CN116252941A - 一种流体增压推进装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种流体增压推进装置，该装置包括旋转增压器和固定套，旋转增压器套接在固定套内，并可在固定套内进行旋转；旋转增压器上开设有螺旋式的增压流道，通过增压流道旋转实现对流体的主动增压，提高流体流速，进而产生推力，此外通过旋转增压器和固定套的特殊套接方式，可在不影响旋转增压器旋转的同时，有效防止流体的边缘流失和回流现象，提高了推进器的能量转换效率。本发明的流体增压推进装置还具有结构简单、使用寿命长，便于维护以及生产成本低等优点。

Description

一种流体增压推进装置

技术领域

本发明涉及一种流体推进设备，具体涉及一种流体增压推进装置，属于流体增压推进设备技术领域。

背景技术

流体一般指的是水和气体(主要是空气)，推进器则是以水或气体为介质用于推动船舶或飞行器运动的装置。现有的推进器主要有螺旋桨推进器和喷水(或喷气)推进器两种。

螺旋桨推进器简称螺旋桨，螺旋桨一般安装在船艇尾部水线以下的推进轴上，由主机带动推进轴一起转动，将水从桨叶的吸入面吸入，从排出面排出，利用水的反作用力推动船艇前进。螺旋桨分为固定螺距螺旋桨和可调螺距螺旋桨。①固定螺距螺旋桨：由桨毂和桨叶组成。桨叶一般为3～4片，桨叶临近桨毂部分称叶根，外端称叶梢，正车运转时在前的一边称导边，在后的一边称随边，螺旋桨盘面向船尾一面称排出面，向船首一面称吸入面。在固定螺距螺旋桨外缘加装一圆形导管，即为导管螺旋桨。导管可提高螺旋桨的推进效率，但倒车性能较差。导管螺旋桨又可分为固定式和可转式。固定式导管螺旋桨使船艇回转直径增大，可转式导管螺旋桨能改善船艇回转性能。②可调螺距螺旋桨：通过桨毂内的曲柄连杆机构带动桨叶转动，在不改变推进轴的转速和运转方向的情况下，改变桨叶的角度，即可改变推进器的推进功率和推进方向。螺旋桨构造简单，工作可靠，效率较高，是船艇的主要推进器。现代船艇的螺旋桨多采用大盘面比、适度侧斜、径向不等螺距和较多桨叶等结构形式，以减小在船尾不均匀伴流场中工作时，可能产生的空泡、剥蚀、噪声和过大的激振力。在一些高速船艇上则采用超空泡翼型螺旋桨。用于全垫升气垫交通艇的空气螺旋桨与固定螺距螺旋桨相似，是利用空气的反作用力推动船艇前进。

喷水推进器由水泵、吸水管道和喷水管道组成。前进时，水泵自船底吸水管道吸进水流，从喷水管道高速喷出，获得水流的反作用力，推动船艇前进。倒航时，将装置在喷水管道口上方的倒车斗放入水中，高速水流进入倒车斗后，将向后方喷射的水流反射成向前的水流，在不改变主机旋转方向的情况下使船艇倒航。喷水推进器具有良好的浅水推进效率和操纵性能，较低的噪声和振动，是浅水船艇采用较多的推进装置。

在现有技术中，无论是螺旋桨推进器还是喷水推进器，基本上都是叶片式结构，通过旋转叶片的旋转实现其与流体(水或空气)相互间的作用力，进而获得流体的反作用力充当船舶或飞行器的推力，但是现有的叶片式推进器能量转换效率不高，对流体的主动增压效果有限，并且叶片使用寿命较短。此外现有的推进器均存在不同程度的边缘流失现象，即在叶片前后流体压差的作用下，部分流体会从桨叶旋转边缘的空隙流过，进而使得该部分流体未能得到叶片的推动作用，极大的降低了能量的传递效率，影响了叶片后流体的整体推进效力，极大了限制了推进设备技术的发展。

发明内容

针对现有技术中，现有推进器能量转换效率低、流体边缘流失现象严重导致现有推进器推进效果差的等问题，本发明提供了一种流体增压推进装置，该装置包括旋转增压器和固定套，旋转增压器套接在固定套内，并可在固定套内进行旋转；旋转增压器上开设有螺旋式的增压流道，通过增压流道旋转实现对流体的主动增压，提高流体流速，进而产生推力，此外通过旋转增压器和固定套的特殊套接方式，可在不影响旋转增压器旋转的同时，有效防止流体的边缘流失现象，提高了推进器的能量转换效率。此外，本发明的流体增压推进装置还具有结构简单、使用寿命长，便于维护以及生产成本低的优点。

