JPH05507341A - 管部、管アセンブリおよび流体搬送方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるため要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 発明の名称 層流エルボ・システム 発明の背景分野 流れの分離及びそれに誘発される乱流及びエロージョンを除去又は減少するため に新規な流れシステム力１発明される。

従来技術の背景の記述 管のエルボで作られる乱流は、二ローション、雑音、振動、及び応力き裂の増加 を引き起こす。もし、二ルポカ）チェ・ソクノくルフ゛にあまりに近接しすぎて 位置されてしすると、それ番よ、チャタＩＪングを起こし、バルブシートに損傷 を与える。原子カプラントのｔＪ％合には、それは、プラントの安全性（二対す る脅威となり（辱る。１夏水器冷却システムでは、乱流か冷却水ボックスでの偏 った流れを発生させ、交代に、熱交換の効率を減少させる。湿った蒸気配管での 又は触媒粒子を運ぶ精練管でのエルボのエロージョン（よ、予期せぬ停止時間を 引き起こす。原子カプラントで番よ、転換の間（こ弱められる流体の衝撃に対し て、とき（こ、二重の断熱材の“Ｔ継手”が使用される。他には、通常、エロー ジョンの割合の高１１領域での衝撃エネルギーを吸収するため（こ渦流法が使用 される。壁を厚くし、ステンレス鋼３１６、チタニューム及びクロム・モ１ノブ デンを使用するのが、現行では、一般的なま（こあわせの解決である。大規模な 乱流のいくつかのトラブルを減少させため（こ１ま風洞で及び臨界流システムに おいて翼を曲（デる方法が必要とされるか、小規模の乱流が未だに存在する。従 来技術での方法（よ、ｌくイブシステムをより安全にし又はメインテナンス期間 を延長させるが、エルボに誘発される乱流の面前の問題（よ決して取り除去され ない。これは、ポテンシャル流れ、圧縮性、及び粘性流を含む非常に複雑な流体 機構の問題である。乱流は、短期間で均質な状態に返ろうとする自然法則による 、エルボによる流れの回転の結果である。従来技術の「フィクシズ」は、乱流の 要因に述べていなかった。そのため、あまり成功しなかった。

発明の概要 私の発明は、理論学習からの結果であり、プラズマの磁場による閉じ込めシステ ムで回転変換として知られている幾何学問題についての問題を減少することによ り、最初にステラレータに取り込まれ、そして、安定したプラズマ閉じ込めを伴 う磁場幾何学の多くの他の分野で使用される。私の発明は、流体の線流と磁束線 の数学的な相似性と、これらの関係された問題とを認識する。磁束管かある曲率 の半径に曲げられるとき、内側の半径は圧縮された磁束となり、外側の半径は伸 長されることになる。これは、勾配（Ｂ）と呼ばれる現象を誘発する。このよう な場に閉じ込められたプラズマは、勾配（Ｂ）　ドリフトと呼ばれる現象で失わ れる。

圧力が失われ、運動エネルギーに向かうこのプラズマは、流体の流れと、そのエ ルボで誘発される乱流に似ている。磁場での回転変換は、磁束管の軸の回りを磁 束が回転される所での数学的な解決であり、これにより、東線は等しい長さで曲 がっていくようになる。

流体の流れでは、粘性及び圧力ヘッドか含まれる。ここで発明したような回転変 換は、流体がエルボに入る前に、前回転を必要とする。この発明されたシステム は、チェノ・ラミナ・フロー・エルボー・システムと呼ばれ、それは、前回転子 と、セットとして合ったエルボから成る。前回転子は、エルボの曲かりを通る流 線が同じ長さになるように設計される。この発明の目的は、（ａ）エルボの誘発 される乱流を減少しくｂ）エルボを通る圧力損失を減少し くＣ）均一な流れの場を提供し、そのため加速又は減速か誘発されないようにな り、２つの層流又は堆積された粒子の流れで最も重要なことである （ｄ）管流のキャビテーション及び二ローションを除去しくｅ）管流の効率を向 上し、そして （ｆ）管システムの静粛性を向上する。

