TWI652410B - Composite composite eddy current generation wave-eliminating device - Google Patents

Abstract

本發明提供一種生成渦流之裝置，其係使用於一流體之流場中，該裝置具有：一入端、一出端、一入端平面及一入端軸線，該入端及出端分別對應於流體的上游端與下游端；該入端平面係理想流體正向流入該入端之平面；該入端軸線係垂直於該入端平面；該裝置具有一個或一個以上呈扭曲狀的葉片，各葉片具有一前端、一後端、一迎向流體之迎風面及一背對流體之背風面；該葉片之迎風面與該入端軸線形成有角度不為零之攻角。各該葉片之前端形成至少一前緣，各該前緣與該入端平面之間形成一不小於45度的前緣後掠角；各該葉片之後端則具有一後緣。藉由上述結構特徵，可控制流經此裝置的流體的特性，並可消減壓力波對流體的影響。

Description

複合式複合渦流生成消波裝置

本發明係與流體之流場的設計有關，詳而言之，係指一種控制流體流動特性之複合式複合渦流生成消波裝置。

按，為使流體可順暢地進行流動，係可使流體產生渦流，以提升流體之流動效果，而為使流體產生渦流，最普遍之方式為裝設一渦流產生裝置。習知之一種渦流產生裝置具有多數固定的葉片，當流體通過該等葉片時，可藉由該等葉片之葉面產生渦流。

然而，上述之渦流產生裝置之結構簡單，當流體之流速快時，該渦流產生裝置之葉片係阻礙流體之流動。而當流體之流速低時，該渦流產生裝置所產生之渦流之質量不佳，甚至無法產生渦流。因此，該習知之渦流產生裝置之可應用範圍十分狹隘，且流體之流速過高或過低時，即無法有效運作。

習知另一種渦流產生裝置則係利用流體驅動渦流產生裝置之葉片進行轉動以產生渦流，惟，葉片旋轉係會產生旋轉慣性，當流體之流速改變時，渦流產生裝置之葉片因其旋轉慣性而無法立即隨流體之流速而改變旋轉速度，而造成延遲及渦流之耗損。再者，採旋轉葉片之設計，除了讓結構複雜外，葉片之轉動機構經長久使用容易產生磨耗而降低其性能，亦需對葉片之轉動機構進行保養及潤滑，如此不僅提升渦流產生裝置毀壞之風險，亦增加保養維護之成本。

此外，現有之渦流產生裝置並不能提供適當特質之渦流，且對於流場中的壓力波亦沒有良好的處理機制。

本發明之主要目的在於提供一種複合式複合渦流生成消波裝置，其係使流體生成主渦流及副渦流，可有效控制流體於不同流速下的流動特性。

本發明之另一目的在於提供一種複合式複合渦流生成消波裝置，其可消減與流場反向之壓力波，以減少壓力波對該消波裝置之前流場的影響。

本發明所提供之一種複合式複合渦流生成消波裝置，係使用於一流體之流場中，該裝置具有：一入端、一出端、一入端平面及一入端軸線，該入端及出端分別對應於流體的上游端與下游端；該入端平面係定義為理想流體正向流入該入端所形成的平面；該入端軸線係位於該入端，與該入端平面垂直； 該裝置包含有： 至少一個葉片，呈扭曲狀，具有一前端、一後端及一迎向流體之迎風面；至少一個攻角，形成於該迎風面與該軸線之間，該攻角之角度不為零； 各該葉片之前端形成至少一呈斜向的前緣，朝向流體上游端，所述之前緣與該入端平面之間形成一前緣後掠角，該前緣後掠角係不小於45度；各該葉片之後端則具有一後緣，朝向流體下游端。

