(57)【要約】      （修正有）【課題】簡単、小型、軽量化をはかった吸引デバイスを提供する。【解決手段】能動抽気またはエーロフォイル境界層制御システム３８は、圧力面と吸引面２６との間を搬送されてもよく、少なくとも１つの誘導壁３９、１つ以上の排気壁４０、および誘導壁３９と排気壁４０との間にチャンバ４１を持つ筐体を含む。誘導壁３９は、例えば多孔のガス透過性の、および／または例えば開口４２で開口された外面２８ａを有する。誘導壁３９は、吸引面３８において、抽気通路の一部であり、壁３９の表面２８ａは、ブレードの吸引面２８と同一平面上にあり得る。排気壁４０は、側壁および端壁４０ｂ、４０ｃ、および底壁４０ｄを含んでもよく、このうちの１つ以上が１つ以上の排気ポート４４を有し得る。排気壁４０は、排気ポート４４も同様に吸引面２８の下に放出されるように、吸引面２８の下または裏に埋め込まれ得る。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
エーロフォイル能動境界層制御システムであって、
誘導壁と、少なくとも１つの排気ポートを有する排気壁と、前記誘導壁と前記排気壁との間にあるチャンバとを含む、筐体と、
前記誘導壁と前記少なくとも１つの排気ポートとの間で流体連通し、前記少なくとも１つの排気ポートと整列するオリフィスを含む、前記チャンバ内の少なくとも１つの正味質量流束ゼロのアクチュエータと、を備える、エーロフォイル能動境界層制御システム。
【請求項２】
前記誘導壁は、ガス透過性表面を含む、請求項１に記載のシステム。
【請求項３】
前記少なくとも１つの排気ポートは、ノズルを含む、請求項１に記載のシステム。
【請求項４】
前記アクチュエータのオリフィスは、前記ノズルを通って長手方向に伸長する排気軸に沿った方向で前記ノズルと軸方向に重なる、請求項３に記載のシステム。
【請求項５】
前記ノズルは、前記アクチュエータのオリフィスよりも直径が大きい、請求項３に記載のシステム。
【請求項６】
前記ノズルは、前記排気壁の内側の入口と、前記排気壁の外側の出口とを含む、請求項３に記載のシステム。
【請求項７】
前記ノズル入口は、前記ノズル出口よりも大きい直径を有し、前記アクチュエータのオリフィスは、開口端で円錐形に収束し、前記ノズル入口に取り囲まれている、請求項６に記載のシステム。
【請求項８】
前記アクチュエータのオリフィスは、前記少なくとも１つの排気ポートと位置合わせされる、請求項１に記載のシステム。
【請求項９】
請求項１に記載のシステムを含むエーロフォイルであって、
前端面と、
前記前端面と離間する後端面と、
前記前端面と後端面との間に伸長する圧力面と、
前記前端面および後端面を伸長する吸引面と、
前記吸引面へと開放され、エーロフォイルを貫通して伸長する抽気通路であって、作動流体がこれを通り、前記吸引面からの作動流体が能動的に排気されるように流れる、抽気通路と、をさらに含み、
請求項１に記載の前記システムは、前記吸引面において前記抽気通路の一部となっている前記システムの前記誘導壁とともに、前記圧力面と吸引面との間で搬送される、エーロフォイル。
【請求項１０】
前記抽気通路は、
前記吸引面上で作動流体を受容するための前記吸引面の注入口と、
前記注入口と連絡し、前記注入口から前記先端領域に向かって前記作動流体を運搬するように構成される、導管と、
前記導管から前記作動流体を排気するための、前記導管と連絡し、前記注入口の半径方向外向きに配置される排気口と、を含む、請求項９に記載のエーロフォイル。
【請求項１１】
エーロフォイル用能動抽気システムであって、
誘導壁と、少なくとも１つ以上の排気ポートを有する排気壁と、前記誘導壁と排気壁との間にあるチャンバとを含む、筐体と、
前記チャンバの中に置かれ、前記誘導壁を通じて集合的に流体を誘導し、および前記１つ以上の排気ポートを通じて選択的に流体を排気することにより、前記エーロフォイルを通る抽気を少なくとも増大させるように構成され、および位置付けられる、複数の正味質量流束ゼロのアクチュエータと、を備える、エーロフォイル用能動抽気システム。