この発明の利点は、 （１）システムは動的なパーツを有していない。

（２）システムは流体の流れの速度とは独立している。

（３）システムは固定しており、流れに対する妨害が少しもない。

（４）システムは、エルボ及び前回転子を横切る圧力の降下て、効率化のために モニタ可能である。

（５）より大きい管サイズで、システムがサイトに設置てきる。

（６）システムは乱流で誘発される間の振動及び応力き裂を減少できる。

（７）システムは２つの層で管のエロージョンを減少できる。

（８）システムは反対方向の圧力損失を増大させる。それ故、水撃の問題を軽減 する。

図面の簡単な説明 第１図は、染料噴射で管の実際の流れの実験的な写真を介して見られる実際の流 線の説明である。

第１図Ａは、第１図での管の断面図である。

第２図Ａは、誘発された分離での第２の流れの発生を示すための圧力分散と、９ ０度回転するエルボでの第２の流れと、エルボの外壁と内壁でのその圧力分散と の説明である。

第３図は、蒸気層のキャビテーションとなり、復活サイクルとなる第２図による エルボを通る過冷水を導くポンプの説明である。

第４図は、回転変換を数学的に達成するために要望される、同一流線の長さを説 明するものである。

第５図Ａは、この発明の実施例での前回転子の部分的な側面図である。

第５図Ｂは、この発明の実施例での管のエルボの部分的な側面図である。

第５図Ｃは、この発明の実施例での管のエルボの他方の部分的な側面図である。

第６図Ａは、総合的に、エルボの流れにより誘発される回転を補償する回転変換 の解に従う前回転子の側面を説明するものである。

第６図Ｂは、第６図Ａに示される前回転子の断面図である。

！７図Ａ及び第７図Ｂは、実験的に決定され、この発明の実施例に採用している ような、回転翼を有しているエルボと、回転翼を持たないエルボとの比較を説明 する管エルボの側面図である。

第８図Ａは、この発明の実施例においてその最大回転角で回転翼の部分図である 。

第８図Ｂは、粒子が主たる流れから分離されているような粒子の直径、液滴の大 きさ、流れの速度に関する、回転翼の解と回転翼の半径との関係を与えるために 設定される公式である。

好ましい実施例の詳細な説明 第１図は、エルボを有する管の中の流線を説明している。流線の形は、動画写真 を介して撮影され、流線は、透明合成樹脂バイブ１０にカラー染料で射出される 。流線は１２で結束される。我々か見ることができるように、流線は、上側の角 では壁から分離され、そして、内側の角でも壁から分離される。エルボの下流の 管１４の断面は、断面部ＩＡとして示される。断面部ＩＡは、流れか収縮され、 最小の領域となる。

管の断面図が、第１図Ａに分離して示される。陰付けされたエリア１６は、半月 状に形作られる。収縮は、オリフィス板と似ており、管の外壁から引いている流 線は、我々の実験の以前には、誰にも決して観察されていない。流線が外壁から 離れるように引いている理由は、より小さい領域を通る流体の加速による収縮は ある流線パターンに続くはずであり、そして、その小さい領域への加速は外壁か ら分離するように流体を引き起こすからである。

この分離領域はまた液滴及び粒子の堆積を引き起こし、管に損傷を与えている。

エルボの内部の壁の分離は、エルボの下流の、乱流、キャビテーション、応力、 及び雑音を形成する。これらの２つの分離領域及びこれらを除去するための必要 性が、私の発明の焦点である。

第２図Ａは、比較的高速で液体の流体を通した、エルボの内部と外部の壁とを横 切る圧力計測を更に説明している。エルボの圧力は、１．２．３．４．５でラベ ルされた内壁での位置、及びｌ、Ａ、及び５としてラベルされた外壁で計測され る。ここで、Ｂは位置３と一致する。交差部２Ｂは、第２図Ｂで示される。計測 された圧力分布は、従来の場合である。例えば、カーブの上側部分の管の外側は 、それは運動ヘッド及び圧力ヘッドにより正規化されるが、ｌで始まり、そして Ａ点でより高いレベルに増加する。

