特表 2023-535452 設備、ダクト設備及び方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公表特許公報(A)

(11)【公表番号】

(43)【公表日】2023-08-17

(54)【発明の名称】設備、ダクト設備及び方法

(51)【国際特許分類】

   F15D 1/12 20060101AFI20230809BHJP

   B64C 23/06 20060101ALI20230809BHJP

【ＦＩ】

F15D1/12

B64C23/06

【審査請求】有

【予備審査請求】未請求

(21)【出願番号】P 2023504645

(86)(22)【出願日】2021-07-19

(85)【翻訳文提出日】2023-02-17

(86)【国際出願番号】 GB2021051842

(87)【国際公開番号】W WO2022018414

(87)【国際公開日】2022-01-27

(31)【優先権主張番号】2011396.5

(32)【優先日】2020-07-23

(33)【優先権主張国・地域又は機関】GB

(31)【優先権主張番号】20275123.6

(32)【優先日】2020-07-23

(33)【優先権主張国・地域又は機関】EP

(81)【指定国・地域】

(71)【出願人】

【識別番号】390038014

【氏名又は名称】ビ－エイイ－ システムズ パブリック リミテッド カンパニ－

【氏名又は名称原語表記】ＢＡＥ ＳＹＳＴＥＭＳ ｐｌｃ

(74)【代理人】

【識別番号】110003708

【氏名又は名称】弁理士法人鈴榮特許綜合事務所

(72)【発明者】

【氏名】トンプソン、マシュー

(72)【発明者】

【氏名】アルター、メフメット

(72)【発明者】

【氏名】スターク、カラム

(72)【発明者】

【氏名】トロール、モリッツ

(72)【発明者】

【氏名】シー、ウェイチャオ

(57)【要約】

設備、ダクト設備及び方法
本開示によれば、液体流に影響を与えるダクト設備が提供され、該ダクト設備は、液体流を受け入れるように配置された第１のダクトセクションと、前記第１のダクトセクションは、液体入口端部から液体出口端部まで第１のダクトセクションを通る第１の方向を規定し、液体入口端部から液体出口端部まで第２のダクトセクションを通る第２の方向を規定する第２のダクトセクションとを備え、第２のダクトセクションは、渦発生表面を備え、渦発生表面は、第１のダクトセクションを通る液体流に渦を誘発するように配置され、ダクト設備は、ダクトセクションのうちの１つに収容されるロータをさらに備える。
【選択図】図２

【特許請求の範囲】

【請求項1】

液体流に影響を与えるダクト設備であって、
液体流を受け入れるように配置された第１のダクトセクションと、前記第１のダクトセクションは液体入口端部から液体出口端部まで前記第１のダクトセクションを通る第１の方向を規定し、
液体入口端部から液体出口端部まで第２のダクトセクションを通る第２の方向を規定する前記第２のダクトセクションとを備え、
前記第２のダクトセクションは渦発生表面を備え、前記渦発生表面は、前記第１のダクトセクションを通る前記液体流に渦を誘発するように配置され、
前記ダクト設備は、前記ダクトセクションのうちの１つに収容されたロータをさらに備える、ダクト設備。

【請求項2】

前記ロータは、前記第１のダクトセクション中に収容される、請求項１に記載のダクト設備。

【請求項3】

前記渦発生表面は一連の突起を備える、請求項１または２に記載のダクト設備。

【請求項4】

前記渦発生表面はリングである、請求項１から３のいずれか一項に記載のダクト設備。

【請求項5】

前記第２のダクトセクションは、前記第１のダクトセクションに取り付けられ、前記第１のダクトセクションによって支持され、及び／又は前記第１のダクトセクションと一体的に形成される、請求項１から４のいずれか一項に記載のダクト設備。

【請求項6】

前記第２のダクトセクションは、前記第１のダクトセクションと位置合わせされ、および／または前記第１のダクトセクションと同軸である、請求項１から５のいずれか一項に記載のダクト設備。

【請求項7】

前記ロータは、プロペラおよび／またはタービンロータである、請求項１から６のいずれか一項に記載のダクト設備。

【請求項8】

前記第２のダクトセクションは、前記第１の方向に沿って前記ロータの上流に設けられる、請求項１から７のいずれか一項に記載のダクト設備。

【請求項9】

前記第２のダクトセクションは、前記第１の方向に沿って前記第１のダクトセクションの上流に設けられる、請求項１から８のいずれか一項に記載のダクト設備。

【請求項10】

前記第２のダクトセクションは、前記第１のダクトセクションの前縁に設けられる、請求項１から９のいずれか一項に記載のダクト設備。

【請求項11】

前記渦発生表面の突起は、前記第１の方向と実質的に反対の方向に突出する、請求項１から１０のいずれか一項に記載のダクト設備。

【請求項12】

前記第１のダクトセクションは、前記液体流と相互作用して液体特性の第１のセットを誘発し、前記渦発生表面は、前記液体流と相互作用して液体特性の第２のセットを誘発し、前記液体特性の第２のセットは、前記液体流の渦度の大きさの増加を含む、請求項１から１１のいずれか一項に記載のダクト設備。

【請求項13】

前記渦発生表面は、前記液体流内に複数の空間的に分離された渦、例えば、周期的渦を誘発するように構成される、請求項１から１２のいずれか一項に記載のダクト設備。

【請求項14】

請求項１から１３のいずれか一項に記載のダクト設備を備える船舶。

【請求項15】

液体流に影響を与える方法であって、
渦発生表面を備える第２のダクトセクションを使用して液体流中に渦を発生させることと、
第１のダクトセクション中で前記液体流を受け取ることとを含み、
ロータは、前記ダクトセクションのうちの１つに収容される、方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

[0001]本開示は、流体流、又は具体的には液体流れに影響を与えるための設備及びダクト設備、並びに関係するクラフト及び方法に関する。

【背景技術】

【0002】

[0002]航空機及び船舶は、流体流にさらされる、又は流体流を利用するコンポーネントを備える。特定のコンポーネントは、推力又は揚力の生成を容易にするために、ガイドすることを含む、流体流と相互作用するように構成される。同等又はより少ない量の燃料を使用しながら、生成される推力又は揚力の大きさを増加又は維持することは、炭素排出を低減する上で重要である。したがって、クラフトコンポーネントとの流体の相互作用を改善するための技術は、この分野において関心が持たれている。

【0003】

[0003]クラフトコンポーネントと流体流との相互作用により、クラフトの下流に、後流として知られる乱れた流れ（乱流であることが多い）の領域が生じる。多くの場合、クラフトは、後流によって妨害されないように安全な距離を維持しなければならない。後流を減少させるか、さもなければ後流に影響を与えるための技術は、この分野において関心が持たれている。

【0004】

[0004]クラフトコンポーネントと流体流との相互作用は、騒音をもたらす。騒音を減少させるか、さもなければ騒音に影響を与えるための技術は、例えば、船舶の分野における水生生物への妨害を減少させるために、又は航空機の分野における環境騒音を減少させるために、この分野において関心が持たれている。

【0005】

[0005]本発明の目的は、改良及び／若しくはその方法を提供すること、並びに／又は上述した若しくは他の箇所で説明した問題の１つ以上に対処すること、又は少なくとも代替的なシステム及び／若しくは方法を提供することである。