本發明藉由該裝置之葉片的攻角、前緣之後掠角及後緣之設計及配合，可產生適當特質的渦流，葉片之攻角係改變流體向量，使流體於葉片之迎風面形成主渦流，部分流體由葉片之迎風面越過該前緣而流至葉片之背風面，形成副渦流，所述之主、副渦流係形成複合渦流。葉片之前緣的前緣後掠角係用以隨流體之流速以改變副渦流之特性，並藉由副渦流改變主渦流的流動特性，以獲得所需之渦流特性。該渦流裝置之後端定義有一出端平面；該葉片之後緣與該出端平面之間形成一後緣後掠角，該後緣係控制流出該裝置之渦流向量特性。

葉片之扭曲狀設計係使迎風面為曲面，使流體之正向壓力波之反射波非固定方向，且與流量方向不同，藉以打散壓力波及消減反壓。葉片之面積愈大、扭曲長度愈長，使得該裝置由入端往出端之透空率愈低(即葉片於該裝置內之遮蔽率愈高)，阻擋及打散壓力波之能力愈佳。

葉片之扭曲狀係使正向壓力波之反射波非固定方向，藉此，由於該渦流裝置係固定不動，使其可打散其所遭遇之壓力波，使壓力波產生反射及散射，消減壓力波之能量，以降低流體流動時之干擾，並藉由各該葉片之攻角與後掠角將流體形成之主、副渦流，增加流體流動時之動能，使流體可更為輕易地通過管路之轉折處，並降低因行進方向之轉變對其流動效率的影響，增進流體之流動效果。

該渦流裝置具有多數葉片時，該等葉片係呈環狀排列，且視所要產生的渦流特性需求，該等葉片為可對稱或不對稱地設置。 各該葉片之不同位置與流體流向之間所形成之攻角可視要產生之渦流特定需求而有不同。 該渦流裝置有多數葉片時，每一葉片之攻角可視所需要之渦流特性而不同。 每一葉片的前緣後掠角及後緣後掠角之角度不一定相同。 各該葉片之前緣或後緣並非是直線的邊緣時，例如為弧邊，其前緣後掠角的角度為該前緣各處之後掠角的平均值；同理，其後緣後掠角為其後緣各處之後掠角的平均值。 所述之葉片係以一時針方向扭曲或以螺旋狀扭曲，各該葉片之體身具有一種或一種以上的扭曲曲率。 各該葉片後緣的形狀及後緣後掠角係配合葉片之扭曲以控制該渦流裝置之下游端的渦流向量特質。 複數個以環形排列的葉片，其前端往後端可為外擴或內縮的構形，俾使流體形成外擴渦流或內縮渦流。 該裝置可包含一中空的外圍部位；所述之葉片係設於該外圍部位中，由該外圍部位所包覆。葉片之前端及／或外端可露出該外圍裝置，使葉片之前緣、後緣與側邊的邊緣可導引流體。 該裝置可包含一中心部位，位於複數個呈環形排列的葉片之間，該中心部位具有一縱向的通道，使流體形成一流束。 所述之複合渦流生成消波裝置於應用上可單一使用或組合多個使用。

本發明係提供一種複合式複合渦流生成消波裝置（下以簡稱渦流裝置），包含有：一入端、一出端及一個或一個以上的葉片。各該葉片係呈扭曲狀，且與該渦流裝置前的流場向量具有一攻角或非單一的攻角。每一葉片之前緣係傾斜設置，形成至少一前緣後掠角。扭曲之葉片係使流經該渦流裝置之流體形成一主渦流，而各葉片之前緣後掠角則使流體形成副渦流，所述之主、副渦流係合成本發明所述的複合渦流。以下說明本發明之若干實施例，元件符號10係為渦流裝置的總稱，而各實施例之渦流裝置則以10A、10B、10C等元件符號表示。