これは、よどみ及び遠心力によるものであり、それは、それから流体をＡから位 置５に加速する。それ故、圧力は動的に下降する。

この加速は、エルボの後の流体の収縮によるものである。一方、エルボの内部上 の圧力分散は、点１から始まり、点２に徐々に減少し、それから最小の点３に行 き、それから、点４及び点５に復帰する。この低圧力は、反対側での位置に対し てディップし、点Ａは、非常に大きな圧力勾配を作り、それが、液滴又は他の粒 子かこの圧力勾配により加速され、壁に当たり、エロージョンを引き起こす理由 である。圧力での下降はまた、もし、流体か純粋な気体よりむしろ低い揮発性の 物質を含むなら、キャビテーションを引き起こすことになろう。

点１で、水圧か高くなる。それ故、それは流体の沸点温度以下の適冷水と呼ばれ る。圧力及び線点温度のカーブは、点１．２．３．４．５で分離したカーブとし て示される。点１．２．３．４．５は、第２図Ａでの点１，２．３．４．５と対 応する。圧力か点ｌからα２に下降されるとき、それは低圧力の下の水の沸も温 度に到達し、水は蒸気にフラッシュされる準備ができ、それは点３まで圧力を下 降し続けることになり、それは明らかに湯気及び蒸気の相となる。これはキャビ テーションとして知られている。それは、加熱された水の状態の必要なく起こる であろう。圧力は、それから点３から復活され、点４での温度以下の復水点に到 達し、それから点２に行く。ある潜伏している熱が蒸発の間に消費されるので、 温度は点２から点３に動的に下降し、通常、温度がその分離部分て変動する。圧 力は、引き続き点４から点５に復帰し、エルボを通る液体の全ての転換を完了す る。しかしながら、エルボの損傷か、点２から点３、及び点３への点４の範囲で 作られ、それはキャビテーシヨンばかりでなく、温度乱流疲労となり、それは温 度応力疲労と化学的な応力疲労をまた引き起こす。

第４図において、エルボシステム１８は、２０で示すような相違する流線パター ンを必要とする。流線は断面部４Ａから始まる同じ長さか必要とされ、回転の変 換公式による前回転を設計することにより、同じ時間に同じ速度で断面部４Ｂに 到達する。一般的に、流線は、これよりもより複雑である。しかしなから、これ は、典型的な９０度に曲がるエルボについてのみ説明している。

回転変換規則の下の前回転の様相は、管の最外壁で始まる流線は、エルボを通っ た後、最内側のエルボの壁に到達し、そして、エルボの最内壁上の流線は、エル ボを通った後、最外側の位置に到達する。内側の流線は、位置がやや変化し、換 言すれば、中心線では何の回転も起こらない。それは、後に、回転変換による前 回転の設計により論証されるもので、それは、もし、回転翼が適切に設計される なら、流体は中心線上を回転し、そしてまた中心線に対して垂直になり、エルボ による回転を補償するために複心曲線を作る。１つの回転を補償するために２つ の回転要素を必要とする理由は、３次元カール関数のベクトル分析による。カー ル関数はベクトルの乗積を必要とし、通常、２つの項から成る。それ故、前回転 子が、総合的な補償の仕事を行うために設計されなければならない。実験上では 、私の発明は、前回転が適切に設計されるときには、流体は、エルボに入り、エ ルボを通って、位置４Ｂに到達するように前回転されることを示している。そこ から、流体は、それ自身により回転を全て止め、管中の流体はその点を越えてま っすぐになる。換言すれば、乱流がエルボを通して形成されず、内側と外側のキ ャビテーションが総合的に軽減される。エルボを通る流体の速度は、加速又は減 速が無く一定のベースに維持され、それが流体により運ばれた液滴がメインボデ ィーから分離される主たる要因である。

第５図Ａ、第５図Ｂ及び第５図Ｃは、前回転と、エルボの曲がりとの関係を説明 するものである。前回転子２６は、エルボ２４に先行して管に位置される。回転 角の関係は後に説明する。しかしなから、その関係は、エルボの直径り及び回転 半径Ｒ１０によるエルボ２２の幾何学的なものに関係する。２８は、エルボの回 転の中心である。

第６図Ａ及び第６図Ｂは、流体の流れ方向で見た典型的な幾何学的な結果を説明 している。流体の流れの方向でひとつか見られるように、回転翼は複心曲線を存 しており、軸方向での回転及び六方向でもある回転の結果、複心関係となる。軸 方向で角度はθと呼ばれており、そして側面図上で、我々は、迎え角無しに回転 翼に行き、回転の最大角度θＭＡＸから出る流体を見ることかでき、そして、θ ＭＡＸに到達する流体の半径がＲ１゜と呼ばれる。