【発明の概要】

【0006】

[0006]本発明によれば、添付の特許請求の範囲において記載されたような設備及び方法が提供される。本発明の他の特徴は、従属の請求項、及び、以下の説明から明らかになる。

【0007】

[0007]本発明の第１の態様によれば、流体流に影響を与えるためのダクト設備が提供され、ダクト設備は、流体流を受け入れるように配置された第１のダクトセクションと、第１のダクトセクションは、流体入口端部から流体出口端部まで第１のダクトセクションを通る第１の方向を規定し、流体入口端部から流体出口端部まで第２のダクトセクションを通る第２の方向を規定する第２のダクトセクションとを備え、第２のダクトセクションは、渦発生表面を備え、渦発生表面は、第１のダクトセクションを通る流体流に渦を誘発するように配置される。

【0008】

[0008]ダクトセクションは、流体流をガイドし、コンポーネントを収容するのに有利である。渦発生表面を設けることは、ダクトセクションによって誘発される後流の大きさを低減及び／又は最小化するのに有益である。渦発生表面はまた、流体流の特性を改善し、その結果、例えば後続のロータとの相互作用が、改善されたロータ効率及び／又は推力発生をもたらす。一例では、渦発生表面は、流体流の特性が渦度の大きさを含むように、流体流と相互作用して渦を誘発するように構成されてもよい。一例では、ダクトセクションは、流体流と相互作用して流体特性の第１のセットを誘発し、渦発生表面は、流体流と相互作用して流体特性の第２のセットを誘発する。流体特性の第２のセットは、流体流の渦度の大きさの増加を含むことができる。驚くべきことに、かつ有利には、このようにして、後流の渦度の大きさが低減される。

【0009】

[0009]ダクトセクションは、中空の円筒、管又はリングであってもよい。ダクトセクションは、より大きなダクト、円筒、管又はリングのセクション又は領域であってもよい。ダクトの断面は、任意の形状、例えば正方形又は長方形であってもよいが、典型的には弓形、例えば円形又は楕円形である。

【0010】

[0010]一例では、渦発生表面は、複数の離間した渦を誘発するように構成される。渦の空間的分離は、渦発生表面の形に対応することができる。複数の渦は周期的であってもよい。一例では、渦発生表面は、一連の突起を備える。一例では、突起は鋸歯状及び／又は波状である。一実施例では、突起は、長さ及び高さを備えてもよい。長さは、突起の側面間に伸長してもよい。一連の突起は、実質的に並んで位置合わせされてもよい。すなわち、突起は横方向に位置合わせされてもよい。突起は、横方向にのみ位置合わせされてもよく、例えば、１つの次元又は方向にのみ（例えば、線、縁部、又は曲線に沿って）伸長し、２Ｄ表面内に伸長するか、又は２Ｄ表面にわたって分布するアレイを形成しなくてもよい。突起は、それらの長さに沿って湾曲していてもよい。一例では、渦の空間的分離は、突起の空間的分離に比例してもよい。一例では、各突起は、流体流に渦を誘発するように構成される。

【0011】

[0011]突起は、第１の方向と実質的に反対の方向に突出することができる。すなわち、高さは、第１の方向に平行であってもよく、突起は、基部及び先端を備えてもよく、基部から先端への方向は、第１の方向と実質的に反対である。突起の基部は、横方向に位置合わせされてもよい。一連の突起は、少なくとも部分的に連続した波状プロファイルを形成してもよい。すなわち、波形が形成されてもよく、これは、曲線状又は鋸歯状又は山形状であってもよい。突起は、突起間に間隙がないように、相互に隣接してもよい。横方向に位置合わせされた突起の少なくとも部分的に連続した波状のプロファイルは、流体流に渦を誘発するための突起の非常に有利な構成であることが分かった。

【0012】

[0012]一例では、渦発生表面はリングであるか、又はそうでなければダクトセクションと類似の断面プロファイルを有する。このようにして、ダクトセクションと類似の断面プロファイルを有する渦発生表面を提供することができる。これは、第１のダクトセクションを通る流体流に渦を誘発するのに有利である。

【0013】

[0013]一例では、第２のダクトセクションは、第１のダクトセクションに取り付けられ、それによって支持され、及び／又はそれと一体的に形成される。第２のダクトセクション及び第１のダクトセクションは、単一の一体的に形成されたユニットであってもよい。代替的に、第２のダクトセクション及び第１のダクトセクションは、単一のユニットを形成するように組み立てられるように構成された別個の部品であってもよい。

【0014】

[0014]このようにして、第２のダクトセクションは、例えばレトロフィットプロセスによって、既存の第１のダクトセクションに取り付けることができる。このようにして、既存の第１のダクトセクションに渦発生表面を設けることができる。代替的に、第１及び第２のダクトセクションは、一体形成されたユニットとして提供することができる。これにより、渦発生表面は、流体流と相互作用するのに最適な位置に位置付けることができる。さらに、この構造は、頑丈なダクト設備をもたらす。

【0015】

[0015]一例では、第２のダクトセクションは、第１のダクトセクションと位置合わせされ、及び／又は同軸である。

【0016】

[0016]有利には、このようにして、第２のダクトセクション、したがって渦発生表面は、第１のダクトセクションを通る流体流内に渦を誘発するために流体流と相互作用して流体流に影響を与えるように良好に位置付けられる。

【0017】

[0017]一例では、ダクト設備は、第１のダクトセクション内に収容されたロータをさらに備える。

【0018】

[0018]ロータは、動力及び／又は推進力を生成するために使用することができる。ロータを含むダクト設備は、ロータ効率を改善し、また、ロータによって生成される後流の大きさの低減につながる。一例では、ロータは、プロペラ及び／又はタービンロータである。有利には、円筒形シュラウドとしても知られるダクト中にロータを収容することにより、ロータブレードの先端からの推力の損失が低減される。ダクト付きロータは、オープンロータよりも著しく効率的であることがある。外向きの流れがより多くの運動エネルギーを運ぶので、改善された性能が観察される。

【0019】

[0019]さらなる利点を得ることができ、例えば、ロータブレード先端損失を低減することによって、ダクト付きロータは、特に低速及び高静的推力レベルで、同様の直径のオープンロータよりも推力を生成する際により効率的であり、ダクトワークを適切にサイジングすることによって、ダクト付きロータは、オープンロータよりも高い空気速度でロータがより効率的に動作することを可能にするように調整することができ、同じ静的推力に対して、ダクト付きロータは、オープンロータよりも小さい直径を有し、より小さい機器を可能にし、ダクト付きロータは、オープンロータよりも静かであり、これらはブレード騒音を遮蔽し、騒音発生に寄与する先端速度及び先端渦の強度を低減し、ダクト付きロータは、限られた量の推力ベクタリングを可能にすることができ、通常のプロペラはあまり適していないものであり、ダクト付きロータは、地上及び水中での安全性の向上を提供する。

【0020】

[0020]上記に関連して、渦発生表面は、ダクト及びロータを通る流れに渦を誘発することがロータ効率を改善し、後流の大きさの低減につながるという点で、識別された利点に寄与する。これは、特にダクト付きロータにおいて良好な効率を維持するためにブレード先端とダクトとの間に必要とされる正確なクリアランスに関して、効率の損失及び設計の複雑さの増加などのダクト付きロータの既知の欠点のいくつかを軽減又は緩和する。このように、渦発生表面とダクト付きロータとの組合せは、とりわけ渦発生表面を、ダクト付きロータの欠点を相殺するために用いることができるので、特に有利である。