为实现上述目的，本发明所采用的技术方案如下所述：

一种流体增压推进装置，该装置包括旋转增压器和固定套。旋转增压器包括旋转主体和增压流道。所述旋转主体为圆形柱体式结构，所述增压流道为螺旋式流道。在旋转主体的中部贯穿设有预置转轴或预置轴孔。所述增压流道开设在预置转轴或预置轴孔外侧的旋转主体上，并沿轴向以盘旋环绕延伸的方式贯穿连通旋转主体的前端侧和后端侧。所述固定套套接在旋转主体的表面，即旋转主体能够在固定套内进行自转。

作为优选，所述旋转主体为前端端面直径小于后端端面直径的扩径式柱体结构。所述增压流道沿旋转主体轴向自前向后延伸的同时，也沿旋转主体径向由内向外进行延伸，即增压流道为倾斜的螺旋式流道。此外，还可以在螺旋式流道的内部设置有沿流体流动方向延伸的螺旋式凸起(凸起方向为流道的中心轴线方向)，进而进一步提高对流体的主动增压效果。

作为优选，所述增压流道的截面为圆形、半圆形或椭圆形结构，并且沿着增压流道的流体入口至其流体出口的方向，所述增压流道的内径逐渐缩小。

作为优选，增压流道流体入口处的口径大小为增压流道流体出口处口径大小的1.1-30倍，优选为1.5-20倍，更优选为2-10倍。

作为优选，所述固定套套接在旋转主体的表面具体为：所述固定套沿着旋转主体的周向包覆在旋转主体的侧壁表面上的同时还延伸包覆至旋转主体的前端面和后端面上。在旋转主体的前端面和后端面上，固定套延伸包覆的程度为固定套的边缘至少延伸至与增压流道的流体入口和流体出口的内侧缘部相切。

作为优选，所述固定套的内壁与旋转主体的外壁之间形成的间隙为动静止回间隙。所述动静止回间隙包括靠近增压流道流体入口一侧的前段间隙、靠近增压流道流体出口一侧的后段间隙以及连通前段间隙与后段间隙的中段间隙。所述前段间隙和后段间隙上均含有至少一个“L”型弯折部，并且前段间隙上所含“L”型弯折部的数量多于后段间隙上所含“L”型弯折部的数量。所述前段间隙的前间隙端口与增压流道的流体入口垂直连通，所述后段间隙的后间隙端口与增压流道的流体出口垂直连通。

作为优选，所述动静止回间隙的间隙厚度不超过5mm，优选为0.1-3mm，更优选为0.3-2mm。

作为优选，该装置包括有多个增压流道，多个所述增压流道在旋转主体的预置转轴或预置轴孔的外侧沿周向均匀分布设置并构成一组增压圈组。

作为优选，在预置转轴或预置轴孔外侧的旋转主体上，沿旋转主体的径向由内而外设置有多组增压圈组。

作为优选，该装置还包括有驱动装置。驱动装置设置在旋转增压器的前端侧，并通过驱动轴与旋转主体的预置转轴或预置轴孔相连接。

作为优选，该装置还包括有导流机构。所述导流机构包括导流内罩和导流外壳体。所述导流内罩为倒扣在旋转主体后端的圆锥形结构，并且导流内罩的底端与旋转主体相连接。所述导流外壳体为套接罩设在导流内罩外部的圆锥形结构，并且导流外壳体的底端与包覆在旋转主体后端处的固定套相连接。导流内罩的外表面与导流外壳体的内表面之间构成导流通道，并且导流通道的流体入口与增压流道的流体出口相连通。

作为优选，所述导流通道为沿导流内罩径向由外至内倾斜向后延伸的扩径式通道。

作为优选，导流通道流体出口处的口径大小为导流通道流体入口处口径大小的1.1-10倍，优选为1.5-8倍，更优选为1.8-5倍。

作为优选，该装置还包括有流体导向机构。所述流体导向机构安装在旋转增压器的前端，包括导向机构主体、径向导向外圈、径向导向内圈以及轴向导向机构。所述径向导向外圈设置在所述导向机构主体后端的外周缘部，使得所述径向导向外圈环绕位于增压流道流体入口旋转所形成的旋转体的前端外侧四周。所述径向导向内圈与导向机构主体的后端中部固定相连，并与径向导向外圈呈同心圆设置，使得该径向导向内圈环绕位于增压流道流体入口旋转所形成的旋转体的前端内侧四周。所述轴向导向机构设置于导向机构主体流体出口端的内部，且轴向导向机构位于增压流道流体入口的上游。