回転変換に下つく簡単化された数学的な計算によると、θＭＡＸは、回転の半径 （Ｒ，、）で割ったＩ／４の直径に、総合的な回転の開先角度（φ）を乗じたも のに等しく、中心線と外側縁との間の任意の角度（θ）、管の直径を単に概略的 な直径（Ｄｌ）で代用する。断面図６Ｂで示すように、投影された図は複心曲線 を有することになる。もし、２つの層流問題が考慮されなければ、曲率Ｒ２゜の 半径は任意である。それはまた、湿った蒸気が回転翼を通って流れているときに は、重要な設計上のパラメータである。

分離した液滴又は粒子は、蒸気に対して比較的小さな速度の下に蒸気により運ば れ、あと流れと呼ばれるが、流線及び当たっている壁から分離する代わりに粒子 が流体で回転するので、遠心力かあと流れより小さくなる。半径（Ｒ３゜）は、 流線が運んでいる粒子の最大直径を示す。

第７図Ａ及び第７図Ｂは、回転翼がエルボに先行して有する及び有していない、 同様のエルボの実際の実験的な計測のセットであ。γＡは、エルボの内側及び外 壁の計測された圧力分散を示す。

圧力は、圧力取り出し穴及び圧力計盤により計測される。それは、圧力分散か管 の流れの内側と外側から非常に均一であることて示されるが、これに対して第７ 図Ｂを参照すると、そこでは、圧力か外壁で増加され、そしてまた、内壁上に殆 ど吸込みを作っている。第２図Ａ及び第３図に示されるように、これは、従来の 場合である。これに対して、第７図Ａで示される管のエルボでは、エルボを通る 圧力での偏差がない。エルボでの流れの圧力損失は、通常、工場では、管の直径 に従って、同様の圧力損失の等価的な管の長さに換算して計測される。工学的な 例の流れでの典型的な圧力損失、エルボでのレイノルズ数が、まっすぐな管の直 径の長さに対して等価である。これに対して、第７図Ａの場合、圧力損失は、ま っすぐな管と殆ど同様である。それ故、圧力損失の等価的な長さは、実質的に減 少される。これは、プラントの運転でのエネルギーをセーブするばかりでなく、 発生された乱流を除去し、管系に損害を与えるキャビテーション及び他の事項を 除去する。

これは、確実に、原子カプラントと同様に、熱カプラントのためエネルギーのセ ーブと安全性を作る結果となる。

第８図Ａは、最大回転角での回転翼３０の部分を示す。回転半径は、Ｒ１゜であ る。流線の速度はＶ、であり、流線により運ばれる最大の粒子又は液滴の直径は ｄである。流線を横切る相対速度はｖｗである。半径Ｒ８゜は、流線により運ば れる最大の粒子が壁に当たらないように、又は少なくも回転翼の壁に当たる流体 により運ばれる最大の液滴が最小のパーセンテージになるように、設計される。

数学的には、粒子が流線の容量により運ばれる理由は、粒子の相対速度及び流れ が非常に小さいことである。粘性力は、それは粒子が流体の流れにより運ばれる 理由であるが、レイノルズ数での計測と、相対的な流れ及び粒子の直径を基づい て、抗力係数を介して量子化できる。大きいのがレイノルズ数、小さいのか抗力 係数である。レイノルズ数は、密度、速度及び流体の速度により割られる粒子の 直径の関数である。したがって、第８図Ｂで与えられる基本公式は、抗力係数か その範囲で粒子を流れにより運べるようにし、ストークスの流れ管理と呼ばれる 。抗力係数（Ｃ０）は、３０をレイノルズ数（Ｒ、、）で割ったのに等しい。

抗力係数は、２０１Ｓに流体の密度（、）を乗じ、流れでの主速度の（Ｖ、’） にπを乗じ、２乗した粒子の直径（ｄ）を乗じ、レイノルズ数Ｒａｍで割る、に 等しく、基本的に、これは、レイノルズ数か大きくなると、抗力か小さくなる、 非常に不安定な状態を引き起こす。換言すれば、流体に対する粒子の相対な速度 か小さい限り、粒子は流れにより運ぶことができる。粒子か流れから離れて加速 されるときには、相対速度が増加され、そしてレイノルズ数もまた増加される。