【請求項１２】
前記誘導壁は、多孔面または開口面のうちの少なくとも１つを含み、前記排気ポートは、ノズル入口を含むノズルを含む、請求項１１に記載のシステム。
【請求項１３】
請求項１２に記載のシステムであって、前記ノズル入口は、ノズル出口よりも大きい直径を有し、前記アクチュエータのオリフィスは、開口端で円錐形に収束し、前記ノズル入口に取り囲まれており、前記アクチュエータのオリフィスは、前記ノズルを通って長手方向に伸長する排気軸に沿った方向に前記ノズルに軸方向に重なる、システム。
【請求項１４】
前記アクチュエータのオリフィスは、前記排気ポートと位置合わせされる、請求項１１に記載のシステム。
【請求項１５】
請求項１１に記載のシステムを含むエーロフォイルであって、
前端面と、
前記前端面と離間する後端面と、
前記前端面と後端面との間に伸長する圧力面と、
前記前端面および後端面を伸長する吸引面と、
前記吸引面へと開放され、エーロフォイルを貫通して伸長する抽気通路であって、作動流体がこれを通り、前記吸引面からの作動流体が能動的に排気されるように流れる、抽気通路と、をさらに含み、
請求項１１に記載の前記システムは、前記吸引面において前記抽気通路の一部となっている前記システムの前記誘導壁とともに、前記圧力面と吸引面との間で搬送される、エーロフォイル。
【請求項１６】
前記筐体は、複数の排気壁であって、それぞれが複数の前記排気ポートを有し、それぞれが多数のアクチュエータに対応する排気壁を含む、請求項１１に記載のシステム。
【請求項１７】
前記複数のアクチュエータは、側壁、端壁、および底壁に関連付けられるアクチュエータを含む筐体の中に均等に配分されるアレイ状に配列される、請求項１１に記載のシステム。
【請求項１８】
エーロフォイル吸引面を流れる流体の境界層を能動的に制御する方法であって、
前記流体のうちの少なくともいくらかを、前記吸引面の一部分を通して前記吸引面の下のチャンバの中、および前記チャンバの中に置かれた正味質量流束ゼロのアクチュエータのオリフィスの中へと誘導することと、
前記アクチュエータの前記オリフィスを通して、および前記アクチュエータのオリフィスと整列する排気ポートを通して、流体を前記アクチュエータから排気し、前記チャンバから前記エーロフォイルの内部へと排気することと、を含む、方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、概してエーロフォイルに関し、より具体的には、作動流体に開放された流体通路を持つ表面を有するエーロフォイル用の境界層吸入制御に関する。
【背景技術】
【０００２】
エーロフォイルは、表面を流れる作動流体と反応する、または作用する表面を有する。例えば、航空機は、航空機の翼を含み、航空機を上昇させる、または支持するための作動流体がこの上を流れる。別の例において、風力タービンは、発電機に取り付けられたハブ、およびこのハブと発電機とを回転させ、電気を生成するために、風と反応するための、ハブから半径方向外向きに伸長する数個のブレードを含む。類似の例は、船用プロペラ、タービンエンジンのロータ、ヘリコプタのロータ、および同等物などに存在する。
【０００３】
作動流体とエーロフォイルの表面との間の相対運動の間、異なる層の流体流動が特定され得る。そのうち、エーロフォイル表面に最も近い流体流動層は、境界層として知られる。境界層は、表面への接近関数としてエーロフォイル表面に対して流体速度が減少する流体薄層を特徴とする。境界層内の流れは、層流である場合があり、表面の輪郭をたどるように、異なる速度の流体薄層が緩やかに変化する速度プロフィールを作り出す。しかしながら、エーロフォイル表面のある特定の部分にわたる境界層内の流体の流れは乱流となる場合があり、平均流がエーロフォイル表面の輪郭をたどり続ける場合がある一方で、流体中に追加的な速度依存の速度摂動が発生する。乱流境界層は、表面の近くでより速い平均速度を有し、層流境界層よりも分離の影響を受けにくい。エーロフォイル表面が急激に回転したり、または衝撃波が発生したりすると、流体の流れがエーロフォイル表面から分離する場合があり、本体表面の近くで比較的低圧および逆流に終わり、よって抗力、上昇の減少、または制御有効性の低下の一因となる。