作为优选，径向导向外圈、径向导向内圈以及轴向导向机构上均设有到导流板。所述导流板为弯曲结构或倾斜结构。进一步优选，导流板的弯曲方向或倾斜方向与增压流道的螺旋方向相同。

在现有技术中，现有的推进器普遍采用的是叶片式旋转桨叶与水或空气进行相互作用而产生反推力，并通过控制叶片的旋转速度大小来调节反推力的大小，但是由于流体本身流动的随意性以及流体在经过叶片时的边缘效应，使得叶片的能量转换效率并不高，而且为了不影响叶片的旋转，叶片的整体直径是小于流道的口径的，即叶片边缘与流道内壁之间存在间隙，而通过叶片旋转作用后，位于叶片上游和下游的流体之间存在压差，上游的部分流体会通过这个间隙不经过叶片作用而直接流过，使得被用于产生反推力的流体总量减少，并使得已转换的部分能量被该部分流体消耗，而不是用于产生反推力，即叶片的总能量转换效率被极大的损耗了。

在本发明中，所述流体增压推进装置包括旋转增压器和固定套。旋转增压器包括圆形柱体式结构的旋转主体和螺旋缩径式的增压流道。增压流道沿轴向以盘旋环绕延伸的方式贯穿连通旋转主体的前端侧和后端侧。固定套活动套接在旋转主体的外表面上，即旋转主体能够在固定套内进行自转，进而带动增压流道旋转，增压流道在旋转过程中，通过流道的缩径变化，与流体之间产生作用力和反作用力。相对于普通的叶片式螺旋桨而言，本发明螺旋缩径式的增压流道能够主动对流体进行增压，并且没有叶片的存在，在轴向上受到流体的阻力较小，并且能够主动对流体进行增压，同时通过固定套的设置，极大程度的降低了流体边缘流失现象的发生，通过二者的协同作用，极大的提高了流体增压推进装置与流体之间的能量转换效率，降低了能耗，并增强了推进装置的推进性能。

在本发明中，旋转主体为前端端面直径小于后端端面直径的扩径式柱体结构，并且增压流道沿旋转主体轴向自前向后延伸的同时，也沿旋转主体径向由内向外进行延伸，即增压流道为倾斜的螺旋式流道。扩径式柱体结构的旋转主体设计，一方面，便于开设倾斜的螺旋式流道，另一方面，使得其与固定套的接触面为一个倾斜面，延长了连接缝的长度，增大了流体流体边缘流失的难度，间接提高了装置的防边缘流失效果。倾斜的螺旋式流道的设计，使得在相同水平宽度方向上，倾斜的流道相对于水平式的流道具有更长的流程，更长的流程有利于进一步提高流体出口处流体的压力和流速，进而产生更大的反作用力。

在本发明中，增压流道的截面为圆形、半圆形或椭圆形结构。需要说明的是，增压流道的入口与其流道出口的截面形状可相同或不相同，只需要其流体入口处的口径大于其流体出口处的口径即可，在本发明中，较佳的实时方式是流体入口处的口径大小为其流体出口处口径大小的1.1-30倍。

在本发明中，所述固定套沿着旋转主体的周向包覆在旋转主体的侧壁表面上的同时还延伸包覆至旋转主体的前端面和后端面上。进而使得固定套的内壁与旋转主体的外壁之间形成的动静止回间隙的前端和后段均有至少一个“L”型弯折部。通过“L”型弯折部的设计，使得固定套与旋转主体之间形成的动静止回间隙不再是一条“直线型或流线型”，进一步降低和避免了上游流体边缘流失现象的发生，同时也能有效防止下游流体回流现象的发生。

需要说明的是，前段间隙上所含“L”型弯折部的数量多于后段间隙上所含“L”型弯折部的数量。前段间隙所含“L”型弯折部的数量多而后段间隙数量少，有与利于进一步降低和避免了上游流体边缘流失现象和防止下游流体回流现象的发生。