これは、交代に、粒子を保持するための抗力を減少し、それは、不安定な暴走状 態を引き起こす。しかしなから、回転翼により起こる遠心力は、Ｆｅ、ｆのよう な式で示すことかでき、粒子の密度（、）の４π倍を３で割り、３乗された直径 に２乗された相対速度を乗じ、回転翼の曲率半径（Ｒ３゜）で割ったのに等しい 。もし、まだ選択されているレイノルズ数か、粒子を保持するべき比較的に大き な粘性力を有しているなら、それから、我々は直径と回転翼の回転半径との関係 を決定できる。

もし、我々が、レイノルズ数を得るために、粘性の抗力と遠心力とを等しいとす るなら、我々は、比較的高い粘性力をストークの流れの管理内に維持するために 、１００以下として見られるような式を見出すであろう。導き出された、このレ イノルズ数は、流れの速度とは独立しているが、固体の密度と流体の密度の割合 、曲率半径（Ｒ，Ｏ）で割られる粒子の大きさは等しい。これは、２つの層流れ のための回転翼を設計るために私が使用する範嗜になろう。

実際の実験や試験の結果の多数の記述か省かれているのは、説明の記述からそれ は明確であり、それらの結果から、私の発明の利点はより明白になる。例えば、 私の設計を通じて、回転変換された回転翼は、管系を通して流れる速度とは独立 して、幾何学的な効果かある。それ故、回転角は、同一の管システムの中では、 より高い又はより低い速度での種々のオペレーションで変更する必要はない。一 方、あるプレートで回転している流体の流れは全“体のシステムの動作を作るの で、回転翼の設計は、任意には設計できないこともまた事実である。このシステ ムは、１００の要素に速度範囲を変えて水のトンネルで広範囲に試験された。そ れは、エルボの分割する領域か、総合的に除去され、そして、管流によ　−り誘 発される乱流が除去されたことを明確に示す。これは、交代に、収縮領域を減少 し又はエルボの下流の収縮領域を除去し、それ故、それはエルボを通した流れに より引き起こされる圧力損失を減少する。もし、回転角が所望のものより大きい なら、流体はエルボの後に回転し続けることか、また、知られている。一方、エ ルボによるキャビテーション及び圧力損失が除去される。そして、一方、回転翼 の設計が、回転翼を横切る圧力損失と回転翼の収縮領域を除去したことによる圧 力減少との間の交換になるのて、　′回転翼による妨害は減少される。したがっ て、最大回転角は、以下のような公式に基づかれるべきである。

θＭＡＸ＝１／４　Ｄ／Ｒ，。×φ したがって、最大回転角は、私が推奨しているより大きくすべきではない。しか しながら、圧力損失の交換により、最大回転角は、私が公式で示したより小さく することができる。もし、流体か高い粘性又は非常に高い速度のものなら、回転 翼により誘発される圧力損失と回転翼による圧力減少との闇で、注意深い交換か 起こる。それはまた、回転翼の設計は、流体か軸の周りに回転され、そしてその 間、軸に直交して回転しているような複合表面であることのか示される。軸に対 して直交する回転への入り口は、液滴の大きさの範曙に依存することとなり、そ のため、緩やかな入りロカーブか推奨される。回転翼を有することでの反対方向 の流れによる驚嘆すべき結果は、流体か入り口での抗力となる角度を経験するこ とであり、それ故、より大きな抵抗が起こり、管系を、一方向の流れの装置のよ うにする。これは、突然の増加若しくは突然の減少より起こる、又は管システム の下流への流れを止めることにより生じる水撃効果の減少という利益を有する。

