器护罩的硬壳部件和膜状物的透视图。

图4C是展示由硬壳部件和膜状物组装的喷射器护罩的透视图。

图5是一种示例性护罩型流体涡轮机的左前透视图。

图6是图5的护罩型流体涡轮机的右后透视图。

图7是图5的护罩型流体涡轮机的横断面视图。

图8是图7的缩小图。

图8A和图8B是图8的流体涡轮机的混合凸角的放大图。

图9是图5的护罩型流体涡轮机的后视图。叶轮的叶片从此图中移去，以便所述流体涡轮机的其它方面能被清楚看见和解释。

具体实施方式

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。

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。

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”。

混合器-喷射器功率系统(MAPS)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。

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。

涡轮机护罩的导缘可被认为是流体涡轮机的前部，喷射器护罩的尾缘可被认为是所述流体涡轮机的后部。位于更靠近涡轮机前部的流体涡轮机的第一零件可被认为位于更靠近涡轮机后部的第二零件的“上游”。换言之，所述第二零件是所述第一零件的“下游”。

本发明的护罩型流体涡轮机包括涡轮机护罩和位于涡轮机护罩下游的可选择的喷射器护罩。所述涡轮机护罩和/或所述喷射器护罩由硬壳和膜状物的结合构成。此结构通常允许所述涡轮机和/或喷射器护罩与全部由硬壳材料构成的护罩相比重量减轻，因为所述的膜状物材料比硬壳材料的密度低。减轻的重量有几个优点，包括允许使用较少实质性支持和减少运输费用。这样的护罩在风力涡轮机和水力涡轮机上都是有用的。

图1显示了根据本发明的涡轮机护罩210的第一示例性实施例。所述涡轮机护罩包含具有导缘216的前端212。所述涡轮机护罩还包含具有尾缘218的后端214。内表面220和外表面222从所述导缘216向所述尾缘218延伸。所述内表面在所述涡轮机护罩的内侧，而所述外表面在所述涡轮机护罩的外侧。

所述涡轮机护罩210具有在所述护罩的内部上带抽吸侧(即低压力侧)的翼面横截面形状。当从前面看时，所述护罩的导缘216是圆形的。所述涡轮机护罩的后端214还有混合凸角224。换言之，所述涡轮机护罩的尾缘218是由多个混合凸角224形成，或如将于此进一步描述的那样，所述涡轮护罩的尾缘具有圆雉堞状形状。存在两组不同的混合凸角224。高能混合凸角226朝着所述涡轮机护罩的中心轴线205向内延伸。低能混合凸角228远离所述中心轴线向外延伸。如这里看到的，所述涡轮机护罩由至少一个护罩片段230装配而成。

图2A-2C提供了适合形成具有如图1看到的混合凸角的护罩的护罩片段的一实施例的多个视图。所述护罩片段300由两件形成，硬壳部件302和膜状物402。

所述硬壳部件302具有弓形前边缘310和后边缘320。术语“边缘”于此不应被理解为指二维的线。如这里看到的，所述前边缘310和后边缘320是圆化的。所述前边缘310具有第一端312和第二端314。

所述后边缘320可被认为是包括第一外部边缘330、第二外部边缘340、第一径向边缘350、第二径向边缘360和内部边缘370。所述第一外部边缘330和第二外部边缘340位于外部平面内。如后面将要显示的那样，此外部平面根据透视图可显示为大体圆柱形。所述内部边缘370位于内部平面内，此内部平面根据透视图也可显示为大体圆柱形。所述第一外部边缘330具有内端332和外端334。相似地，所述第二外部边缘340具有内端342和外端344。在一些特别的实施例中，所述第一外部边缘和第二外部边缘大体是同样的长度。所述第一外部边缘内端332和第二外部边缘内端342间的距离小于所述第一外部边缘外端534和第二外部边缘外端544间的距离。

第一径向边缘350从所述内部边缘370的第一端372向所述第一外部边缘330的内端332延伸。相似地，所述第二径向边缘360从所述内部边缘370的第二端374向所述第二外部边缘340的内端342延伸。由此产生的后边缘320可被描述为具有局部城堡样或雉堞样形状，或为具有和以草书笔法书写的大写字母V相似的形状。