在本发明中，前段间隙的前间隙端口与增压流道的流体入口垂直连通，后段间隙的后间隙端口与增压流道的流体出口垂直连通。所述垂直连通指的是间隙口的中轴线与增压流道的中轴线相垂直。在旋转主体和增压流道旋转推送作用下，在增压流道流体入口处和其流体出口处，进入增压流道流体入口区域的水流速度和推送至其流体出口区域的水流速度均相对较高，间隙端口与水流方向垂直相切的设置，使得高速流动的水流在流过间隙端口的时候，会对间隙内部产生“吸力”，就算是少量溅射进入间隙内部的水也会在后续水流持续产生的“吸力”作用下被吸出，进而有效避免甚至是杜绝了流体边缘流失或回流现象的发生。需要说明的是，当间隙端口不与增压流道垂直相切连通时，当间隙端口倾斜朝向流体来源方向时，则不可避免会使得流体顺势进入间隙内部；而当间隙端口倾斜朝向流体流去方向时，由于增压流道是变径式流道，增压流道内部的流体压力是远大于其流体进出口外部流体的压力，高压的流体极易进入到间隙内部。

需要说明的是，增压流道流体出口处的流体速度远大于其流体入口处的流体速度，也即，在增压流道流体出口处高速流体对后段间隙端口产生的“吸力”要大于在增压流道流体入口口处高速流体对前段间隙端口产生的“吸力”，而为了平衡两者之间的“吸力”差，通过多个“L”型弯折部以及前段间隙上所含“L”型弯折部的数量多于后段间隙上所含“L”型弯折部的数量的设计，能够很好的抵消这种吸力差，也即“L”型弯折部的设计与间隙端口与增压流道垂直相切连通的设计相互之间具备协同作用，本发明并且在本发明中，动静止回间隙的间隙厚度(直径)一般不超过5mm，较小的间隙厚度使得“吸力”差更容易被“L”型弯折部阻隔抵消掉。

在本发明中，进水导向结构设置在主动压水转子的前方(进水端)，并罩住主动压水转子的头部。进水导向结构与连通管一起把主动压水转子罩在里面。进水导向结构在主动压水管道进水口旋转所成旋转体的四周设置有横置导向外圈，横置导向外圈用于对从径向外侧进入主动压水装置的水体进行导向。减少主动压水转子的旋转水体阻力。

进一步地，进水导向结构在主动压水管道进水口旋转所成旋转体的内圈还设置有横置导向内圈。横直导向内圈用于对从径向内侧进入主动压水装置的水体进行导向。减少主动压水转子的旋转水体阻力。

需要说明的是，现有技术中叶片式推进装置的旋转叶片一般设置在前后贯通的流道内，这种设计不可避免的会出现流道中的流体会对叶片产生轴向的冲击力，该轴向冲击力的产生不仅仅会对旋转叶片产生极大的阻力，降低其机械效率，增大能耗；同时也容易加速旋转叶片的损坏以及增大流体湍流。本发明通过在径向导向外圈、径向导向内圈、轴向导向机构上均设置有导流板。导流板的方向与所增压流道的螺旋方向相同。以使得导流板能够引导流体在进入增压流道前的方向，从而减少旋转水体阻力和减少流体湍流，增加流体进入量，降低能耗的同时，提高能量转换效率，有效保障了旋转增加器的使用寿命。

需要进一步说明的是，径向导向外圈上的导流板使得从增压流道流体入口外侧进入增压流道的流体得到梳理，减少湍流。径向导向内圈上的导流板使得从增压流道流体入口内侧进入增压流道的流体得到梳理，减少湍流。轴向导向机构上的导流板使得从增压流道流体入口前方进入增压流道的流体得到梳理，减少湍流。

在本发明中，多个所述增压流道在旋转主体的预置转轴或预置轴孔的外侧沿周向均匀分布设置并构成一组增压圈组。并且在预置转轴或预置轴孔外侧的旋转主体上，沿旋转主体的径向由内而外设置有多组增压圈组。即，将进入增压流道流体入口的流体细化，从而使得增压流道对流体的增压作用更加平稳，使得从增压流道流体出口喷出的高压流体更为均匀。有利于减少湍流，提高喷出流体的压力。

在本发明中，驱动装置一般为电机，其设置在旋转增压器一侧(一般为前侧)。

在本发明中，导流机构的导流通道为扩径式设计，有助于增压流道内喷出的流体的压力开始逐渐释放，并产生相反的作用力(即推力)。

与现有技术相比较，本发明的有益技术效果如下所述：

1：本发明的流体增压推进装置通过特殊的旋转增压器，即通过螺旋缩径式的增压流道能够主动对流体进行增压，并且受到流体的阻力影响较小，使用时寿命长，此外还通过固定套的设置，极大程度的降低了流体边缘流失现象和流体回流的发生，通过旋转增压器与固定套的协同作用，极大的提高了流体增压推进装置与流体之间的能量转换效率，降低了能耗，并增强了推进装置的推进性能。