要約、分枝及び範囲 私の発明の要約は、カール関数の回転変換の計算の下づく基本的な流体の動的な 原理の下の発見であり、エルボを通って力か与えられた流体の回転を補償するた めに回転翼が設計できる。管の直径及び回転半径に換算した回転幾何学的な関係 は、それ故、回転翼の設計に関連し、重要な発見となり、経験的な検証は、理論 を産み出す。この発明の範囲は、キャビチーシコン、エルボの流れにより誘発さ れる乱流、管の流れでのこれらの現象による二ローションを減少しようとするも のであり、そして、２つの層流についてのこれらの例は、流れがその流れ中に液 滴又は粒子を運ぶことができる。この発明の範囲は、圧力損失を減少し、管シス テムのエネルギー効率を増加するするばかりでなく、発生される雑音及び管系で の重量を減らし、そのようなシステムでの安全性を高める。

状 悩 蒜 繁 特表千５−５０７３４１　（６） ＦＩＧ、　４ ■ ＩＩ　１１　Ｉｆ　ＩＩ　Ｉｆ 要要約 管流でのエルボで誘発される乱流を削減又は減少するために、エルボに先行する 前回転子の設計及び取付けの手段及び方法か開示される。実験的な検証か行われ 、エルボの周囲の雑音及び圧力損失か実質的に減少される。

手続補正書 平成５年３月１７日−

Claims (29)