請參閱第一至三圖，為本發明之第一實施例所提供之渦流裝置10A，其係以單一葉片20構成。該渦流裝置10A具有一入端12與一出端14，位於該裝置的二端，分別對應於流體的上游端及下游端，亦即，流體由該入端12流入該裝置，復自該出端14流出。一入端平面A，係定義為理想流體以正向流入、正向接觸渦流裝置10A之入端12所形成的平面；一出端平面B，定義為理想流體以正向流出渦流裝置之出端14所形成的平面。於實際應用場合中，視使用環境之不同，例如應用於開放空間或應用於管口之設計，流體會以正向或斜向之不同角度流入渦流裝置，而為了明確所述的入端平面，本發明之說明書及申請專利範圍所定義之入端平面A係以理想流體正向流入渦流裝置之入端12的平面為基準；而出端平面B係定義為以理想流體正向流出渦流裝置之出端14為基準。一入端軸線X，位於該入端12，垂直於該入端平面A，該入端軸線X係平行於所述的理想流體的上游端的正向流向；一出端軸線Y，位於該出端14，垂直於該出端平面B。本發明之渦流裝置10可視應用場合之不同使其二端12、14呈直線設置或彎曲設置，該入端軸線X與該出端軸線Y可為平行或不平行。

該葉片20由其前端21往後端22呈螺旋狀扭曲（本實施例為右螺旋），其具有二個面，分別為一迎風面23與一背風面24，該迎風面23為迎向流體之面，該背風面24則為葉片背向流體之面。一攻角θ，如第三圖，形成於該葉片20之該迎風面23與該入端軸線X之間，該攻角θ不等於零度，亦即，該迎風面23與入端軸線Ｘ（及與理想流體之正向流向）具有不等於0的夾角。一缺口，設於該葉片20的前端21，使得葉片的前端形成二個耳部25，各該耳部25之內緣形成一傾斜的前緣26。本實施例之葉片20具有四個功能性邊緣，分別為該二前緣26及該葉片二側的外緣27，所述之前緣26係為葉片朝向流體上游端的邊緣，並與該入端平面A係形成一前緣後掠角α，如第二圖，該前緣後掠角α不小於45度。本發明將各前緣26靠近流體上游端之處定義為該前緣之根部261，而將前緣26靠近流體下游端之處定義為前緣的尾部262。本實施例之前緣26為前掠的形式，該根部261係由外側往內側地朝該尾部262傾斜。該葉片20之後緣28於本實施例為齊平的邊緣。

本發明之渦流裝置係裝設於流體管路中，使該管路內的流體產生複合型式的渦流，並降低與流體流動方向反向之壓力波對流體的影響。第四、五圖顯示該渦流裝置10A之二種使用例，其僅為例示，而非限制。該渦流裝置10A係固定於流體管路60內，葉片20固定不動。第四圖係以該渦流裝置10A完全裝設於一管路60中，其二外緣27啣合該管路60之內壁面。而第五圖之使用例中，渦流裝置10A只有部份體身位於管路60中，該葉片20的前端係外露於一開放空間，其耳部25之外緣27形成自由邊緣。

以第四圖為說明，流體的上游端由該渦流裝置10A的入端12流入，並觸及葉片20之迎風面23。藉由該攻角θ(如第三圖)之設計，葉片20之迎風面23係改變流體向量，使流體形成一主渦流V，順著葉片20流動。部分流體在各耳部25的迎風面23上係沿著各該前緣26翻越至各該背風面24，形成副渦流M，該副渦流M與主渦流V為同向的流向。

本發明使葉片20之迎風面23與流體之流向形成高攻角，使流體貼合於該迎風面23流動，以改變及控制流體之流場。該高攻角θ的設計，係使流體低速流動時貼著葉片流動，不會與葉片分離。而該大角度的前緣後掠角α係減少副渦流M由迎風面23流向背風面24之阻力，使副渦流之流速快及減少亂流，提升流體於背風面24之貼附度，降低流體於葉片表面之黏滯性，而該副渦流M係隨該流體之流速以改變該主渦流V之特性，並可控制各該背風面24之流場，使流體可更貼合於各該背風面24流動。