2：本发明在旋转增压器与固定套之间设计有特殊结构的动静止回间隙，即通过简单的结构设计，基本上避免甚至是杜绝了流体边缘流失或回旋现象的发生。进一步提高了该增强了推进装置的推进性能。

3：本发明通过增压流道进口处设置流体导向机构，即通过径向导向外圈、径向导向内圈、轴向导向机构以及它们含有的导流板，使得从增压流道流体入口处轴向和径向进入的流体得到梳理，减少湍流，降低进入流体对增压流道产生的旋转阻力，进一步保证能量转换效率。

4：本发明的流体增压推进装置还具有结构简单，操作便利，维护成本低，造价低，使用寿命长的特点，为推进设备的进一步发展提供了新的途径。

附图说明

图1为本发明流体增压推进装置的剖视截面结构简式图。

图2为本发明流体增压推进装置含有驱动装置时的剖视截面结构简式图。

图3为本发明具有多个增压流道的旋转增压器的正向立体结构图。

图4为本发明具有多个增压流道的旋转增压器的后向立体结构图。

图5为本发明流体导向机构的结构示意图。

附图标记：1：旋转增压器；101：旋转主体；102：增压流道；2：固定套；3：动静止回间隙；301：前段间隙；302：中段间隙；303：后段间隙；4：驱动装置；401：驱动轴；5：导流机构；501：导流内罩；502：导流外壳体；503：导流通道；6：流体导向机构；601：导向机构主体；602：径向导向外圈；603：径向导向内圈；604：轴向导向机构；605：导流板。

具体实施方式

下面对本发明的技术方案进行举例说明，本发明请求保护的范围包括但不限于以下实施例。

一种流体增压推进装置，该装置包括旋转增压器1和固定套2。旋转增压器1包括旋转主体101和增压流道102。所述旋转主体101为圆形柱体式结构，所述增压流道102为螺旋式流道。在旋转主体101的中部贯穿设有预置转轴或预置轴孔。所述增压流道102开设在预置转轴或预置轴孔外侧的旋转主体101上，并沿轴向以盘旋环绕延伸的方式贯穿连通旋转主体101的前端侧和后端侧。所述固定套2套接在旋转主体101的表面，即旋转主体101能够在固定套2内进行自转。

作为优选，所述旋转主体101为前端端面直径小于后端端面直径的扩径式柱体结构。所述增压流道102沿旋转主体101轴向自前向后延伸的同时，也沿旋转主体101径向由内向外进行延伸，即增压流道102为倾斜的螺旋式流道。

作为优选，所述增压流道102的截面为圆形、半圆形或椭圆形结构，并且沿着增压流道102的流体入口至其流体出口的方向，所述增压流道102的内径逐渐缩小。

作为优选，增压流道102流体入口处的口径大小为增压流道102流体出口处口径大小的1.1-30倍，优选为1.5-20倍，更优选为2-10倍。

作为优选，所述固定套2套接在旋转主体101的表面具体为：所述固定套2沿着旋转主体101的周向包覆在旋转主体101的侧壁表面上的同时还延伸包覆至旋转主体101的前端面和后端面上。在旋转主体101的前端面和后端面上，固定套2延伸包覆的程度为固定套2的边缘至少延伸至与增压流道102的流体入口和流体出口的内侧缘部相切。

作为优选，所述固定套2的内壁与旋转主体101的外壁之间形成的间隙为动静止回间隙3。所述动静止回间隙3包括靠近增压流道102流体入口一侧的前段间隙301、靠近增压流道102流体出口一侧的后段间隙303以及连通前段间隙301与后段间隙303的中段间隙302。所述前段间隙301和后段间隙303上均含有至少一个“L”型弯折部，并且前段间隙301上所含“L”型弯折部的数量多于后段间隙303上所含“L”型弯折部的数量。所述前段间隙301的前间隙端口与增压流道102的流体入口垂直连通，所述后段间隙303的后间隙端口与增压流道102的流体出口垂直连通。

作为优选，所述动静止回间隙3的间隙厚度不超过5mm，优选为0.1-3mm，更优选为0.3-2mm。

作为优选，该装置包括有多个增压流道102，多个所述增压流道102在旋转主体101的预置转轴或预置轴孔的外侧沿周向均匀分布设置并构成一组增压圈组。

作为优选，在预置转轴或预置轴孔外侧的旋转主体101上，沿旋转主体101的径向由内而外设置有多组增压圈组。

作为优选，该装置还包括有驱动装置4。驱动装置4设置在旋转增压器1的前端侧，并通过驱动轴401与旋转主体101的预置转轴或预置轴孔相连接。

作为优选，该装置还包括有导流机构5。所述导流机构5包括导流内罩501和导流外壳体502。所述导流内罩501为倒扣在旋转主体101后端的圆锥形结构，并且导流内罩501的底端与旋转主体101相连接。所述导流外壳体502为套接罩设在导流内罩501外部的圆锥形结构，并且导流外壳体502的底端与包覆在旋转主体101后端处的固定套2相连接。导流内罩501的外表面与导流外壳体502的内表面之间构成导流通道503，并且导流通道503的流体入口与增压流道102的流体出口相连通。