【特許請求の範囲】
1. １．流体の乱流を最小化するための管エルボ・アセンブリであって、前エルボ部 およびエルボ部を有する管と、上記管の上記エルボ部を通る前に上記流体に回転 を与えるための回転手段であって、上記管の上記前エルボ部に固定されているも のと を存する上記管エルボ・アセンブリ。
2. ２．上記回転手段は、曲率を有する少なくとも一つの回転翼を有することを特徴 とする請求項１記載のアセンブリ。
3. ３．上記管の上記前エルボ部は壁を有し、上記管の上記エルボ部は開先角度およ び回転半径を有し、上記回転翼の上記曲率は上記管の上記前エルボ部の上記壁に 対して最大角度θを有し、上記θは、上記管の上記前エルボ部の直径と上記開先 角度との積を上記回転半径で除したものの１／４にほぼ等しいことを特徴とする 請求項２記載のアセンブリ。
4. ４．上記回転翼は上記管の上記前エルボ部に一体的に取り付けられ、上記管の上 記前エルボ部は隣接する上記管の上記エルボ部に溶接されていることを特徴とす る請求項２記載のアセンブリ。
5. ５．上記管の上記前エルボ部は、上記管の上記エルボ部に取り付けられたフラン ジを有することを特徴とする請求項４記載のアセンブリ。
6. ６．上記回転翼は上記管の上記前エルボ部に一体的に取り付けられ、上記管の上 記前エルボ部は隣接する上記管の上記エルボ部に固着されていることを特徴とす る請求項２記載のアセンブリ。
7. ７．上記回転手段を横切る方向の圧力低下を測定することによって上記回転翼の 保全性をモニタするための手段をさらに有することを特徴とする請求項１記載の アセンブリ。
8. ８．圧力パルス・モニタで水撃の減少をモニタするための手段をさらに有する請 求項１記載のアセンブリ。
9. ９．上記回転手段を横切る方向の圧力低下を測定することによって上記流体の流 れをモニタするための手段をさらに有することを特徴とする請求項１記載のアセ ンブリ。
10. １０．上記管の上記エルボ部は内壁および外壁を有し、上記アセンブリは、上記 管の上記エルボ部の上記内壁と上記外壁との間の圧力差を測定することによって 上記回転手段の有効性をモニタするための手段をさらに有することを特徴とする 請求項１記載のアセンブリ。
11. １１．上記管の上記エルボ部は開先角度および回転面を有し、上記管の上記エル ボ部の内壁は上記回転面における上記開先角度の中間に位置する圧力点をそれぞ れ有し、上記内壁の上記圧力点と上記外壁の上記圧力点との間の圧力差を測定す ることによって上記回転手段の有効性がモニタされるようになっていることを特 徴とする請求項９記載のアセンブリ。
12. １２．上記回転手段は、最大角度θを有する曲率を有する回転翼を有し、上記ア センブリは、上記内壁の庄力点と上記外壁の圧力点との間の圧力差を最小化する ように上記回転翼の上記角度θを調節するための手段をさらに有する請求項１０ 記載のアセンブリ。
13. １３．管エルボを流れる時の流体の乱流を最小化するための前回転子であって、 上記管エルボにおける上記流体の乱流が実質的に除去されるように、上記管エル ボに入る前に上記流体に十分な回転を与えるための回転手段と、 上記流体の流路における上記管エルボの前に上記回転手段を固定するための手段 と を有する上記前回転子。
14. １４．上記回転手段は、上記流体の流れの方向に曲率を有する回転翼を有するこ とを特徴とする請求項１３記載の前回転子。
15. １５．上記流れる上記流体は中心軸を有し、上記前回転子は他の回転翼をさらに 有し、上記回転翼は上記流体の流れの軸の周りに対称的に方位が定められている ことを特徴とする請求項１４記載の前回転子。
16. １６．上記回転翼の曲率は上記管に対して最大角度θを有し、上記管エルボは開 先角度および回転半径を有し、上記角度θは、上記管の直径と上記エルボ部の上 記開先角度との積を上記回転半径で除したものの１／４にほぼ等しいことを特徴 とする請求項１４記載の前回転子。
17. １７．上記管は、密度、粘度および最大粒径における本流特性に基づく相対レイ ノルズ数を有する流体を輸送するためのものであり、上記回転翼の曲率は、上記 流体に対する上記相対レイノルズ数が１００である時よりも小さい半径を有する ことを特徴とする請求項１４記載の前回転子。
18. １８．上記回転翼は、上記流体の流れの軸方向に垂直な上記管の半径に対して方 位が定められた第２の曲率を有することを特徴とする請求項１４記載の前回転子 。
19. １９．上記回転翼は前縁を有し、上記回転翼はその前縁に迎え角を有しないこと を特徴とする請求項１４記載の前回転子。
20. ２０．流体の流路を有する実質的にまっすぐな管部と、上記管部を通る流体に回 転を与えるための回転手段とを有し、上記回転手段は上記流体の流路における上 記管部の中に固定されている前回転子の管部。
21. ２１．上記回転手段は前縁を有する回転翼を有し、上記回転翼はその前縁に迎え 角を有しないことを特徴とする請求項２０記載の前回転子の管部。
22. ２２．上記回転翼は上記流体の流路の方向に曲率を有し、上記管部は壁を有し、 上記回転翼の曲率は上記管部の上記壁に対して最大角度θを有することを特徴と する請求項２１記載の前回転子の管部。
23. ２３．上記前回転子の管部は開先角度および回転半径を有する管エルボ部に接続 されるように取り付けられ、上記回転翼の最大曲率角度θは、上記管部の直径と 上記開先角度との積を上記回転半径で除したものの１／４にほぼ等しいことを特 徴とする請求項２２記載の前回転子の管部。
24. ２４．管エルボにおける水撃効果を減少させるための方法であって、上記管エル ボの前に前回転子の回転翼を設置するステップを有する上記方法。
25. ２５．前エルボの管部の後ろにある管エルボにおける流体の乱流を減少させるた めの方法であって、 上記管の軸方向に沿って曲率を有する少なくとも一つの回転翼を有する前回転子 を設けるステップと、上記管エルボの前の上記管の上記前エルボ部に前回転子を 設置するステップと、 上記管に流体を流すステップと を有する上記方法。
26. ２６．上記流すステップは、上記流体が上記管エルボ内を移動する時に上記流体 を上記管の軸および上記管の半径に対して回転させるステップを有することを特 徴とする請求項２５記載の方法。
27. ２７．上記回転翼は、上記流体が上記管エルボ内を移動する時に、上記流体が上 記管の中心から遠くなるにつれてより大きく回転されるように設計されているこ とを特徴とする請求項２５記載の方法。
28. ２８．管エルボ内を通る液体におけるキャビテーションを除去するための方法で あって、 上記管エルボの前に前回転子を設置するステップを有し、上記前回転子は、上記 流体が上記管エルボ内を通る時に上記液体を回転させるための複合的な曲率を有 する翼を有する上記方法。
29. ２９．上記管は軸方向を有し、上記回転翼は上記管の上記軸方向に対して最大角 度θを有する曲率を有し、上記管エルボは開先角度および回転半径を有し、上記 角度θは、上記管の直径と上記エルボの上記開先角度との積を上記回転半径で除 したものの１／４よりも大きいことを特徴とする請求項２８記載の方法。