【0021】

[0021]一例では、第２のダクトセクションは、第１の方向に沿って第１のダクトセクションの上流に設けられる。

【0022】

[0022]このようにして、第１のダクトセクション及び第２のダクトセクションは、第１の方向に沿って分離される。これにより、渦発生表面によって誘発された渦は、下流に向かって第１の通路セクションに到達する。これは、ダクトセクションによって誘発される後流を低減するのに有利である。これはまた、ダクトセクション中に収容されたロータなどの任意のコンポーネントによって誘発される後流を低減し、またロータ効率を改善するのに有利である。

【0023】

[0023]一例では、第２のダクトセクションは、第１のダクトセクションの前縁に設けられる。一例では、渦発生表面は、第１のダクトセクションの前縁に設けられる。

【0024】

[0024]このようにして、流体流との改善された相互作用が促進される。さらに、このようにして、有利な向きの渦が誘発される。さらに、渦発生表面は、下流の任意の表面よりも前に流体流と相互作用することができる。渦発生表面によって誘発された渦は、その後、下流に通過することができ、ここで、流体流中に存在する渦は、下流のコンポーネントと有利に相互作用して、それらの効率を改善し、及び／又は後流の大きさを低減することができる。

【0025】

[0025]懸念を回避するために、本発明は、第１のダクトセクション及び／又は任意のダクトセクションの後縁に渦発生表面が存在しない／欠けていてもよい。すなわち、ダクト設備の前縁から離れて、例えば前縁の後方に、渦発生表面が存在しなくてもよい。このようにして、渦を発生させるための流体流との相互作用は、ダクト設備の前縁でのみ起こり、これは、流れ特性又は効率の改善をもたらすことができる。

【0026】

[0026]一例では、第２のダクトセクションは、第１の方向に沿ってロータの上流に設けられる。

【0027】

[0027]有利には、流体流中に誘発された渦は、ロータに入射し、ロータによって生成された後流と相互作用する。これは、ロータによって生成される推力又は推進力のレベルを改善する効果を有することが分かっている。加えて、これはまた、クラフトを追跡する後流構造の大きさの有利な低減をもたらす。

【0028】

[0028]一例では、渦発生表面の突起は、第１の方向と実質的に反対の方向に突出する。

【0029】

[0029]このようにして、流体流との改善された相互作用が促進される。さらに、このようにして、有利な向きの渦が誘発される。

【0030】

[0030]一例では、第１のダクトセクションは、流体流と相互作用して流体特性の第１のセットを誘発し、渦発生表面は、流体流と相互作用して流体特性の第２のセットを誘発し、流体特性の第２のセットは、流体流の渦度の大きさの増加を含む。驚くべきことにかつ有利なことに、これは、後流の渦度の大きさの低減を容易にする。

【0031】

[0031]一例では、渦発生表面は、流体流内に複数の空間的に分離された渦、任意選択で周期的な渦を誘発するように構成される。空間的に分離された渦は、後流の渦度の大きさを減少させ、また抗力を減少させるのに有益である。

【0032】

[0032]本発明の第２の態様によれば、本発明の第１の態様によるダクト設備を備える航空機又は船舶が提供される。

【0033】

[0033]航空機は、飛行機、ヘリコプター、無人航空機、又は飛行可能な他の機械を含む。船舶は、ボート、船及びホバークラフト、水中での操作が可能なものを含む無人の水上乗り物を含む。船舶はまた、ロータによる推進力又はエネルギー発生能力を有する、石油掘削装置などのフローティングプラットフォームを含む。

【0034】

[0034]本発明の第３の態様によれば、流体流に影響を与える方法が提供され、方法は、渦発生表面を備える第２のダクトセクションを使用して流体流中に渦を発生させることと、第１のダクトセクション中で流体流を受け入れることとを含む。

【0035】

[0035]本発明の第４の態様によれば、（空気流とは反対に）液体流に影響を与えるための設備が提供され、設備は、液体流内に渦を誘発するための渦発生表面を提供するように選択的に構成可能な第１のセクションを備える。

【0036】

[0036]このような設備は、船舶推進システムの効率を改善する上で、さらに、船舶によって生成される後流の大きさを低減する上で非常に有利である。渦発生表面の選択的な構成は、前記表面が、必要なとき若しくは所望されるときにのみ、又は必要な若しくは所望される範囲若しくは程度に提供されることを可能にする。

【0037】

[0037]一例では、設備は、第２のセクションをさらに備え、第１のセクション及び第２のセクションは、渦発生表面を提供するために互いに対して移動可能である。

【0038】

[0038]このようにして、渦発生表面は、常に提供される必要はなく、又は流体流との相互作用を増加若しくは減少させるために特定の位置に移動可能であってもよい。これは、必要若しくは所望のときにのみ、又は必要若しくは所望の範囲若しくは程度まで、液体流中に渦を誘発するのに有益である。

【0039】

[0039]一例では、渦発生表面は、液体流の特性が渦度の大きさを含むように、液体流と相互作用して渦を誘発するように構成されてもよい。一例では、設備の他の表面は、液体流と相互作用して液体特性の第１のセットを誘発し、渦発生表面は、設けられるとき、液体流と相互作用して液体特性の第２のセットを誘発する。液体特性の第２のセットは、液体流の渦度の大きさの増加を含むことができる。驚くべきことに、かつ有利には、このようにして、後流の渦度の大きさが低減される。

【0040】

[0040]一例では、第１のセクションは、第２のセクションから離れるように、及び／又は第２のセクションに向かって移動可能であり、たとえば、第１のセクションは、第２のセクションから伸長可能であり、及び／又は第２のセクションの中に格納可能である。すなわち、設備は、入れ子式又はスリーブ状の設備であってもよい。

【0041】

[0041]このようにして、渦発生表面が設けられていないときの設備のプロファイルを最小化することができる。

【0042】

[0042]一例では、第１のセクションは、第２のセクションの前縁に渦発生表面を提供するように選択的に構成可能である。

【0043】

[0043]このようにして、渦発生表面は、任意の下流面の前に液体流と相互作用することができる。渦発生表面によって誘発された渦は、その後、下流に通過することができ、そこで、液体流中に存在する渦は、下流のコンポーネントと有利に相互作用して、それらの効率を改善し、及び／又は後流の大きさを低減することができる。

【0044】

[0044]一例では、第２のセクションは、流れ制御面、例えばフィン、舵、ダクト、及び／又はロータを備え、及び／又は流れ制御面である。

【0045】

[0045]船舶の流れ制御面は、後流を発生させ、流れ制御面と相互作用する渦を誘発することは、有利なことに、結果として生じる後流の大きさの低減をもたらすことができる。一例では、流れ制御表面は、液体流と相互作用して液体特性の第１のセットを誘発し、渦発生表面は、設けられているとき、液体流と相互作用して液体特性の第２のセットを誘発する。液体特性の第２のセットは、液体流の渦度の大きさの増加を含むことができる。驚くべきことに、かつ有利には、このようにして、後流の渦度の大きさが低減される。