作为优选，所述导流通道503为沿导流内罩501径向由外至内倾斜向后延伸的扩径式通道。

作为优选，导流通道503流体出口处的口径大小为导流通道503流体入口处口径大小的1.1-10倍，优选为1.5-8倍，更优选为1.8-5倍。

作为优选，该装置还包括有流体导向机构6。所述流体导向机构6安装在旋转增压器1的前端，包括导向机构主体601、径向导向外圈602、径向导向内圈603以及轴向导向机构604。所述径向导向外圈602设置在所述导向机构主体601后端的外周缘部，使得所述径向导向外圈602环绕位于增压流道102流体入口旋转所形成的旋转体的前端外侧四周。所述径向导向内圈603与导向机构主体601的后端中部固定相连，并与径向导向外圈602呈同心圆设置，使得该径向导向内圈603环绕位于增压流道102流体入口旋转所形成的旋转体的前端内侧四周。所述轴向导向机构604设置于导向机构主体601流体出口端的内部，且轴向导向机构604位于增压流道102流体入口的上游。

作为优选，径向导向外圈602、径向导向内圈603以及轴向导向机构604上均设有到导流板605。所述导流板605为弯曲结构或倾斜结构。进一步优选，导流板605的弯曲方向或倾斜方向与增压流道102的螺旋方向相同。

实施例1

如图1-5所示，一种流体增压推进装置，该装置包括旋转增压器1和固定套2。旋转增压器1包括旋转主体101和增压流道102。所述旋转主体101为圆形柱体式结构，所述增压流道102为螺旋式流道。在旋转主体101的中部贯穿设有预置转轴或预置轴孔。所述增压流道102开设在预置转轴或预置轴孔外侧的旋转主体101上，并沿轴向以盘旋环绕延伸的方式贯穿连通旋转主体101的前端侧和后端侧。所述固定套2套接在旋转主体101的表面，即旋转主体101能够在固定套2内进行自转。

实施例2

重复实施例1，只是所述旋转主体101为前端端面直径小于后端端面直径的扩径式柱体结构。所述增压流道102沿旋转主体101轴向自前向后延伸的同时，也沿旋转主体101径向由内向外进行延伸，即增压流道102为倾斜的螺旋式流道。

实施例3

重复实施例2，只是所述增压流道102的截面为圆形结构，并且沿着增压流道102的流体入口至其流体出口的方向，所述增压流道102的内径逐渐缩小。

实施例4

重复实施例3，只是所述增压流道102的截面为半圆形结构。

实施例5

重复实施例4，只是所述增压流道102的截面为椭圆形结构。

实施例6

重复实施例5，只是增压流道102流体入口处的口径大小为增压流道102流体出口处口径大小的1.2倍。

实施例7

重复实施例6，只是增压流道102流体入口处的口径大小为增压流道102流体出口处口径大小的1.5倍。

实施例8

重复实施例7，只是增压流道102流体入口处的口径大小为增压流道102流体出口处口径大小的2.5倍。

实施例9

重复实施例8，只是所述固定套2套接在旋转主体101的表面具体为：所述固定套2沿着旋转主体101的周向包覆在旋转主体101的侧壁表面上的同时还延伸包覆至旋转主体101的前端面和后端面上。在旋转主体101的前端面和后端面上，固定套2延伸包覆的程度为固定套2的边缘至少延伸至与增压流道102的流体入口和流体出口的内侧缘部相切。

实施例10

重复实施例9，只是所述固定套2的内壁与旋转主体101的外壁之间形成的间隙为动静止回间隙3。所述动静止回间隙3包括靠近增压流道102流体入口一侧的前段间隙301、靠近增压流道102流体出口一侧的后段间隙303以及连通前段间隙301与后段间隙303的中段间隙302。所述前段间隙301和后段间隙303上均含有至少一个“L”型弯折部，并且前段间隙301上所含“L”型弯折部的数量多于后段间隙303上所含“L”型弯折部的数量。所述前段间隙301的前间隙端口与增压流道102的流体入口垂直连通，所述后段间隙303的后间隙端口与增压流道102的流体出口垂直连通。