【０００４】
したがって、境界層を除去するために、付随する流体の流れを維持するためのエーロフォイル表面上の戦略的な場所に吸引デバイスが用いられ、よって抗力を低減し、上昇を増加し、および／または制御有効性を高めるために、流れの分離を遅延および／または低減する。従来の吸引デバイスは効果的であるが、しばしば複雑、大型、および／または重い。
【発明の概要】
【０００５】
能動エーロフォイル境界層制御システムは、誘導壁、少なくとも１つの排気ポートを有する排気壁、およびこの誘導壁と排気壁との間にあるチャンバを含む筐体を含む。システムはまた、誘導壁と少なくとも１つの排気ポートとの間で流体連通し、かつこの少なくとも１つの排気ポートと整列するオリフィスを含む、少なくとも１つの正味質量流束ゼロのアクチュエータをチャンバ内に含む。
【０００６】
追加的に、誘導壁、１つ以上の排気ポートを有する排気壁、この誘導壁と排気壁との間にあるチャンバを含む筐体を含む、エーロフォイル用の能動抽気システムが提供される。システムはまた、チャンバ内に置かれ、誘導壁を通じて集合的に流体を誘導し、および１つ以上の排気ポートを通じて選択的に流体を排気することにより、エーロフォイルを通る抽気を少なくとも増大させるように構成され、および位置付けられる、複数の正味質量流束ゼロのアクチュエータを含む。
【０００７】
エーロフォイル吸引面を流れる流体の境界層を能動的に制御する方法もまた提供される。本方法は、流体のうちの少なくともいくらかを、吸引面の一部分を通してこの吸引面の下のチャンバの中、およびこのチャンバの中に置かれた正味質量流束ゼロのアクチュエータのオリフィスの中へと誘導することを含む。本方法はまた、アクチュエータのオリフィスを通して、およびアクチュエータのオリフィスと整列する排気ポートを通して、流体をアクチュエータから排気し、チャンバからエーロフォイルの内部へと排気することを含む。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
これらおよび他の特徴および利点は、以下の１つ以上の本発明の実施形態の詳細な説明および図面と関連して当業者に明白となろう。
【０００９】
【図１】風車タービンブレード内部に具現化された境界層制御システムの例示的実施形態の部分的透視概略図である。
【図１Ａ】図１のブレードの（軸Ｂに沿っているが、先端から根元へと逆方向の）ミッドスパン断面図である。
【図２】図１のシステムの拡大された立体図である。
【図３】図２のシステムの線３に沿い、一対のアクチュエータを含む断面図、概略図、側面図である。
【図４】吸気状態の図３のアクチュエータの拡大された概略図である。
【図５】呼気状態の図３のアクチュエータの拡大された概略図である
【図６】アクチュエータのアレイおよび対応するノズルを含む、境界層制御システムの別の例示的実施形態の部分的透視概略図である。
【図７】アクチュエータのうちの１つおよび対応するノズルのうちの１つの概略端面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
図１は、エーロフォイルの境界層を制御するための能動抽気システム３８の例示的実施形態を示す。図示されるエーロフォイルの例において、ロータ１０は、軸Ａの周囲を回転することを意図したロータ１０の回転軸Ａを画定するハブ１２を含む。ロータ１０はまた、ハブ１２からブレード１４の縦軸Ｂに沿って概して半径方向外向きに伸長するロータのブレード１４のうちの１つ以上を含む。３つの別個のブレード１４が示されているが、任意の適切な数量のブレードが用いられ得る。概して、ロータ１０のコンポーネントは、鋳造、鍛造、金型成形、機械加工、スタンピング、および／または同等のものを含む、当業者に周知の技術に従って製造されることができる。同様に、このコンポーネントを作成するために、アルミニウムまたは鋼などの金属、複合材料、ポリマー材料、および／または同等のものなどの任意の適切な材料が用いられることができる。