【0046】

[0046]一例では、設備は、渦発生表面の選択的構成を実施するように構成されたコントローラをさらに備える。

【0047】

[0047]コントローラを提供することにより、自動化された設備、及び／又はコントローラによって監視される変数に基づいて構成可能な設備が容易になる。

【0048】

[0048]一例では、コントローラは、ユーザコマンド、センサ設備（設備に対してローカル又は設備からリモート）からの入力、及び／又は１つ以上の環境条件に応じて、渦発生表面の選択的構成を実施するように配置される。

【0049】

[0049]渦発生表面の選択的な構成は、それによって、必要なとき又は所望されるときにのみ、適切なフィードバック又は制御に基づいて実施されてもよい。

【0050】

[0050]代替的に、渦発生表面の選択的構成は、幾分受動的であってもよく、例えば、液体特性が（例えば、適切な液体圧力、温度、塩分濃度、流量などで）この変化を強制するときに特定の構成に移動する。

【0051】

[0051]一例では、第１のセクションは、設備の形状を変化させるように選択的に構成可能であり、それによって、液体流内に渦を誘発する渦発生表面を提供する。一例では、第１のセクションは、渦発生表面の形状を変更するように選択的に構成可能である。一例では、第１のセクションは、渦発生表面の形状を変化させるように選択的に構成可能であり、それにより、液体流内に渦を誘発する渦発生表面を提供する。

【0052】

[0052]有利には、渦発生表面が設けられていない設備の第１の形状は、特定の動作特性のために最適化されてもよいのに対して、渦発生表面が設けられている設備の第２の形状は、推進効率及び／又は後流低減のために最適化されてもよい。さらに、渦発生表面の形状を変更することは、推進効率をある程度まで改善するために、又は後流の大きさを必要な又は所望の量だけ低減するために有利である。

【0053】

[0053]一例では、第１のセクションは、渦発生表面が液体流中に第１の特性を有する渦を誘発するように設けられる第１の構成と、渦発生表面が液体流中に第２の特性を有する渦を誘発するように設けられる第２の構成とに選択的に構成可能である。

【0054】

[0054]一例では、第２の特性は第１の特性よりも大きく、たとえば、第１の特性は０の大きさであり、第２の特性は非０の大きさであるか、又は第１の特性は非０の大きさであり、第２の特性はより大きい非０の大きさである。

【0055】

[0055]一例では、第１のセクションは、一連の突起を備える渦発生表面を提供するように選択的に構成可能である。一例では、突起は鋸歯状及び／又は波状である。一例では、突起は、長さ及び高さを備えてもよい。長さは、突起の側面間に伸長してもよい。一連の突起は、実質的に並んで位置合わせされてもよい。すなわち、突起は横方向に位置合わせされてもよい。突起は、それらの長さに沿って湾曲していてもよい。

【0056】

[0056]一例では、第１のセクションは、流体流中に複数の空間的に分離された渦、任意選択で周期的な渦を誘発する渦発生表面を提供するように選択的に構成可能である。空間的に分離された渦は、後流の渦度の大きさを減少させ、また抗力を減少させるのに有益である。

【0057】

[0057]本発明の第５の実施形態によれば、本発明の第４の態様による設備を備える船舶が提供される。

【0058】

[0058]船舶は、ボート、船及びホバークラフト、水中での動作が可能なものを含む無人の水上乗り物を含む。船舶はまた、ロータによる推進力又はエネルギー発生能力を有する、石油掘削装置などのフローティングプラットフォームを含む。

【0059】

[0059]本発明の第６の態様によれば、渦発生表面を提供するように選択的に構成可能な第１のセクションを備える設備において液体流に影響を与える方法が提供され、方法は、液体流中に渦を誘発する渦発生表面を提供するように第１のセクションを構成することを含む。

【0060】

[0060]本発明の第７の態様によれば、流体流に影響を与えるための設備が提供され、設備は、渦発生表面を提供するように選択的に構成可能な第１のセクションを備え、渦発生表面は、流体流中に渦を誘発するために、一連の横方向に位置合わせされた突起を備える。

【0061】

[0061]横方向に位置合わせされた突起は、流体流中に渦を誘発するための非常に有利な構造である。渦発生表面を提供するための第１のセクションの選択的構成は、渦発生表面が、必要又は所望されるときにのみ提供されることを可能にする。

【0062】

[0062]横方向に位置合わせされたとは、代替的に、１つの次元又は方向にのみ（例えば、線、縁部、又は曲線に沿って）伸長し、２Ｄ表面内に伸長するか又は２Ｄ表面にわたって分散されたアレイを形成しない突起として定義又は説明することができる。この場合も、この設備は、特定の用途において、例えば液体流中に渦を誘発することに関して有利であってもよい。

【0063】

[0063]一例では、渦発生表面は、流体流の特性が渦度の大きさを含むように、流体流と相互作用して渦を誘発するように構成することができる。一例では、第１のセクションは、流体流と相互作用して流体特性の第１のセットを誘発し、渦発生表面は、設けられているとき、流体流と相互作用して流体特性の第２のセットを誘発する。流体特性の第２のセットは、流体流の渦度の大きさの増加を含むことができる。驚くべきことに、かつ有利には、このようにして、後流の渦度の大きさが低減される。

【0064】

[0064]一例では、突起は鋸歯状及び／又は波状である。一例では、突起は、長さ及び高さを備えてもよい。長さは、突起の側面間に伸長してもよい。横方向に位置合わせされるとは、一連の突起が実質的に並んで位置合わせされることを意味してもよい。突起は、それらの長さに沿って湾曲してもよい。

【0065】

[0065]突起は、基部と先端部とを備えることができる。突起の基部は、横方向に位置合わせされてもよい。一連の突起は、少なくとも部分的に連続した波状プロファイルを形成してもよい。すなわち、波形が形成されてもよく、これは、曲線状又は鋸歯状又は山形状であってもよい。突起は、突起間に間隙がないように、互いに隣接してもよい。横方向に位置合わせされた突起の少なくとも部分的に連続した波状のプロファイルは、流体流に渦を誘発するための突起の非常に有利な構成であることが分かった。

【0066】

[0066]一例では、設備は、第２のセクションをさらに備え、第１のセクション及び第２のセクションは、渦発生表面を提供するために互いに対して移動可能である。

【0067】

[0067]このようにして、渦発生表面は、常に提供される必要はなく、又は流体流との相互作用を増加又は減少させるために特定の位置に移動可能であってもよい。必要とされるとき又は所望されるときのみ液体流中に渦を誘発するのに、これは有益である。

【0068】

[0068]一例では、第１のセクションは、第２のセクションから離れるように、及び／又は第２のセクションに向かって移動可能であり、たとえば、第１のセクションは、第２のセクションから伸長可能であり、及び／又は第２のセクションの中に格納可能である。

【0069】

[0069]このようにして、渦発生表面が設けられていないときの設備のプロファイルを最小化することができる。

【0070】

[0070]一例では、第１のセクションは、第２のセクションの前縁に渦発生表面を提供するように選択的に構成可能である。

【0071】

[0071]このようにして、流体流との改善された相互作用が促進される。さらに、このようにして、有利な向きの渦が誘発される。さらに、渦発生表面は、任意の下流面よりも前に流体流と相互作用することができる。渦発生表面によって誘発された渦は、その後、下流に通過することができ、ここで、流体流中に存在する渦は、下流のコンポーネントと有利に相互作用して、それらの効率を改善し、及び／又は後流の大きさを低減することができる。