实施例11

重复实施例10，只是所述动静止回间隙3的间隙厚度不超过5mm。

实施例12

重复实施例11，只是所述动静止回间隙3的间隙厚度为3mm。

实施例13

重复实施例12，只是所述动静止回间隙3的间隙厚度为1mm。

实施例14

重复实施例13，只是该装置包括有多个增压流道102，多个所述增压流道102在旋转主体101的预置转轴或预置轴孔的外侧沿周向均匀分布设置并构成一组增压圈组。

实施例15

重复实施例14，只是在预置转轴或预置轴孔外侧的旋转主体101上，沿旋转主体101的径向由内而外设置有多组增压圈组。

实施例16

重复实施例15，只是该装置还包括有驱动装置4。驱动装置4设置在旋转增压器1的前端侧，并通过驱动轴401与旋转主体101的预置转轴或预置轴孔相连接。

实施例17

重复实施例16，只是该装置还包括有导流机构5。所述导流机构5包括导流内罩501和导流外壳体502。所述导流内罩501为倒扣在旋转主体101后端的圆锥形结构，并且导流内罩501的底端与旋转主体101相连接。所述导流外壳体502为套接罩设在导流内罩501外部的圆锥形结构，并且导流外壳体502的底端与包覆在旋转主体101后端处的固定套2相连接。导流内罩501的外表面与导流外壳体502的内表面之间构成导流通道503，并且导流通道503的流体入口与增压流道102的流体出口相连通。

实施例18

重复实施例17，只是所述导流通道503为沿导流内罩501径向由外至内倾斜向后延伸的扩径式通道。

实施例19

重复实施例18，只是导流通道503流体出口处的口径大小为导流通道503流体入口处口径大小的1.5倍。

实施例20

重复实施例19，只是导流通道503流体出口处的口径大小为导流通道503流体入口处口径大小的2倍。

实施例21

重复实施例20，只是导流通道503流体出口处的口径大小为导流通道503流体入口处口径大小的3倍。

实施例22

重复实施例21，只是该装置还包括有流体导向机构6。所述流体导向机构6安装在旋转增压器1的前端，包括导向机构主体601、径向导向外圈602、径向导向内圈603以及轴向导向机构604。所述径向导向外圈602设置在所述导向机构主体601后端的外周缘部，使得所述径向导向外圈602环绕位于增压流道102流体入口旋转所形成的旋转体的前端外侧四周。所述径向导向内圈603与导向机构主体601的后端中部固定相连，并与径向导向外圈602呈同心圆设置，使得该径向导向内圈603环绕位于增压流道102流体入口旋转所形成的旋转体的前端内侧四周。所述轴向导向机构604设置于导向机构主体601流体出口端的内部，且轴向导向机构604位于增压流道102流体入口的上游。

实施例23

重复实施例22，只是径向导向外圈602、径向导向内圈603以及轴向导向机构604上均设有到导流板605。所述导流板605为弯曲结构或倾斜结构。进一步优选，导流板605的弯曲方向或倾斜方向与增压流道102的螺旋方向相同。

Claims (10)

1.一种流体增压推进装置，其特征在于：该装置包括旋转增压器(1)和固定套(2)；旋转增压器(1)包括旋转主体(101)和增压流道(102)；所述旋转主体(101)为圆形柱体式结构，所述增压流道(102)为螺旋式流道；在旋转主体(101)的中部贯穿设有预置转轴或预置轴孔；所述增压流道(102)开设在预置转轴或预置轴孔外侧的旋转主体(101)上，并沿轴向以盘旋环绕延伸的方式贯穿连通旋转主体(101)的前端侧和后端侧；所述固定套(2)套接在旋转主体(101)的表面，即旋转主体(101)能够在固定套(2)内进行自转。

2.根据权利要求1所述的流体增压推进装置，其特征在于：所述旋转主体(101)为前端端面直径小于后端端面直径的扩径式柱体结构；所述增压流道(102)沿旋转主体(101)轴向自前向后延伸的同时，也沿旋转主体(101)径向由内向外进行延伸，即增压流道(102)为倾斜的螺旋式流道。

3.根据权利要求1或2所述的流体增压推进装置，其特征在于：所述增压流道(102)的截面为圆形、半圆形或椭圆形结构，并且沿着增压流道(102)的流体入口至其流体出口的方向，所述增压流道(102)的内径逐渐缩小；