該葉片20之葉弦(即葉片前緣至後緣的長度)長，由入端12綿延至出端14，流入該渦流裝置之流體係完全受到葉片20之導引及控制。該主渦流V及該副渦流M係形成一複合渦流，其中，葉片之前緣後掠角α在於產生隨著流體流速之變化而改變特性的副渦流，並使該副渦流來改變主渦流V的流體特性。該葉片20之後緣28為平直的邊緣，控制流體的下游端為直向的渦流。

本發明係將流體改變成複合式的渦流，具有較佳的流體動能，能順暢地流經管路60之轉折處62，可減少能量的消耗。

本發明之葉片20為螺旋曲面，流體上游端之正向壓力波遇到該葉片的反射向量並非固定方向，且該反射向量與流場方向不同，進而產生打散、消減壓力波之效果。再者，本實施例的葉片20的面積大，且葉片20於渦流裝置之入端12及出端14之間的遮蔽率極高，抗壓力波的能力佳。因此，本發明之渦流裝置可抵抗與流場反向之壓力波，減少反射波對該消波裝置之前的流體的影響，使流體維持良好的動能。

該渦流裝置10A於第五圖之使用狀態可由第四圖之使用例獲得理解。於第五圖之使用例中，該二耳部25係外露於開放空間，有正向流場及側向流場的流體流向該裝置10A，該二耳部25之外緣27於開放空間中係成為功能性邊緣，可由正向流體及副渦流助側向流場的流體S向渦流裝置的中心集結導引入主渦流，並減少亂流的產生。

以下之實施例係揭示渦流裝置以複數葉片構成。請參閱第六、七圖，係本發明所提供之第二實施例之渦流裝置10B，包含有：複數葉片20、一中心部位及一外圍部位40。該渦流裝置之入端12及出端14分別對應於流體的上游端及下游端。該渦流裝置10B具有一入端平面A及一出端平面B，係定義為理想流體正向流入該入端的平面、以及定義為理想流體正向流出該出端的平面。該入端及出端分別具有一入端軸線X及一出端軸線Y，分別垂直於該入端平面A及出端平面B；該入端軸線X係平行於理想流體之上游端的正向流向。

該中心部位於本實施例為一管體30，位於該渦流裝置10B的中心，其內部形成一縱向貫穿的通道32，可供流體流通。該外圍部位40於本實施例為一環狀體，構成該渦流裝置的最外圍；該管體30與該外圍部位呈同心設置。

本實施例係包含六個葉片20，該等葉片20係環狀排列地設置於該管體30與該外圍部位40之間，並保持固定，其前端21固接於該管體30周面，而後端22固接於該外圍部位40之內周面。該等葉片20係由該渦流裝置10B的入端12往出端14向外擴張。請配合參第九圖，該等葉片20係呈扭曲狀，其係以渦流裝置之中心、使葉片之前端21往後端22以一時針方向(例如順時針方向)扭曲。各該葉片20具有一迎風面23、一背風面24、一傾斜的前緣26及一傾斜的後緣28。該迎風面23係葉片迎向該流體之面，而該背風面24則係葉片背向該流體之面。請參閱第七圖，該迎風面23與流體上游端之流向(即平行於該軸線X之方向)形成一不為零度的攻角θ。該前緣26為葉片朝向流體上游端之邊緣，而該後緣則為朝向流體下游端之邊緣。所述之前緣26及後緣28各具有一靠近流體上游端之根部261、281及一靠近流體下游端之尾部262、282。各該前緣26與該入端平面A係形成一前緣後掠角α，其角度不小於45度。該前緣26為後掠的邊緣，其根部261係由內側往外側地朝該尾部262傾斜。而各該後緣28與該出端平面B係形成一後緣後掠角β，其根部281同樣由內側往外側地朝其尾部282傾斜。