内面380从所述前边缘310向所述后边缘320延伸。所述内面380形成由此产生的流体涡轮机护罩的内部。换言之，所述内面在所述护罩的低抽吸侧上。所述内面的侧边缘390、392呈现拱形以构成翼面形状。

后唇382存在于所述后边缘320上，并横向于所述内面380。类似地，前唇384存在于所述前边缘310上，并横向于所述内面380。所述前唇384和后唇382都远离所述内面380延伸。所述前唇384也能被描述为具有横向于所述内面的第一表面386和在所述内面上卷曲的第二表面388。

所述膜状物402也能被认为具有前边缘410、后边缘420、第一侧边缘490和第二侧边缘492。所述前边缘410具有第一端412和第二端414。所述后边缘420能被认为包含第一外部边缘430、第二外部边缘440、第一径向边缘450、第二径向边缘460和内部边缘470。所述第一外部边缘430和第二外部边缘440位于外部平面内。所述内部边缘470位于内部平面内。所述第一外部边缘430具有内端432和外端434。相似地，所述第二外部边缘440具有内端442和外端444。在一些特别的实施例中，所述第一外部边缘4430和第二外部边缘440是大体相同的长度。所述第一外部边缘内端432和第二部边缘内端442间的距离小于所述第一外部边缘外端434和第二外部边缘外端444间的距离。

所述第一径向边缘450从所述内部边缘470的第一端472向所述第一外部边缘430的内端432延伸。相似地，所述第二径向边缘460从所述内部边缘470的第二端474向所述第二外部边缘440的内端442延伸。由此产生的后边缘420也能被描述为具有局部城堡样或雉堞样形状。所述两个侧边缘490、492从所述前边缘410向所述后边缘420延伸。

图2C显示了用以组装成所述护罩片段300的硬壳部件302和膜状物402。所述膜状物402的前边缘410连接于所述硬壳部件302的前唇384。所述膜状物402的后边缘420连接于所述硬壳部件302的后唇320。于所述硬壳部件和所述膜状物之间形成的所述护罩片段的侧表面304、306具有弧形翼面形状。

在图3中，第二示例性实施例被显示，由两个护罩片段形成护罩500。这里，两个硬壳部件被连接，接着所述膜状物被连接于硬壳部件。这个实施例在这里显示了一个可见的硬壳部件510，一个已经应用了的膜状物522和从所述硬壳部件510分离的第二膜状物512。由此产生的护罩500也具有形成在其尾缘506上的多个混合凸角505。

图4A-4C提供了适合用来形成弧形喷射器护罩的护罩片段600的一个实施例的多个视图。同样，所述护罩片段600由两件组成，硬壳部件602和膜状物650。在这里显示的喷射器护罩上，导缘和尾缘都具有圆形形状。

所述硬壳部件602具有圆形的前唇610和圆形的后唇620。术语“圆形的”在这里是从前视图考虑的，表明例如前唇620围绕着所述喷射器护罩的入口端604。内面630在前唇610和后唇620之间延伸。如将在图7中更多被看到的那样，所述内面是弧形的。所述内面形成产生的喷射器护罩的内部。换言之，所述内面在所述护罩的低抽吸侧上。

前唇610和后唇620大体横向于所述内面630。换言之，所述前唇和后唇可被认为是相互平行的。

所述膜状物650包含前边缘652、后边缘654和联结这两边缘的表面660。

图4C显示了用来装配形成所述喷射器护罩片段的硬壳部件602和膜状物650。膜状物650的前边缘652连接于硬壳部件602的前唇610。膜状物650的后边缘654连接于硬壳部件602的后唇620。由此产生的喷射器护罩片段具有弧形翼面形状。

所述硬壳部件由刚性材料构成。在这点上，术语“硬的”和“刚性的”是与所述膜状物相对而言。刚性材料包括但不仅限于，聚合物、金属和它们的混合物。其它的刚性材料如玻璃强化的聚合物也可被使用。围绕流体入口和出口的刚性表面区域会提高所述护罩的空气动力学特性。刚性表面区域也可是板或其它结构的形式。

