JP7274178B2 - 流体中の渦をアクティブ制御するためのシステムおよび方法 - Google Patents
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Description
入口:(ur,uθ,uz)
出口:
制御入力は、下面からの非定常的な質量の吹き出しで構成され、ここで、
Claims (25)
- 壁から生じた、流体中の渦を変化させるための渦制御装置であって、
前記壁の開口部内に配置され、前記渦を中心に回転可能なハブと、
前記回転可能なハブ内に位置する入口ポートおよび出口ポートと、を備え、
前記入口ポートは、前記渦またはその周りから前記流体を吸い込むように構成された吸込みポートを形成しており、前記出口ポートは、前記渦の中または前記渦の周辺に前記流体を吹き出すように構成された吹き出しポートを形成しており、前記流体の吸込みと吹き出しは、前記渦を崩壊させるのに効果的である、渦制御装置。 - 前記ハブの表面は、前記壁の表面と同一平面内にある、請求項1に記載の渦制御装置。
- 前記入口ポートおよび前記出口ポートは、前記渦の中心またはその近傍に位置している、請求項1に記載の渦制御装置。
- 前記入口ポートおよび前記出口ポートは、前記渦の外周の周りに配置されている、請求項1に記載の渦制御装置。
- 前記ハブは、前記渦と同方向に回転するように構成されている、請求項1乃至4のいずれか一項に記載の渦制御装置。
- 前記ハブは、前記渦と逆方向に回転するように構成されている、請求項1乃至4のいずれか一項に記載の渦制御装置。
- 前記入口ポートが、前記渦またはその周りから流体を吸い込むように構成されており、同時に、前記出口ポートが、前記渦の中または前記渦の周辺に流体を吹き出すように構成されている、請求項1乃至4のいずれか一項に記載の渦制御装置。
- 前記入口ポートおよび/または前記出口ポートの角度、回転速度/回転方向、および吹き出し流量/吸込み流量が制御可能である、請求項7に記載の渦制御装置。
- 前記ハブと連通しているポンプをさらに備える、請求項1に記載の渦制御装置。
- 前記入口ポートからの流体の質量流量、および前記出口ポートへの流体の質量流量を制御するように構成されたバルブをさらに備える、請求項9に記載の渦制御装置。
- 前記渦の中心からずれるように構成される、請求項1に記載の渦制御装置。
- 流体中の渦を崩壊させる方法であって、
前記渦またはその周りから前記流体を吸い込み、
前記渦の中または前記渦の周辺に前記流体を吹き出し、
前記流体の吸込みの入口の位置を、前記渦を中心に回転させ、
前記流体の吹き出しの出口の位置を、前記渦を中心に回転させる、方法。 - 前記吸込みおよび吹き出しの位置は、前記渦と同方向に回転する、請求項12に記載の方法。
- 前記吸込みおよび吹き出しの位置は、前記渦と逆方向に回転する、請求項12に記載の方法。
- 前記流体は、水槽内の水である、請求項12乃至14のいずれか一項に記載の方法。
- 流体中の渦を変化させる方法であって、
前記渦を中心に吸込みポートおよび吹き出しポートを回転させ、
前記渦またはその周りからに前記流体を吸い込み、
前記渦の中または前記渦の周辺に前記流体を吹き出す、方法。 - 前記吸込みポートおよび前記吹き出しポートは、前記渦と同方向に回転するか、または前記渦と逆方向に回転するように構成される、請求項16に記載の方法。
- 前記吸込みポートの入口の位置を、前記渦を中心に回転させ、
前記吹き出しポートの出口の位置を、前記渦を中心に回転させることをさらに含む、請求項17記載の方法。 - 前記流体が液体である、請求項16乃至18のいずれか一項に記載の方法。
- 前記流体の吸込みおよび吹き出しが前記渦を崩壊させるのに効果的である、請求項19に記載の方法。
- 壁板から生じた、液体中の渦を変化させる方法であって、
請求項1に記載の前記渦制御装置を動作させて前記渦を効果的に変化させ、崩壊させる、方法。 - 前記吸込みポートの位置を、前記渦を中心に回転させ、
前記吹き出しポートの位置を、前記渦を中心に回転させる動作を含む、請求項21に記載の方法。 - 前記吸込みポートおよび前記吹き出しポートは、前記渦と同方向に回転するか、または前記渦と逆方向に回転するように構成される、請求項22に記載の方法。
- 液体中の渦を崩壊させるためのシステムであって、
前記システムは、入口ポートおよび出口ポートを有する、前記渦を中心に回転可能なハブを備えており、前記入口ポートは、前記渦の周辺から前記液体を吸い込むための吸込みポートとして動作可能であり、前記出口ポートは、前記渦の中または前記渦の周辺に前記液体を吹き出すための吹き出しポートとして動作可能であり、
前記システムは、
前記ハブと連通しているポンプと、
前記入口ポートからの液体の質量流量、および前記出口ポートへの液体の質量流量を制御するように構成されたバルブと、
前記ポンプおよび前記バルブに動作可能に接続され、前記入口ポートへの前記液体の吸込み流量および/または前記出口ポートへの前記液体の吹き出し流量を制御するコントローラと、をさらに備える、システム。 - 前記コントローラは、前記ハブに動作可能に接続され、前記ハブの角度、回転速度、および/または回転方向を制御する、請求項24に記載のシステム。
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