該等葉片20可視所要產生之渦流特性而為對稱或不對稱的環狀排列。各葉片20於不同位置處之攻角θ不一定為單一數值，亦即，可視需要使葉片之不同位置形成不同角度的攻角，使得各該葉片之該迎風面23與流場向量之間並非為單一攻角；而不同葉片亦可依要產生的渦流特性製作成不同的攻角。葉片20之前緣26或後緣28可為直邊或為弧邊。若該前緣26及後緣28具有曲率時，該前緣後掠角α係定義為該前緣26之各處位置之後掠角的平均值，並非單一位置的角度；而後緣後掠角β則定義為該後緣28各處位置之後掠角的平均值。不同葉片30之前緣後後掠角α可為相同或不同；不同葉片之後緣後掠角β亦可相同或不同。

請參閱第八至十圖，顯示該渦流裝置10B裝設於一管路60中的使用例。流體的上游端由該渦流裝置10B的入端12流入，並受葉片20之迎風面23所導引。該等迎風面23係改變流體向量，使流體形成一主渦流V，順著葉片20流動。同時，部分在迎風面23上的流體係沿著各前緣26翻越至各葉片的背風面24，形成副渦流M，該副渦流M與主渦流V為同向的流向。

葉片20之迎風面23與流體之流向形成高攻角，使流體貼合於該迎風面23流動，以改變及控制流體之流場。該高攻角θ的設計，係使流體低速流動時貼著葉片流動，不會與葉片分離。而該大角度的前緣後掠角α係減少副渦流M由迎風面23流向背風面24之阻力及減少亂流發生，使流體得以貼付於背風面24流動，降低流體於葉片表面之黏滯性。該副渦流M與該主渦流V係併合成一複合渦流，該副渦流可依流體之流速以改變該主渦流之流動特性，並可控制各該背風面24之流場。部分流體係流經該管體30之通道32，並形成一流束，可導引渦流之流向。

該等葉片20由前端21往後端22外擴，因此，流體流出該渦流裝置10B後係形成一外擴渦流。葉片之後緣28的形狀及其後掠角之目的係用以控制下游端的渦流向量特質，以達到設計需求。所形成之該複合渦流能順暢地流經管路60之轉折處62，可減少能量的消耗。

於本發明之技術手段上，每一葉片呈扭曲狀，具有非單一攻角，以及葉片之前緣呈後掠角設計，係可控制不同流速下的流場能量。而葉片之後緣的後掠角設計，則是控制渦流裝置之出端的流向分佈。

該渦流裝置10B之葉片20係為曲面，且於不同位置有不同的攻角，流體上游端之正向壓力波遇到該葉片所形成的反射波並非固定方向，且該反射向量與流場方向不同，藉以產生打散、消減壓力波之效果。

本實施例之葉片20之葉弦(葉片的前緣至後緣的長度)較短，更適用於流速較快的流體環境。

請參閱第十一至十三圖，係本發明所提供之第三實施例之渦流裝置10C，同樣包含有：複數葉片20、一中心部位及一外圍部位40。該渦流裝置之入端12及出端14分別對應於流體的上游端及下游端。

本實施例之渦流裝置10C與第二實施例之渦流裝置10B係為相同物品，只是以不同的方向使用，本實施例之所有構件之定義及結構均可由第二實施例獲得理解，相同之結構部位並使用相同的元件符號。該渦流裝置10C之入端12係對應流體的上游端，而出端14則對應流體的下游端。該等葉片20係以一時針方向扭曲，各葉片20之迎風面23與流體上游端之流向具有不為零之攻角θ；而葉片之前緣26與入端平面A之間形成一角度不小於45度的前緣後掠角α、葉片之後緣28與出端平面Ｂ之間則形成一後緣後掠角β。葉片之排列以及攻角θ、前緣後掠角α與後緣後掠角β之定義及特徵，可參第二實施例之說明。本實施例之前緣26與後緣28係為前掠形式的後掠角，前緣26及後緣28之根部261、281係由外側往內側地向尾部傾斜。