所述护罩的膜状物部分允许外表面易于制造，也使得所述外表面易于替换。另外，膜状物可以柔曲，减少了所述护罩上冰或雪的集结。

所述涡轮机护罩和喷射器护罩的膜状物通常可以由任何聚合物膜或织物材料构成。示例性材料包含聚氯乙烯(PVC)、聚氨酯、聚含氟聚合物(polyfluoropolymers)和类似合成物的多层膜。伸缩性织物，如斯潘德克斯(spandex)式织物或含有聚氨酯-聚脲共聚体的织物也可被使用。

聚氨酯膜坚韧并具有良好的耐气候性。聚酯类型的聚氨酯膜比聚醚类型的聚氨酯膜趋向于对亲水退化更加敏感。这些聚氨酯膜的脂肪族形式通常也是抗紫外线的。

示例性聚合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

和TEDLAR

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。

所述膜状物可被加强材料加强。加强材料的例子包括但不仅限于高结晶聚乙烯纤维、对位芳纶纤维和聚芳酰胺。

膜状物可独立地是多层，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。

薄膜/织物合成物也可以想到与例如泡沫的背衬一起。

所述硬壳部件和膜状物的组合的一个优点涉及易于制造。尤其是，包含混合凸角的护罩具有复杂表面，具有凹凸交替的表面片段。膜状物的使用使得凹凸表面片段间的过渡很平滑，也通过简单地将所述膜状物连接于所述硬壳部件的前边缘和后边缘而使得这种表面易于制成。所述膜状物和所述硬壳部件可以通过使用本领域技术人员已知的紧固件和胶粘剂等被连接到彼此。

图5-9示出了本发明的护罩型流体涡轮机的各个方面。所述护罩型流体涡轮机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。

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。中心通道152延伸经过舱体150。

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6中看到。

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。

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，以在涡轮机平面处具有最小横截面面积，并以其他方式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。

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功率提取最大化。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。

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。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。

现在参考图9，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，即它们享有公共的中心轴线105。

涡轮机护罩110的尾缘118具有圆雉堞状形状。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接着通过延伸部分185连接到彼此。这形成圆雉堞状形状。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。

现在参考图7，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。

现在参考图8A，沿着高能混合凸角117的在172处总体指示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相交的点相切175。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。在图8B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。

混合凸角存在于涡轮机护罩上。如图2所示，喷射器护罩120具有环形翼面形状，并且不具有混合凸角。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。

图9是示出当混合凸角存在时，所述流体涡轮机护罩和护罩片段的一些附加方面的后视图。参照流体涡轮机护罩片段180，第一外部边缘182、第二外部边缘184和内部边缘186可见。第一外部边缘182和所述第二外部边缘184位于外部平面上，此处以附图标记190标示。所述内部边缘186位于内部平面上，此处以附图标记192标示。从本透视图看去，外部平面190和内部平面192大体是圆筒形的，它们的轴线就是中心轴线105。外部平面190和内部平面192也是同轴的。

另外，护罩片段180的第一外部边缘182和第二外部边缘184可被认为是具有公共的外部曲率半径195。术语“公共的”用于此处意指所述第一外部边缘和所述第二外部边缘具有相同的曲率半径。相似地，所述内边缘186具有内部曲率半径197。所述护罩片段180的前缘(不可见，此处以虚线圆194标示)具有前部曲率半径199。所述护罩片段的外部曲率半径195大于所述内部曲率半径197。所述护罩片段180的前部曲率半径199可大于、大体等于或小于外部曲率半径195。

在特定实施例中，护罩片段的外部曲率半径195大于内部曲率半径197，护罩片段180的前部曲率半径199也小于外部曲率半径195。

已经参照示例性实施方式描述了本发明。显然，通过阅读和理解之前详细的描述可以想到变型和修改。本发明意于被解释为包括落入权利要求书或其等同物的范围内的所有这种变型和修改。

Claims (18)