【0072】

[0072]一例では、第２のセクションは、流れ制御面、例えばフィン、舵、ダクト、及び／又はロータを備え、及び／又は流れ制御面である。

【0073】

[0073]航空機及び船舶の流れ制御面は、後流を発生させる。流れ制御面と相互作用する渦を誘発することにより、有利には、結果として生じる後流の大きさを低減することができる。

【0074】

[0074]一例では、設備は、渦発生表面の選択的構成を実施するように配置されたコントローラをさらに備える。

【0075】

[0075]コントローラを提供することにより、自動化された設備、及び／又はコントローラによって監視される変数に基づいて構成可能な設備が容易になる。

【0076】

[0076]一例では、コントローラは、ユーザコマンド、センサ設備（設備に対してローカル又はリモート）からの入力、及び／又は１つ以上の環境条件に応じて、渦発生表面の選択的構成を実施するように配置される。

【0077】

[0077]渦発生表面の選択的な構成は、それによって、必要なとき又は所望されるときにのみ、適切なフィードバック又は制御に基づいて実施されてもよい。

【0078】

[0078]代替的に、渦発生表面の選択的な構成は、幾分受動的であってもよく、例えば、液体特性が（例えば、適切な液体圧力、温度、塩分濃度、流量などで）この変化を強制するときに特定の構成に移動する。

【0079】

[0079]一例では、設備は、渦発生表面を提供するように動作可能なアクチュエータアセンブリを備える。アクチュエータは、機械的（例えば、ピストン）又は流体的（表面を成形するために、流体の移動を使用する、又は流体圧力を使用する）であってもよい。

【0080】

[0080]渦発生表面を提供するためのアクチュエータの提供は、渦発生表面のロバストで信頼性のある制御を保証する。渦発生表面の選択的構成は、それによって、必要又は所望されるときのみ渦発生表面を提供するように、アクチュエータアセンブリの制御によって実施されてもよい。

【0081】

[0081]一例では、第１のセクションは、弾性膜と、渦発生表面を提供するために弾性膜のプロファイルを調整するように動作可能なアクチュエータアセンブリとを備える。

【0082】

[0082]弾性膜は滑らかなプロファイルを有し、これは抗力の低減を支援する。さらに、弾性プロファイルのプロファイルは、後流の大きさの低減及び／又はロータ効率の改善の必要な又は所望のレベルを達成するのに有利な特定の形状の渦発生表面を提供するように操作することができる。

【0083】

[0083]一例では、第１のセクションは形状記憶合金から形成される。

【0084】

[0084]形状記憶合金は、所望の形状の渦発生表面を提供するように繰り返し再形成することができる。この場合、アクチュエータアセンブリは必要ではないかもしれず、渦発生表面の提供の信頼性を高め、構造を単純化する。

【0085】

[0085]一例では、第１のセクションは、渦発生表面が流体流中に第１の特性を有する渦を誘発するように設けられる第１の構成と、渦発生表面が流体流中に第２の特性を有する渦を誘発するように設けられる第２の構成とに選択的に構成可能である。

【0086】

[0086]一例では、第２の特性は第１の特性よりも大きく、たとえば、第１の特性は０の大きさであり、第２の特性は非０の大きさであるか、又は第１の特性は非０の大きさであり、第２の特性はより大きい非０の大きさである。

【0087】

[0087]一例では、第１のセクションは、流体流内に複数の空間的に分離された渦、任意選択で周期的な渦を誘発する渦発生表面を提供するように選択的に構成可能である。
空間的に分離された渦は、後流の渦度の大きさを減少させ、また抗力を減少させるのに有益である。

【0088】

[0088]本発明の第８の態様によれば、本発明の第７の態様による設備を備える航空機又は船舶が提供される。

【0089】

[0089]航空機は、飛行機、ヘリコプター、無人航空機、又は飛行可能な他の機械を含む。
船舶は、ボート、船及びホバークラフト、水中での操作が可能なものを含む無人の水上乗り物を含む。船舶はまた、ロータによる推進力又はエネルギー発生能力を有する、石油掘削装置などのフローティングプラットフォームを含む。

【0090】

[0090]本発明の第９の態様によれば、一連の横方向に位置合わせされた突起を備える渦発生表面を提供するように選択的に構成可能な第１のセクションを備える設備において流体流に影響を与える方法が提供され、方法は、流体流中に渦を誘発する渦発生表面を提供するように第１のセクションを構成することを含む。

【0091】

[0091]上述した本発明の任意の態様は、所望に応じて又は適切に、本発明の任意の又は全ての他の態様の任意の又は全ての特徴を含むことができる。これは、当業者には、彼ら自身の知識、及び本明細書で議論されるすべての態様及び実施形態の明らかに密接に関連した性質から明らかであろう。

【図面の簡単な説明】

【0092】

[0092]本発明をより良く理解するために、及び、本発明の実施形態がどのように実行に移されるかを示すために、例として、添付の図への参照がなされる。

【図1】図１は、ダクトの斜視図を示す。

【図2】図２は、例示的な実施形態によるダクト設備の斜視図を示す。

【図3】図３は、図２のダクト設備の拡大図を示す。

【図4】図４は、第１の構成の例示的な実施形態による設備の斜視図を示す。

【図5】図５は、第２の構成における図４の設備を示す。

【図6】図６は、図１のダクトと流体流との相互作用を示す。

【図7】図７は、図２のダクト設備と流体流との相互作用を示す。

【図8】図８は、図１のダクトと流体流との相互作用を示す。

【図9】図９は、図２のダクト設備と流体流との相互作用を示す。

【図10】図１０は、例示的な実施形態による方法を示す。

【図11】図１１は、例示的な実施形態による方法を示す。

【図12】図１２は、例示的な実施形態による方法を示す。

【発明を実施するための形態】

【0093】

[0093] 図１を参照すると、ダクト１が示されている。ダクト１は、中空の円筒、管、又はリングである。この例では、ダクト１は、ロータを収容するか、又はそうでなければ取り囲むためのものである。１つの例示的実施形態では、ロータはプロペラロータである。別の例示的な実施形態では、ロータはタービンロータである。

【0094】

[0094] 図２を及び３参照すると、ダクト設備１００が示されている。ダクト設備１００は、航空機又は船舶に設置するためのものである。ダクト設備は、ダクト１と類似又は同一の構造である第１のダクトセクション１０００を備える。すなわち、第１のダクトセクション１０００は、中空の円筒、管、又はリングである。第１のダクトセクション１０００は、ロータを収容するか又はそうでなければ取り囲むためのものである。

【0095】

[0095]第１のダクトセクション１０００は、それを通る流体流を受け入れるように配置される。第１のダクトセクション１０００は、流体入口端部１００２及び流体出口端部１００４を備える。流体入口端部１００２は、第１のダクトセクション１０００の前方又は先端部である。流体出口端部１００４は、第１のダクトセクション１０００の後方又は後端部である。第１のダクトセクション１０００は、流体入口端部１００２から流体出口端部１００４まで第１のダクトセクション１０００を通る第１の方向（矢印１００６で示す）を定める。