使用時，流體之上游端係接觸該等葉片20之迎風面23，該等迎風面23係改變流體向量，使流體形成一主渦流V，而在迎風面23上的部分流體係沿著各葉片之前緣26翻越至背風面24，形成副渦流M，該副渦流M與主渦流V為不同的流向，並匯合成一複合渦流。同樣的，高攻角θ之設計係使流體可貼著葉片流動。而該大角度的前緣後掠角α係減少副渦流M由迎風面23流向背風面24之阻力及減少亂流發生，使流體得以貼付於背風面24流動，該副渦流可依流體之流速以改變該主渦流之流動特性。部分流體係流經該管體30之通道32，並形成一流束，可導引渦流之流向。

本實施例之該等葉片20由前端21往後端22內縮，因此，流體流出該渦流裝置10C後係形成一內縮渦流。葉片之後緣28之後掠角可控制下游端的渦流向量特質。

同樣的，藉由該渦流裝置10C之葉片20之攻角，流體可打散、消減壓力波與反射波。

第十四至十六圖係本發明之渦流裝置10D之第四實施例，同樣包含有：複數葉片20、一中心部位(管體30)及一外圍部位40。該渦流裝置之入端12及出端14分別對應於流體的上游端及下游端。

該等葉片20係以一時針方向呈環形排列地設置於該外圍部位40及該管體30之間，葉片係呈扭曲狀，其迎風面23與流體上流端之流向具有不為零之攻角θ。各葉片20之前緣26與入端平面A之間形成一前緣後掠角α，該前緣26係為前掠形式，其根部261係臨近該外圍部位40，而尾部262則臨近該管體30。葉片20之後端22係延伸至該裝置的出端14，葉片之後緣28係呈直線狀，與該外圍部位40及管體30之後端齊平，因此，該等葉片20係具有較大的面積。葉片之排列以及攻角θ、前緣後掠角α與後緣後掠角β之定義及特徵，可參第二實施例之說明。

本實施例之渦流裝置10D用以形成主渦流V、副渦流M之作動方式可參閱第三實施例之說明，容不贅言。

本實施例之葉片20之葉弦(葉片的前緣至後緣的長度)較長，對流體有較佳的控制性。

葉片20之面積大，對流體的控制性增加，可增加改變主渦流之流體向量的時間，可形成較大的主渦流，及增強主渦流V之流動性與穩定性，同時，大面積的葉片亦可形成較強的副渦流M，有輔助主渦流V增強的效果。

再者，葉片面積增大，亦可增強該裝置10D抗壓力波的能力，提高消波效果。

第十七至二十一圖係本發明之渦流裝置10E之第五實施例，包含有：複數葉片20及一外圍部位40。該渦流裝置之入端12及出端14分別對應於流體的上游端及下游端。

本實施例之葉片20係固定於中空狀之該外圍部位40中，呈環狀排列，並由其前端21往後端22以一時針方向扭曲，葉片之迎風面23與流體上流端之流向具有不為零之攻角θ。各葉片20之前緣26與入端平面A之間形成一前緣後掠角α，該前緣26係為前掠形式，其根部261由外側往內側地朝該尾部262傾斜。

前述結構特徵可由第四實施例理解，容不贅述。本實施例與第四實施例之主要差異處在於，於該裝置10E的縱向上，各葉片20之長度係較該外圍部位40長，使得葉片形成前半部與後半部，其前半部係固定於該外圍部位40中，而後半部則外露出該外圍部位。於所述之前半部，該等葉片之內側緣係相互連接於該渦流裝置10E的中心部位30，於所述之後半部，該等葉片20係保持獨立，僅於後端22相互連接，並圍繞成一後端出口P，如第十八圖，可供流體流通。各葉片所外露之後半段具有一外緣27及一內側緣29，相鄰之葉片之外緣27與內側緣29間之透空處亦形成供流體流通之通道。葉片後端22之後緣28係平為直邊。該等外緣27、後緣28及內側緣29係形成功能性邊緣，可控制流體之流動。