【００１１】
例示的実施形態は、風力タービン環境における使用に関して記載および図示される。しかしながら、記載が進むにつれて、本発明が多くの異なる用途において有用であり、多くの他の実施形態において実行され得ることが理解されよう。この点について、および本明細書および特許請求の範囲において用いられる場合、本開示が風力タービン用途だけでなく、例えば航空機およびプロペラ、タービンエンジンロータ、ヘリコプタのロータ、およびさまざまな他の用途などの他のエーロフォイルの用途にも、エーロフォイルとともに用いられる作動流体の種類に関わらず適用されるということが理解されよう。
【００１２】
再び図１を参照して、エーロフォイルまたはブレード１４は、ハブ１２に近位の根元領域１６、およびハブ１２に遠位であり、根元領域１６の半径方向外向きの先端領域１８を含む。根元領域１６は、例えば、成形、鋳造、鍛造、溶接、締結、または任意の他の適切な手法によってハブ１４に統合的にまたは別個に連結されることができ、およびブレードピッチを多様にするため、軸Ｂの周囲のハブに関連して回転可能であることができる。先端領域１８は、ブレード１４の半径方向に最も外側の表面２０を含み得る。ブレード１４はまた、根元と先端領域１６、１８との間に伸長する前端または表面２２、および根元と先端領域１６、１８との間に伸長する後端または表面２４を含む。前端面２２および後端面２４は、曲線、平坦、尖状、および／または任意の他の適切な形状（複数可）であり得る。
【００１３】
図１を参照して、ブレード１４はさらに、根元と先端領域１６、１８との間に伸長する第１または圧力面２６（図１Ａ）ならびに前端面２２および後端面２４、ならびに根元と先端領域１６、１８との間に伸長する第２または吸引面２８ならびに前端面２２および後端面２４を含む。圧力面および吸引面２６、２８は、任意の適切な形状（複数可）または輪郭（複数可）であってもよく、ブレード１４は、エーロフォイルの形である必要はなく、任意の適切な形状であってもよく、任意の適切な角度（複数可）で配置されてもよい。
【００１４】
ブレード１４は追加的に、吸引面２８に開放された、ブレード１４を貫通して伸長し、先端領域２０、後端面２４、または両方に出る抽気通路３０を含む。抽気通路３０は、低エネルギーの作動流体を吸引面２８から抽気して効率を向上するために提供される。作動流体を吸引面２８から能動的に抽気するために、作動流体は吸引面２８の中へ、および抽気通路３０を通って流れ、これにより吸引面２８上の作動流体の境界層剥離および／または層流剥離バブルを防止または低減する。
【００１５】
図１に示されるように、抽気通路３０は概して、ブレード軸Ｂに沿って、または並行に伸長し得る。しかしながら、抽気通路３０は、軸Ｂに対して任意の適切な角度で配置されてもよく、前端面２２と後端面２４との間の中心にある必要はない。抽気通路３０は、吸引面２８上で作動流体を受容するための吸引面２８に置かれた注入口３２と、作動流体をブレード表面に再び接触しないように別々の出口を通ってブレードのウェークへと導く、ブレード１４の先端および／または後端領域１８に向かって半径方向外向きの方向に、注入口３２から運搬するための、注入口３２と連絡する導管３４を含む。抽気通路３０はまた、ブレード１４から作動流体を排気するための、導管３４と連絡し、注入口３２の半径方向外向きに配置される排気口３６を含む。
【００１６】
注入口３２は、任意の適切なサイズおよび形状であり得る。例えば、注入口３２は、吸引面２８のうちの少なくとも一部分にわたって円周方向および半径方向に伸長し得る長方形または任意の他の適切な形状の表面部分であってもよく、これは注入口３２および抽気システム３８がなければ別様に境界層剥離を経験し得る。注入口３２は、軸Ｂと平行に伸長してもよく、例えば、前端面２２と後端面２４との間の中心に置かれ得る。しかしながら、注入口３２は、軸Ｂに対して任意の適切な角度で配置されてもよく、前端面２２と後端面２４との間の中心にある必要はない。