【0096】

[0096] ダクト設備１００、第２のダクトセクション２０００をさらに備える。第２のダクトセクション２０００は、流体入口端部２００２及び流体出口端部２００４を備える。流体入口端部２００２は、第２のダクトセクション２０００の前方、先端部である。流体出口端部２００４は、第２のダクトセクション２０００の後方、後端であり、第１のダクトセクション１０００の流体入口端部１００２内に開いている。第２のダクトセクション２０００は、流体入口端部２００２から流体出口端部２００４まで第２のダクトセクション２０００を通る第２の方向（矢印２００６で示す）を規定する。第２のダクトセクション２０００は、第１の方向１００６に沿って第１のダクトセクション１０００の上流に設けられる。第２のダクトセクション２０００は、第１のダクトセクション１０００の前縁に設けられる。第１のダクトセクション１０００がロータを収容する場合、第２のダクトセクション２０００は、第１の方向１００６に沿ってロータの上流に設けられる。

【0097】

[0097]第１のダクトセクション１０００及び第２のダクトセクション２０００は、半径方向及び円周方向に位置合わせされ（たとえば、円周が実質的に同じであり、位置合わせされる）、同軸である。このようにして、第１の方向１００６は、第２の方向２００６と実質的に平行であり、実質的に位置合わせされている。

【0098】

[0098]いくつかの実施形態では、第１のダクトセクション１０００及び第２のダクトセクション２０００は、別々に形成される。各ダクトセクションは、問題の用途によく適した材料から形成され、典型的には、ポリマー、金属などから形成されてもよい。第１のダクトセクション１０００及び第２のダクトセクション２０００は、ボルト締めされ、接着され、又は他の方法で互いに固定され、それによって接続又は取り付けられる。これにより、第２のダクトセクション２０００は、第１のダクトセクション１０００によって支持される。一実施形態では、第２のダクトセクション２０００は、ダクトセクションの部分に設けられ、各部分は、第１のダクトセクション１０００にボルト締めされ、それによって第２のダクトセクション２０００を形成する。別の実施形態では、第１のダクトセクション１０００は、第１のダクトセクション１０００の前方端部に形成されたねじ山を含み、第２のダクトセクション２０００は、第２のダクトセクション２０００の後方端部に設けられた対応するねじ山を含む。対応するねじ山は、第１及び第２のダクトセクション１０００、２０００を取り付けるように係合可能である。他の実施形態では、第２のダクトセクション２０００は、第１のダクトセクション１０００と一体的に形成される。このようにして、第２のダクトセクション２０００は、第１のダクトセクション１０００に取り付けられ、第１のダクトセクション１０００によって支持される。

【0099】

[0099]懸念を回避するために、いくつかの例示的な実施形態では、ダクトセクションは、より大きなダクト、管、又はリングの領域のみであってもよい。

【0100】

[00100]第２のダクトセクション２０００は、渦発生表面３０００を備える。渦発生器は公知である。従来の渦発生器は、典型的には固定翼を備える空力学的でデバイスである。従来の渦発生器は、航空機の揚力面に又はタービンブレードに取り付けられる。

【0101】

[00101]渦発生表面３０００は、第１のダクトセクション１０００を通る流体流に渦を誘発するように配置される。渦発生表面３０００は、複数の突起３００２を備える。「突起」という用語は、突出部、鋸歯状及び／又は波状などを含むことが意図されている。各突起は、横方向の円周方向の長さ３００８（「波長」又は波長の一部として説明されることがある）と、軸方向の高さ３０１０（「振幅」として説明されることがある）とを有する。突起３００２は、第１の方向１００６と実質的に反対の方向に突出している。

【0102】

[00102]渦発生表面３０００が存在しない場合、ダクトセクション１０００、２０００は、流体流と相互作用して流体特性の第１のセットを誘発する。ダクト設備１００内に設けられた渦発生表面３０００は、流体流と相互作用して流体特性の第２のセットを誘発し、流体特性の第２のセットは、流体流の渦度の大きさの増加を含む。渦発生表面３０００は、渦発生表面３０００の形態及び突起３００２の間隔に対応する、複数の周期的な離間した渦を誘発するように構成される。

【0103】

[00103]渦発生表面３０００による渦の発生は、ダクト設備１００と流体流との相互作用と、ダクト設備１００内に収容されたロータ（図示せず）の相互作用との両方によって生成される後流の渦度の大きさの低減を助ける。加えて、第１及び第２のダクトセクション１０００、２０００の外側表面上の流れ分離は、渦発生表面３０００のないダクト付き推進ユニットと比較して低減される。これは、有利なことに、同等のエネルギー入力に対して推力発生の増加をもたらす。全体として、これは、より効率的な推進ユニット、乱流後流の制御、及び下流渦巻き運動の低減を提供する。さらに、向上したボラードプル性能が取得され、キャビテーションの発生が抑制され、水中放射音が低減される。

【0104】

[00104]図２及び図３に図示する例示的な実施形態では、渦発生表面３０００は、一連の横方向に位置合わせされた突起３００２を備える。横方向に位置合わせされている突起３００２は、それらが並んで位置合わせされていることを意味する。すなわち、突起は互いに隣接している。ここで、突起は、前縁３００６を有する連続面３００４を形成するように位置合わせされる。突起３００２の位置合わせは、各突起の最前点が平面内で位置合わせされることをもたらす。この場合、前記平面は、第１及び第２のダクトセクション１０００、２０００の中心長手方向軸に対して垂直な平面である。

【0105】

[00105]前縁３００６は、複数の突起３００２の上昇及び下降によって生成された連続的な波状のプロファイルを有する。突起３００２の寸法を説明するために使用される「波長」及び「振幅」という用語は、ここでは特に適切である。波長は３００８で示され、振幅は３０１０で示される。突起３００２は、図に示すように、突起３００２が一緒になって横方向に位置合わせされた突起３００２のリングを形成するように、その長さに沿って湾曲している。突起は、ダクトに沿ってではなく（例えば、ダクトの内面又は外面に沿ってではなく）、ダクトの円周の周りに伸長することは注目に値する。これは、性能を改善し、及び／又は構造を単純化することができる。

【0106】

[00106]図４及び図５を参照すると、設備１１０が示されている。設備１１０は、航空機又は船舶に設置するためのものである。設備１１０は、流体流に影響を与えるためのものである。１つの例示的な実施形態では、設備１１０は、その全体構造が上述したダクト設備１００と類似している。すなわち、設備１１０はダクトセクションを含むことができる。
しかしながら、設備１１０は、ダクト以外のセクション及び流れ制御面にも用途がある。

【0107】

[00107]設備１１０において、第１のセクション１１００は、渦発生表面３１００を提供するように選択的に構成可能である。渦発生器３１００は、流体流に渦を誘発するために設けられる。例示的な一実施形態では、流体流は、（例えば、空気流とは対照的に）液体流である。

【0108】

[00108]設けられた渦発生表面３１００は、複数の突起３１０２を備える。「突起」という用語は、鋸歯状及び／又は波状を含むことが意図される。上述のように、各突起は、長さ（「波長」と説明されることがある）及び高さ（「振幅」と説明されることがある）を有する。突起３００２は、第１の方向１１０６と実質的に反対の方向に突出している。