本實施例所揭之特徵更包括：各該葉片之體身不以單一扭曲型態、單一扭曲曲率為限，其前端21至後端22之間的不同位置可為不同的扭曲設計。本實施例揭示葉片20具雙重扭曲型態之應用例，該等葉片20本身除以渦流裝置10E之中心作螺旋狀地扭曲之外，且各該葉片之後半部更以葉片本身的中心進行扭曲，例如,但不以此為限，第十八圖所示，以葉片之寬度的中心D進行扭曲。因此，各葉片20的前、後半部具有不同的扭曲型態，其前半部為單一扭曲型態，而後半部則為雙重扭曲型態，可產生對流體的不同控制。本實施例關於葉片之扭曲型態僅係說明，而非限制，葉片於何處形成不同的扭曲曲率及扭曲型態，係為實施上的選擇。

本實施例之渦流裝置10E之入端12、葉片20之迎風面23、背風面24、攻角θ、葉片之前緣26的前緣後掠角α、主渦流V與副渦流M之運作關係，係與其他實施例無異，且可由其他實施例獲得理解，容不贅述。

流體之上游端經葉片20之前半段之迎風面23導引及控制後，係形成不同方向的主渦流V及副渦流M，並沿著迎風面23與背風面24繼續流向葉片20的後半段。所述之渦流於到達葉片20後半段後，除了沿著葉片繼續流向該出端14之外，部分流體又受到該等外緣27及內側緣29之作動，由迎風面23翻越至背風面24，形成多重的副渦流。透過該等外緣27、內側緣29及後緣28之角度設計，可控制各副渦流的分佈，以達到所需的流場特性。

此外，本實施例之葉片20亦具有大面積，可增加對流體的控制性，形成較大、較穩定的主渦流V，亦同時形成較強的副渦流M以輔助主渦流V，且本實施例的多重副渦流亦能更有效地控制流場。

再者，本實施例之葉片20具多重扭曲、及大面積，於流場的流通路徑上遮蔽率高，可有效消減壓力波與反射波，減少流體動能的耗損。

本發明之渦流裝置10於使用上不以單獨使用為限，請參閱第二十二圖，使用上可將任一實施例的多個渦流裝置10相互併列，以形成一渦流裝置總成，以形成較大的流通面積，可應用於較大之流場，以產生需要之流場特性。

前揭諸實施例僅係說明本發明之技術特徵而非限制，凡係與本發明等效之結構設計，均應屬本發明所涵蓋之範圍。本發明所提供之複合式複合渦流生成消波裝置係為本技術領域所首創之構造，並具進步性功效，爰依法提出申請。