【００１７】
本明細書において以下でより詳細に記載されるように、ポンプ力が作動流体を注入口３２の中へと引き入れ、流体を導管３４を通って排気口３６から外へと押し出す。かかる流体の流れは、境界層を減少させるか、または薄くすることができ、またブレード１４の吸引面２８の作動流体の層流剥離を少なくとも減少させ、好ましくは防止し得る。導管３４は、１つ以上の別個のコンポーネントおよび／またはエーロフォイルのブレード１４の中空内部を含み得る。作動流体は、以下に記載するように、加圧下で抽気通路３０を通って能動的に流れる。
【００１８】
図２および図３を参照して、能動抽気またはエーロフォイル境界層制御システム３８は、圧力面と吸引面２６、２８（図１）との間を搬送されてもよく、少なくとも１つの誘導壁３９、１つ以上の排気壁４０、および誘導壁３９と排気壁４０との間にチャンバ４１（図３）を持つ筐体を含む。誘導壁３９は、例えば多孔のガス透過性の、および／または例えば開口４２で開口された外面２８ａを有する。したがって、誘導壁３９は、吸引面３８において、抽気通路３０の一部であり得る。より具体的には、壁３９の表面２８ａは、ブレード１４の吸引面２８と同一平面上にあり得る。排気壁４０は、側壁４０ａおよび端壁４０ｂ、４０ｃ、および底壁４０ｄを含んでもよく、このうちの１つ以上が１つ以上の排気ポート４４（図２）を有し得る。排気壁４０は、排気ポート４４も同様に吸引面２８の下に放出されるように、吸引面２８の下または裏に埋め込まれ得る（図１）。筐体は長方形として図示されているが、任意の適切な形状およびサイズ、および／または構成であり得る。
【００１９】
システム３８はまた、チャンバ４１内に１つ以上の正味質量流束ゼロの（ＺＮＭＦ）アクチュエータ４８を含む。これらのアクチュエータ４８は、前記エーロフォイルを通る抽気を少なくとも増大させるように構成され、および位置付けられる。アクチュエータ４８の有無にかかわらず、注入口３２、排気口３６、それらの間の導管３４によっていくらかの受動抽気が発生することがあり、ロータ１０の回転によって遠心ポンプ力がもたらされる。アクチュエータ４８は、誘導壁を通じて集合的に流体を誘導し、および１つ以上の排気ポートを通じて選択的に流体を排気することにより、受動抽気を増大させ得る。
【００２０】
例えば、および図３〜図５を参照して、ＺＮＭＦアクチュエータ４８、１４８は、サイクルの吸気部分の間に蛇腹式の動作を模倣して流体をチャンバ４１（図３）およびアクチュエータ４８、１４８の中へと引き入れることができ（図４に最も良好に図示される）、およびサイクルの呼気部分の間に流体を押し出すことができる（図５に最も良好に図示される）。それぞれのアクチュエータ４８、１４８は、誘導壁３９（図３）と排気ポート４４のうちの対応するものとの間で流体連通し、これらと軸方向に整列したオリフィス４９、１４９を含み得る。排気ポート４４は、例えば、排気壁４０からチャンバ４１へと内向きに伸長し得るノズル４６を含み得る（図３）。すべての作動流体がアクチュエータ４８、１４８の中へと引き入れられる必要はない。むしろ、注入口３２（図３）を通って誘導された流体の一部分のみがアクチュエータ４８、１４８の中へと吸い込まれ、アクチュエータ４８、１４８から吐き出される。かかる呼気は、流れを増大させるか、または他の部分の流体の排気ポート４４（複数可）を通る流れの巻き込みを増進する働きをし得る。
【００２１】
図４を参照して、アクチュエータのオリフィス１４９は、対応する排気ポート４４と位置合わせされ得る。例えば、図示されるように、アクチュエータのオリフィス１４９は、ノズル４６を通って長手方向に伸長する排気軸Ｅに沿った方向でノズル４６と軸方向に重なる。別の例において、図示されるように、ノズル４６は、アクチュエータのオリフィス１４９よりも直径が大きい場合がある。オリフィス１４９は、任意の他の適切な手法で排気ポート４４と位置合わせされ得る。
【００２２】