作为优选，增压流道(102)流体入口处的口径大小为增压流道(102)流体出口处口径大小的1.1-30倍，优选为1.5-20倍，更优选为2-10倍。

4.根据权利要求1-3中任一项所述的流体增压推进装置，其特征在于：所述固定套(2)套接在旋转主体(101)的表面具体为：所述固定套(2)沿着旋转主体(101)的周向包覆在旋转主体(101)的侧壁表面上的同时还延伸包覆至旋转主体(101)的前端面和后端面上；在旋转主体(101)的前端面和后端面上，固定套(2)延伸包覆的程度为固定套(2)的边缘至少延伸至与增压流道(102)的流体入口和流体出口的内侧缘部相切。

5.根据权利要求4所述的流体增压推进装置，其特征在于：所述固定套(2)的内壁与旋转主体(101)的外壁之间形成的间隙为动静止回间隙(3)；所述动静止回间隙(3)包括靠近增压流道(102)流体入口一侧的前段间隙(301)、靠近增压流道(102)流体出口一侧的后段间隙(303)以及连通前段间隙(301)与后段间隙(303)的中段间隙(302)；所述前段间隙(301)和后段间隙(303)上均含有至少一个“L”型弯折部，并且前段间隙(301)上所含“L”型弯折部的数量多于后段间隙(303)上所含“L”型弯折部的数量；所述前段间隙(301)的前间隙端口与增压流道(102)的流体入口垂直连通，所述后段间隙(303)的后间隙端口与增压流道(102)的流体出口垂直连通；

作为优选，所述动静止回间隙(3)的间隙厚度不超过5mm，优选为0.1-3mm，更优选为0.3-2mm。

6.根据权利要求1-5中任一项所述的流体增压推进装置，其特征在于：该装置包括有多个增压流道(102)，多个所述增压流道(102)在旋转主体(101)的预置转轴或预置轴孔的外侧沿周向均匀分布设置并构成一组增压圈组；

作为优选，在预置转轴或预置轴孔外侧的旋转主体(101)上，沿旋转主体(101)的径向由内而外设置有多组增压圈组。

7.根据权利要求1-6中任一项所述的流体增压推进装置，其特征在于：该装置还包括有驱动装置(4)；驱动装置(4)设置在旋转增压器(1)的前端侧，并通过驱动轴(401)与旋转主体(101)的预置转轴或预置轴孔相连接。

8.根据权利要求7所述的流体增压推进装置，其特征在于：该装置还包括有导流机构(5)；所述导流机构(5)包括导流内罩(501)和导流外壳体(502)；所述导流内罩(501)为倒扣在旋转主体(101)后端的圆锥形结构，并且导流内罩(501)的底端与旋转主体(101)相连接；所述导流外壳体(502)为套接罩设在导流内罩(501)外部的圆锥形结构，并且导流外壳体(502)的底端与包覆在旋转主体(101)后端处的固定套(2)相连接；导流内罩(501)的外表面与导流外壳体(502)的内表面之间构成导流通道(503)，并且导流通道(503)的流体入口与增压流道(102)的流体出口相连通。

9.根据权利要求8所述的流体增压推进装置，其特征在于：所述导流通道(503)为沿导流内罩(501)径向由外至内倾斜向后延伸的扩径式通道；

作为优选，导流通道(503)流体出口处的口径大小为导流通道(503)流体入口处口径大小的1.1-10倍，优选为1.5-8倍，更优选为1.8-5倍。

10.根据权利要求1-9中任一项所述的流体增压推进装置，其特征在于：该装置还包括有流体导向机构(6)；所述流体导向机构(6)安装在旋转增压器(1)的前端，包括导向机构主体(601)、径向导向外圈(602)、径向导向内圈(603)以及轴向导向机构(604)；所述径向导向外圈(602)设置在所述导向机构主体(601)后端的外周缘部，使得所述径向导向外圈(602)环绕位于增压流道(102)流体入口旋转所形成的旋转体的前端外侧四周；所述径向导向内圈(603)与导向机构主体(601)的后端中部固定相连，并与径向导向外圈(602)呈同心圆设置，使得该径向导向内圈(603)环绕位于增压流道(102)流体入口旋转所形成的旋转体的前端内侧四周；所述轴向导向机构(604)设置于导向机构主体(601)流体出口端的内部，且轴向导向机构(604)位于增压流道(102)流体入口的上游；

作为优选，径向导向外圈(602)、径向导向内圈(603)以及轴向导向机构(604)上均设有到导流板(605)；所述导流板(605)为弯曲结构或倾斜结构；进一步优选，导流板(605)的弯曲方向或倾斜方向与增压流道(102)的螺旋方向相同。

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