【0109】

[00109]このようにして、設備１１０は、渦発生表面が設けられず、それによって流体流と相互作用して流体流内に渦を誘発しない構成で構成可能である。設備１１０は、渦発生表面３１００が提供され、それによって、流体流と相互作用し、その中に渦を誘発する構成で選択的に構成可能である。渦発生表面３１００が、ある範囲又は程度まで（例えば、部分的に）提供され、それによって、流体流と相互作用し、その中に渦をある範囲又は程度まで誘発する構成で、設備１１０は選択的に構成可能である。有利には、これにより、渦発生表面３１００を使用して流体流内に渦を誘発することが望ましい又は必要であると考えられるときに、渦発生表面３１００を提供するように設備１１０を構成することが可能になる。有利なことに、これはまた、渦発生表面３１００が除去されることを可能にするか、又は別様に、流体流内で相互作用するように提供されないことを可能にし、これは、適切な場合、抗力を低減させる、又はクラフト後流を増加させるために有益であることがある。これらの利点は、特に、液体（例えば、水）環境において企図されておらず、実現可能でもなかった。このような用途から可能な利点を考えると、これは驚くべきことである。

【0110】

[00110]上述したように、設備１１０内に設けられた渦発生表面３１００は、流体流と相互作用して流体特性の第２のセットを誘発し、流体特性の第２のセットは、流体流の渦度の大きさの増加を含む。渦発生表面３１００は、渦発生表面３０００の形態及び突起３００２の間隔に対応する複数の周期的な離間した渦を誘発するように構成される。

【0111】

[00111]渦発生表面３１００による渦の発生は、提供されるとき、後流の渦度の大きさの低減に役立つ。加えて、第１及び第２のセクション１１００、２１００の外側表面上の流れの分離は、関係する渦発生表面３１００のない推進ユニットと比較して、低減される。これは、有利なことに、同等のエネルギー入力に対して推力発生の増加をもたらす。全体として、これは、より効率的な推進ユニット、乱流後流の制御、及び下流渦巻き運動の低減を提供する。さらに、向上したボラードプル性能が取得され、キャビテーションの発生が抑制され、気中／水中放射音が低減される。

【0112】

[00112]設備１１０は、第２のセクション２１００を更に備える。第１のセクション１１００及び第２のセクション２１００は、渦発生表面３１００を提供するように互いに対して移動可能である。

【0113】

[00113]設備１１０は、コントローラ１１２を更に備える。コントローラ１１２は、渦発生表面３１００の選択的構成を実施するように配置される。すなわち、この例示的な実施形態では、コントローラ１１２は、渦発生表面３１００を提供することが必要であるか又は望ましいときに、アクチュエータを制御して伸長又は拡張させ、又は後退又は収縮させる。例えば、コントローラは、以下のように渦発生表面３１００の選択的構成を実施することができる：
ａ．ユーザコマンド；
ｂ．追加のセンサ設備１１４、例えば、乱流、クラフト速度及び／又は流体流速度又はこれらに類するものを測定及び検出するように動作可能なセンサ設備からの入力；及び／又は
ｃ．環境条件、例えば、乱流のレベル、他のクラフトへの近接度、時刻、高度又はこれらに類するもの。

【0114】

[00114]第１のセクション１１００は、弾性膜１１０２及びアクチュエータアセンブリ１１０４を備える。アクチュエータアセンブリ１１０４は、弾性膜のプロファイルを調整して渦発生表面３１００を提供するように動作可能である。

【0115】

[00115]弾性膜１１０２は、第２のセクション２１００の前縁を横切るセクションに設けられる。アクチュエータアセンブリ１１０４は、複数の線形アクチュエータを備え、弾性膜１１０２の各部分に対して１つのアクチュエータである。後退位置では、アクチュエータは、第２のセクション２１００の中に戻るように伸長する。

【0116】

[00116]アクチュエータを作動させることにより、アクチュエータは、第２のセクション２１００から離れるように延びて弾性膜セクションに接触し、弾性膜セクションを第２のセクション２１００から離れるように付勢し、それによって、第２のセクション２１００の前縁に一連の突起を備える渦発生表面３１００を提供する。

【0117】

[00117]上述した実施形態は、アクチュエータアセンブリ１１０４及び弾性膜１１０２を備えるが、渦発生表面を提供するように選択的に構成可能な他の構造が好適である。例えば、一例示的実施形態では、第１のセクションは、形状記憶合金を備え、熱、例えば、加熱された流体の印加は、形状記憶合金を変形させ、一連の突起を提供する。別の例示的な実施形態では、第１のセクションは、剛性突起部材を備えることができ、弾性付勢手段、又は実際には上述したものと類似したアクチュエータアセンブリは、突起部材を第２のセクションから伸長させ、及び／又は第２のセクション内に後退させることができる。

【0118】

[00118]渦発生表面の利点は、以下に提供される以下の非限定的な例を参照して定量化される。提供された例はダクトセクションに関するものであるが、当業者であれば、他のセクションと共に渦発生表面を使用することによって同様の利点を得ることができ、したがって、両方の設備１００、１１０の利点を例示することを理解するであろう。

【0119】

[00119]図６及び図８は、流体流と相互作用する第１のダクト及びプロペラを示す。ダクト及びプロペラは、幾何学的パラメータの第１のセットを有するような形状及びサイズにされる。当業者であれば、ダクト及びプロペラ設備に適した幾何学的パラメータは、設備の特定の用途及び使用に依存することを理解するであろう。図６のダクトの外側を囲む同心リングは、ダクトの前縁によって誘発された抗力を示す。図８では、ダクトを囲む連続したリングによって示される、リング形状の流れ方向の後流パターンを見ることができる。

【0120】

[00120]図７及び図９は、流体流と相互作用する第２のダクト及びプロペラを示す。第２のダクト及びプロペラは、図６及び図８の第１のダクト及びプロペラと同一の幾何学的パラメータを有する。図７及び図９では、ダクト及びプロペラに加えて、ダクトの前縁に渦発生表面が設けられている。

【0121】

[00121]図７に見ることができるように、抗力の領域は、ダクトの円周の周りに周期的な間隔で区画化される。これは、渦発生表面を設けたことによるものである。結果として、これは、例１のダクト及びプロペラと比較したとき、より少ない全体的抗力を生成する。この例では、総抗力が５０％減少する。

【0122】

[00122]図９に見られるように、逆回転する流れ方向の渦が渦発生表面によって誘発されるが、それらは上記の例１にはなかった。図から分かるように、渦は、ダクトの円周の周りで空間的に分離され、すなわち離間されている。すなわち、渦発生表面は、複数の離間した渦を誘発するように構成される。誘発される渦は周期的である。

【0123】

[00123]誘発された渦は、後流の大きさの低減を助ける。図６と図７とを比較すると、ダクトは、流体流と相互作用して流体特性の第１のセット（例えば、第１の後流パターン）をもたらすように示されているが、渦発生表面は、流体流と相互作用して流体特性の第２のセット（例えば、第２の後流パターン）を誘発する。図９に示されるように、流体特性の第２のセットは、驚くべきことに、後流の渦度の大きさを低減させる、流体流の渦度の大きさの増加を含んでもよい。