図３を参照して、ノズル４６は、排気壁の内側４０に入口４５を、および排気壁の外側４０に出口４７を含み得る。図示されるように、ノズル４６は概して円錐台形状であってもよく、ノズル入口４５はノズル出口４７よりも大きい直径を有してもよく、およびアクチュエータのオリフィス４９は開口端で円錐形に収束し、ノズル入口４５に取り囲まれていてもよい。したがって、アクチュエータ４８および排気口４４の配列は、効率的なポンピングおよび流体の流れの正確な制御のためのパルス可能エジェクタまたはシンセティックジェットを提供し得る。
【００２３】
システム３８はまた、アクチュエータ４８と連絡するコントローラ５２を含み得る。概して、コントローラ５２は、格納された命令および／またはデータに照らして任意の適切なセンサおよび任意の他の適切な入力デバイスからの入力を受信して処理し、アクチュエータ４８に連結された電源（図示せず）、アクチュエータ４８自体、電源とアクチュエータ４８との間のスイッチ、および任意の他の適切なデバイスに出力信号を送信し得る。コントローラ５２は、システム３８を動作させるための電気または電気的パルスをアクチュエータ４８に提供するようにプログラムされ得る。アクチュエータ４８のパルスの持続時間および同期は、抽気の流れの巻き込みを最大限とするように最適化され得る。パルスは、アクチュエータの循環的動きと流体の慣性／圧縮率特性との間のやりとりを最適化するために、数ナノ秒程度の短さでもよく、または必要に応じた長さでもよく、また非常に速い速度（数ＫＨｚまで）で繰り返されることができる。
【００２４】
コントローラ５２は、例えば、電気回路、電子回路またはチップ、および／またはコンピュータを含み得る。別個に示されていないが、コントローラ５２は概して、プロセッサ、プロセッサに連結され得るメモリ、およびコントローラ５２を１つ以上の他のデバイスと連結する１つ以上のインターフェースを含み得る。図示されていないが、コントローラ５２および他の電気動力システムデバイスには、例えば、アクチュエータの動作に適した電圧に調整するための１つ以上の変圧器と結合され得る、１つ以上のバッテリ、燃料電池、または同等物などの、比較的低電圧の電源によって電気が供給され得る。
【００２５】
コントローラプロセッサは、アクチュエータ４８のための少なくともいくつかの機能性を提供する命令を実行し得る。本明細書において用いられる場合、「命令」という用語は、例えば、制御論理、コンピュータソフトウェア、および／またはファームウェア、プログラム可能命令、または他の適切な命令を含み得る。プロセッサは、例えば、１つ以上のマイクロプロセッサ、マイクロコントローラ、特定用途向け集積回路、プログラム可能論理デバイス、フィールドプログラマブルゲートアレイ、および／または任意の他の適切な種類の電子処理デバイス（複数可）を含み得る。
【００２６】
また、コントローラのメモリは、によって受け取られた、またはコントローラにロードされたデータ用、および／またはプロセッサで実行可能な命令用に記憶装置を提供するように構成され得る。データおよび／または命令は、例えば、ルックアップテーブル、式、アルゴリズム、マップ、モデル、および／または任意の他の適切な形式として格納され得る。メモリは、例えば、ＲＡＭ、ＲＯＭ、ＥＰＲＯＭ、および／または任意の他の適切な種類の記憶装置物品および／またはデバイスを含み得る。
【００２７】
さらに、コントローラのインターフェースは、例えば、アナログ／デジタルまたはデジタル／アナログ変換器、シグナルコンディショナ、増幅器、フィルタ、他の電子デバイスまたはソフトウェアモジュール、および／または任意の他の適切なインターフェース、を含み得る。インターフェースは、例えば、ＲＳ−２３２、並列、小型コンピュータシステムインターフェース、ユニバーサルシリアルバス、および／または任意の他の適切なプロトコル（複数可）に適合し得る。インターフェースは、コントローラが他のデバイスと連絡することを支援または可能にするため、回路、ソフトウェア、ファームウェア、または任意の他のデバイスを含み得る。
【００２８】