10A、10B、10C、10D、10E‧‧‧複合式複合渦流生成消波裝置

12‧‧‧入端

14‧‧‧出端

20‧‧‧葉片

21‧‧‧前端

22‧‧‧後端

23‧‧‧迎風面

24‧‧‧背風面

25‧‧‧耳部

26‧‧‧前緣

261‧‧‧根部

262‧‧‧尾部

27‧‧‧外緣

28‧‧‧後緣

29‧‧‧內側緣

30‧‧‧管體

32‧‧‧通道

40‧‧‧外圍部位

60‧‧‧流體管路

A‧‧‧入端平面

B‧‧‧出端平面

X‧‧‧入端軸線

Y‧‧‧出端軸線

θ‧‧‧攻角

α‧‧‧前緣後掠角

β‧‧‧後緣後掠角

V‧‧‧主渦流

M‧‧‧副渦流

S‧‧‧側向流場的流體

P‧‧‧後端出口

D‧‧‧葉片寬度中心

為使 貴審查委員能進一步瞭解本發明之目的、特徵以及所達成之功效，以下茲舉本發明若干實施例，並配合圖示詳細說明於后，其中： 　　第一圖係本發明第一實施例之複合渦流生成消波裝置（以下簡稱渦流裝置）之前視立體圖。 　　第二圖係第一圖之渦流裝置之正視圖。 　　第三圖係第一圖之渦流裝置之側視圖。 　　第四圖係第一圖之渦流裝置之一種使用例。 第五圖係第一圖之渦流裝置之另一種使用例。 第六圖係本發明第二實施例之渦流裝置之立體圖。 第七圖係第六圖之渦流裝置之側視圖。 第八圖係第六圖之渦流裝置之一使用例。 第九至十圖顯示流體於該渦流裝置流動之狀態，其中：第九圖係渦流裝置之前視圖、第十圖係立體圖。 第十一圖至第十三圖分別為本發明第三實施例之渦流裝置之立體圖、側視圖及正視圖，並顯示流體之流動狀態。 第十四圖及第十五圖分別為本發明第四實施例之立體圖及正視圖，並顯示流體之流動狀態。 第十六圖係第四實施例之渦流裝置之縱向剖面圖，並顯示其裝設於一管路中。 第十七、十八圖係本發明第五實施例之渦流裝置之前視立體圖與後視立體圖。 第十九、二十圖係第五實施例之渦流裝置之正視圖與背視圖。 第二十一圖係第五實施例之渦流裝置之側視圖。 第二十二圖顯示本發明之任一實施例之一種使用例。

Claims (10)

1. 一種複合式複合渦流生成消波裝置，係供使用於一流體之流場中，該裝置定義有：一入端、一出端、一入端平面及一入端軸線，該入端對應於流體的上游端，該出端對應於流體的下游端；該入端平面係定義為理想流體正向流入該入端所形成的平面；該入端軸線位於該裝置之入端，與該入端平面垂直； 該裝置包含有： 至少一個葉片，係呈扭曲狀，各該葉片具有一前端與一後端及二個面，該二面為一迎風面與一背風面，該迎風面為該葉片迎向流體之面；該迎風面之不同位置與該入端軸線之間形成至少一攻角，所述之攻角不為零度； 各該葉片之前端形成至少一呈斜向的前緣，朝向流體上游端，所述之前緣與該入端平面之間形成一前緣後掠角，該前緣後掠角係不小於45度；各該葉片之後端具有一後緣，朝向流體下游端。
2. 如請求項1所述之複合渦流生成消波裝置，該裝置具有複數葉片，係沿著該裝置之中心環狀排列。
3. 如請求項1所述之複合渦流生成消波裝置，其中：各該葉片係以一時針方向扭曲或以螺旋狀扭曲，各該葉片具有至少一種扭曲曲率；各該迎風面上係形成一個或一個以上角度的攻角。
4. 如請求項1所述之複合渦流生成消波裝置，其中：該等葉片係由前端往後端外擴或由前端往後端內縮。
5. 如請求項1所述之複合渦流生成消波裝置，其中：所述之各該前緣具有一靠近流體上游端之根部及一靠近流體下游端之尾部，該根部係由內側往外側地朝該尾部傾斜或由外側往內側地朝該尾部傾斜。
6. 如請求項2所述之複合渦流生成消波裝置，其中：各該葉片之攻角與其他葉片之攻角係相同或不同。
7. 如請求項1所述之複合渦流生成消波裝置，另包含有：一中空的外圍部位，所述的葉片係受該外圍部位包圍，各該葉片之外緣係連接於該外圍部位。
8. 如請求項7所述之複合渦流生成消波裝置，其中：所述之葉片之前端或後端係外露於該外圍部位，各該葉片之外露部位係具有一外緣。
9. 如請求項2所述之複合渦流生成消波裝置，另包含有：一中心部位，位於該等葉片之間，並具有一貫穿之通道；該等葉片之內側緣係連接於該中心部位。
10. 如請求項1至9任一項所述之複合渦流生成消波裝置，其中：該裝置更具有：一出端平面，係定義為理想流體正向流出該出端所形成的平面；一出端軸線，位於該出端，與該出端平面垂直；各該葉片之後緣與該出端平面之間形成一後緣後掠角。