【0124】

[00124]さらに、例２におけるダクトの外側表面上の流れ分離は、渦発生表面を設けた結果として、例１の流れ分離よりも低い。これは、有利なことに、同等のエネルギー入力に対して推力発生の増加をもたらす。全体として、これは、より効率的な推進ユニット、乱流後流の制御、及び下流渦巻き運動の低減を提供する。また、向上したボラードプル性能が取得され、キャビテーションの発生が抑制され、水中放射音が低減される。

【0125】

[00125]図１０を参照すると、流体流をガイドする方法が示される。ステップＳ１０００は、渦発生表面を備える第２のダクトセクションを使用して流体流内に渦を発生させることを含む。ステップＳ１００２は、第１のダクトセクション内に流体流を受け入れることを含む。

【0126】

[00126]図１１を参照すると、渦発生表面を提供するように選択的に構成された第１のセクションを備える設備において液体流に影響を与える方法が示されている。ステップＳ２０００は、液体流内に渦を誘発する渦発生表面を提供するように第１のセクションを構成することを含む。

【0127】

[00127]図１２を参照すると、一連の横方向に位置合わせされた突起を備える渦発生表面を提供するように選択的に構成可能な第１のセクションを備える設備において流体流に影響を与える方法が示されている。ステップＳ３０００は、流体流内に渦を誘発する渦発生表面を提供するように第１のセクションを構成することを含む。

【0128】

[00128]本明細書で説明される装置は、いくつかの例では、完全に新しい独立型のエンティティとして作製又は製造されることができる。しかしながら、少なくともいくつかのインプリメンテーションは、上記の利点を実現するために容易に改造することができ、例えば、本明細書で説明したような渦発生表面を既存の流れ作用面又は物体に改造すること、又は既存の渦発生表面を異なる位置に移動させることなどができる。

【0129】

[00129]上記のように、態様及び実施形態は密接に関連し、相互に関係しており、任意の１つの態様又は実施形態の異なる特徴を、別の態様又は実施形態の特徴に加えて、又はその代わりに使用することができる場合があることが理解されるであろう。

【0130】

[00130]本発明のいくつかの好ましい実施形態が示され、説明されているが、さまざまな変更や修正が、添付の特許請求の範囲において規定されるような本発明の範囲から逸脱することなくなされてもよいことが、当業者によって認識される。

【0131】

[00131]添付の図面を参照した上記の説明は、特許請求の範囲及びそれらの均等物によって定義される本開示の様々な実施形態の包括的な理解を助けるために提供される。これは、その理解を助けるために様々な具体的な詳細を含むが、これらは単なる例示と見なされるべきである。したがって、本開示の精神及び範囲から逸脱することなく、ここで記述したさまざまな実施形態のさまざまな変更及び改良ができると、当業者であれば認識するだろう。さらに、明瞭さ及び簡潔さのために、既知の機能及び構成の記述は省略した。

【0132】

[00132]上記の説明及び特許請求の範囲で使用される用語及び単語は、書誌的な意味に限定されず、本開示の明確かつ一貫した理解を可能にするために本発明者によって使用されるにすぎない。したがって、本開示の様々な実施形態の以下の説明は、例示の目的でのみ提供され、添付の特許請求の範囲及びそれらの均等物によって定義される本開示を限定する目的では提供されないことが、当業者には明らかであろう。

【0133】

[00133] 文脈がそうでないと明らかに指示しない限り、単数形「a」、「an」、及び「the」は、複数形の指示対称を含むことを理解すべきである。「前」、「後」、「側部」、「上部」、「下部」、「上」、「下」、「内側」、「外側」、及びこれらに類する用語は、装置及びそのコンポーネントを、それが図示されている向きで参照するために使用され、その向きは、それが使用されることが意図されている向きであるが、他の形で限定するものと解釈されるべきではない。同様の参照番号は、図面全体を通して同様の特徴を示すために使用され、これらは縮尺通りではない。

【0134】

[00134]本明細書で説明される例示的な実施形態のうちの少なくともいくつかは、専用の特殊目的ハードウェアを使用して、部分的に又は全体的に構築されてもよい。本明細書で使用される「コンポーネント」、「モジュール」、又は「ユニット」などの用語は、特定のタスクを実行し、又は関係する機能を提供する、個別又は集積コンポーネントの形態の回路、フィールドプログラマブルゲートアレイ（FPGA）、又は特定用途向け集積回路（ASIC）などのハードウェアデバイスを含むことができるが、これらに限定されない。いくつかの実施形態では、説明される要素は、有形の永続的なアドレス指定可能な記憶媒体上に存在するように構成されてもよく、１つ以上のプロセッサ上で実行するように構成されてもよい。これらの機能要素は、いくつかの実施形態では、例として、ソフトウェアコンポーネント、オブジェクト指向ソフトウェアコンポーネント、クラスコンポーネント及びタスクコンポーネントなどのコンポーネント、プロセス、関数、属性、プロシージャ、サブルーチン、プログラムコードのセグメント、ドライバ、ファームウェア、マイクロコード、回路、データ、データベース、データ構造、テーブル、アレイ、及び変数を含んでいてもよい。例示的な実施形態は、本明細書で論じられるコンポーネント、モジュール、及びユニットを参照して説明されたが、そのような機能要素は、より少ない要素に組み合わされてもよく、又は追加の要素に分離されてもよい。任意選択の特徴の様々な組合せが本明細書に記載されており、記載された特徴は、任意の適切な組合せで組み合わせることができることが理解されるであろう。特に、任意の１つの例示的な実施形態の特徴は、そのような組み合わせが相互に排他的である場合を除いて、必要に応じて任意の他の実施形態の特徴と組み合わされてもよい。本明細書を通して、「含む（comprising）」又は「含む（comprises）」という用語は、指定されたコンポーネントを含むが、他の存在を排除しないことを意味する。

【0135】

[00135]本願に関連した本明細書と同時に、又は、それ以前に提出された、本明細書とともに公衆の閲覧に公開されるすべての文献や文書に注意が向けられ、そのような文献や文書のすべての内容が、参照によって本明細書に組み込まれている。

【0136】

[00136]本明細書（任意の添付の特許請求の範囲、要約書、及び、図面を含む）に開示された特徴のすべて、及び／又は、このように開示された任意の方法又はプロセスのステップのすべては、そのような特徴及び／又はステップのうちの少なくともいくつかが相互に排他的である組み合わせを除き、任意の組み合わせで組み合わされてよい。

【0137】

[00137]本明細書（任意の添付の特許請求の範囲、要約書、及び、図面を含む）に開示された各特徴は、そうではないと明示的に述べられない限り、同じ、均等な、又は、類似する目的に役立つ代替の特徴によって置き換えられてもよい。したがって、そうではないと明示的に述べられない限り、開示された各特徴は、均等物又は類似した特徴からなる共通の一連のもの１つの例にすぎない。

【0138】

[00138]本発明は、前述の実施形態の細部に制限されない。本発明は、本明細書（任意の添付の特許請求の範囲、要約書、及び、図面を含む）に開示された特徴の、任意の新規の１つ、又は、任意の新規の組み合わせに及び、あるいは、このように開示された任意の方法又はプロセスのステップの任意の新規の１つ、又は、任意の新規の組み合わせに及ぶ。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【国際調査報告】