1.一种流体涡轮机，包括：

护罩，其具有导缘、尾缘、内表面和外表面，所述护罩包括由硬壳部件和膜状物构成的至少一个护罩片段；

其中，所述护罩片段的所述导缘、所述尾缘和所述内表面由所述硬壳部件构成；并且

其中，所述护罩片段的所述外表面由所述膜状物构成。

2.如权利要求1所述的流体涡轮机，其中，所述护罩的尾缘是圆雉堞状形状。

3.如权利要求2所述的流体涡轮机，其中，所述护罩的导缘是圆形形状。

4.如权利要求1所述的流体涡轮机，其中，所述硬壳部件包括：具有第一端和第二端的弓形前边缘；后边缘，其包括：位于外部平面中的第一外部边缘和第二外部边缘；在所述第一外部边缘和第二外部边缘之间并位于内部平面中的内部边缘；自所述内部边缘的第一端向所述第一外部边缘的内端延伸的第一径向边缘；和自所述内部边缘的第二端向所述第二外部边缘的内端延伸的第二径向边缘；自所述前边缘向所述后边缘延伸的内面；横向于所述内面的所述弓形前边缘上的前唇；和横向于所述内面的所述后边缘上的后唇。

5.如权利要求4所述的流体涡轮机，其中，所述硬壳部件还包括：自所述第一外部边缘的外端向所述前边缘的第一端延伸的第一侧面；和自所述第二外部边缘的外端向所述前边缘的第二端延伸的第二侧面。

6.如权利要求4所述的流体涡轮机护罩片段，其中，所述第一外部边缘和所述第二外部边缘具有公共的外部曲率半径，所述内部边缘具有内部曲率半径，所述前边缘具有前部曲率半径；所述前部曲率半径小于所述外部曲率半径；并且所述内部曲率半径小于所述外部曲率半径。

7.如权利要求1所述的流体涡轮机，其中，所述护罩的尾缘是圆形形状。

8.如权利要求1所述的流体涡轮机，其中，所述硬壳部件包括圆形前唇、圆形后唇和自所述前唇向所述后唇延伸的内面；其中，所述前唇和所述后唇横向于所述内面；并且所述内面是弧形的。

9.如权利要求1所述的流体涡轮机，其中，所述硬壳部件由选自于包括聚合物、金属及它们的混合物的组的刚性材料形成。

10.如权利要求9所述的流体涡轮机，其中，所述刚性材料是玻璃强化的聚合物。

11.如权利要求1所述的流体涡轮机，其中，所述膜状物包括聚氨酯-聚脲共聚体材料的膜。

12.如权利要求1所述的流体涡轮机，其中，所述膜状物被结晶聚乙烯纤维、对位芳纶纤维和聚芳酰胺材料加强。

13.如权利要求1所述的流体涡轮机，其中，所述膜状物包括多个层。

14.一种护罩型流体涡轮机，包括：叶轮；环绕所述叶轮的涡轮机护罩，涡轮机护罩的尾缘具有圆雉堞状形状；以及喷射器护罩，喷射器护罩的入口端环绕涡轮机护罩的后端；其中，所述涡轮机护罩的导缘、尾缘和内表面由第一硬壳部件形成；并且其中所述涡轮机护罩的外表面由第一膜状物形成。

15.如权利要求14所述的流体涡轮机，其中，所述喷射器护罩的导缘、尾缘和内表面由第二硬壳部件形成；并且其中，所述喷射器护罩的外表面由第二膜状物形成。

16.如权利要求15所述的流体涡轮机，其中，所述第二硬壳部件包括圆形前唇、圆形后唇和从所述前唇向后唇延伸的内面；其中，所述前唇和后唇横向于所述内面；并且所述内面是弧形的。

17.如权利要求14所述的流体涡轮机，其中，所述第一硬壳部件包括：具有第一端和第二端的弓形前边缘；后边缘，其包括：位于外部平面中的第一外部边缘和第二外部边缘；位于所述第一外部边缘和第二外部边缘之间并位于内部平面中的内部边缘；从所述内部边缘的第一端向所述第一外部边缘的内端延伸的第一径向边缘；和从所述内部边缘的第二端向所述第二外部边缘的内端延伸的第二径向边缘；从所述前边缘向后边缘延伸的内面；横向于所述内面的弓形前边缘上的前唇；和横向于所述内面的所述后边缘上的后唇。

18.如权利要求14所述的流体涡轮机，其中，所述涡轮机护罩的导缘是圆形形状。

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