図６は、エーロフォイルの境界層を制御するための能動抽気システム１３８の例示的実施形態を示す。本実施形態は、多くの点において図１〜図６の実施形態に類似し、いくつかの作図の表示を通してこれらの実施形態間における同様の数字は概して同様または対応する要素を指定する。したがって、本実施形態の記載は本明細書において互いに組み込まれ、これらの実施形態に共通する主題の記載は概して繰り返されない場合がある。
【００２９】
システム１３８は、明確にするために省略された誘導壁、１つ以上の排気壁１４０、およびチャンバ１４１を持つ筐体を含む。排気壁（複数可）１４０は、どちらかが明確にするために省略されている側壁１４０ａおよび端壁１４０ｂ、ならびに底壁１４０ｄを含み得る。壁１４０のうちの１つ以上は、１つ以上の排気ポート１４４を有し得る。排気ポート１４４は、例えば、排気壁（複数可）１４０からチャンバ４１へと内向きに伸長し得るノズル１４６を含み得る。ノズル１４６は、排気壁１４０の内側に入口１４５を、排気壁１４０の外側に出口１４７を含み得る。
【００３０】
システム１３８はまた、チャンバ１４１内に複数のＺＮＭＦアクチュエータ１４８を含む。アクチュエータ１４８は、図示されるように、例えば、側壁１４０ａ、端壁１４０ｂ、および底壁１４０ｄに関連付けられるアクチュエータ１４８を含む筐体内に均等に配分され、アレイ状に配列されてもよく、または任意の他の適切な構成であり得る。それぞれのアクチュエータのオリフィス１４９は、対応する排気ポート１４４と位置合わせされ得る。例えば、図６に図示されるように、アクチュエータのオリフィス１４９は、軸方向にノズル１４６と重なる。また、図７に図示されるように、ノズル入口１４５は、アクチュエータのオリフィス１４９よりも直径が長くてもよく、これと同心円状に整列し得る。図示された例において、壁１４０ａ、１４０ｂ、１４０ｄはそれぞれ、対応するノズル１４６およびアクチュエータ１４８を有する。
【００３１】
本明細書に開示される抽気通路３０およびシステム３８は、ロータのブレード１４の吸引面２８にわたる境界層剥離を低減、排除、または防止し、ブレード１４の抗力および効率の悪さを付随して低減、排除、または防止する。例えば、抽気通路３０およびシステム３８は、流れが層流であるか乱流であるかに関わらず境界層剥離を低減、排除、または防止するために用いられることができ、および低レイノルズ数の用途における使用に特に有用であり得る。例えば、本明細書に開示される抽気通路３０およびシステム３８は、プロペラを回転させるために必要とされる電力を低減させ、高高度および／または低速回転におけるプロペラの効率を高めることができると考えられる。さらに、抽気通路３０およびシステム３８は、比較的重量が軽く、コストが低い。本明細書に開示される抽気または能動制御システムは層流および／または乱流境界層剥離を遅延、低減、または防止し得るが、本発明は層流または乱流境界層に限定されない。本開示システムは、複雑なタービンに依存するのではなく、抽気の流れを自然発生の低圧「シンク」に導き、抽気の流れを機外に「噴出」させる。開示されるシステムがなければ、ブレード外部に隣接する自然発生の圧は、十分な低圧「シンク」を提供するには高すぎることになり得る。
【００３２】
本明細書は、発明の制限を記載するのではなく、特許請求の範囲に列挙される本発明の実施形態の例の単なる説明である。本明細書の言語は、したがって、もっぱら説明用であり限定するものではない。明らかに、本明細書の記載が教示する内容から本発明を変更することは可能である。特許請求の範囲内で、当業者は上述した以外にも本発明を実施することができる。
【図１】
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【図１Ａ】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
2015038377.tif 000009
【図７】
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【外国語明細書】
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