Изобретение относится к области судовых и авиационных движителей с пропеллерными рабочими колесами. Винт содержит ступицу и лопасти с входными и выходными участками. В выходной кромке лопастей выполнены гибкие вставки в виде пластин или нитей вдоль всей кромки лопасти. Длина вставок L составляет 3-10 толщин лопасти в месте крепления вставки. Достигается снижение излучаемого движителем шума в диапазоне 1-10 кГц при сохранении всех других характеристик....
Область деятельности(техники), к которой относится описываемое изобретение
Движитель (винт) предназначен для привода судов, кораблей, яхт, а также может быть использован для перемещения в пространстве других объектов, где в качестве двигателей используются винты, например в вертолетах, самолетах, аэросанях.
Изобретение может быть использовано также для повышения КПД и увеличения напора вентиляторов, осевых насосов с пропеллерными рабочими колесами, для повышения КПД гидротурбин и других устройств с вращающимися рабочими колесами, обтекаемыми жидкостью или газом, а также для улучшения прочностных характеристик, например, лопаток последних ступеней паровых турбин.
ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Известно, что эффективность движителя и других лопастных систем, вращающихся в открытом или замкнутом пространствах жидкости или газа, ограничивается окружными скоростями, так как при увеличении окружных скоростей имеет место «сбегание» потока по высоте лопасти от втулки к концевому сечению, что снижает эффективность лопастной системы.
Известны способы борьбы с этим явлением - помещение рабочего колеса во вращающуюся втулку. Однако этот способ не устраняет полностью сбегание потока и неприменим для винтов крупнотоннажных судов, авиационных винтов, так как потери на трение втулки составляют значительную часть мощности приводного двигателя, что снижает эффективность (коэффициент полезного действия).
Известны также технические решения по выполнению выходной кромки лопасти винта волнистой, что частично препятствует сбегу потока на периферию.
Аналогом изобретения является патент РФ 2090440 МПК В63Н, 1/18, 1/26, 1994 г.
Прототипом изобретения является судовой движитель по патенту РФ 2317225 МПК В63Н, 1/26, 2006, выходные участки лопастей которого с целью снижения шума, начиная с 1/2 -1/3 хорды, выполнены с переменным по длине лопасти ±15° углом выхода.
rnrnrnrnrnrnrnrnrn
Недостатком этого конструктивного решения является снижение упора винта за счет неоптимального обтекания профилей в каждом сечении по высоте лопасти, а также недостаточно эффективное снижение излучаемого шума.
Задачей настоящего изобретения является повышение упора движителя и коэффициента полезного действия, снижение излучаемого шума при сохранении всех других характеристик движителя.
Поставленная задача достигается специальным конструктивным исполнением лопастей винта. Особенностью конструкции лопасти винта является форма выходного участка и конфигурация выходной кромки каждой лопасти по высоте, при этом форма лопасти в плане может быть любой саблевидной, классической, широкой и т.д. Шаг и амплитуда периодического отклонения выходного угла лопасти от расчетного значения при безударном обтекании переменные по высоте, причем максимальное значение амплитуды у ступицы, минимальное - на периферии лопасти. Входная кромка лопасти и поверхность на каждой дуге цилиндрического сечения соответствуют расчетным значениям, начиная с половины дуги профиля у втулки и заканчивая с 2/ 3 дуги на периферийном сечении от входной кромки, а концевая часть лопасти выполнена волнистой с постепенным нарастанием амплитуды отклонения профиля на выходной кромке. С целью снижения шумности и уменьшения влияния неоднородности набегающего потока на характеристики винта, на каждой лопасти выполнен сдвиг профиля волнистости, начиная от втулки на величину T/z, где Т - шаг первой от втулки волны, z - число лопастей винта.
На фиг.1 показан вид на винт (движитель) в плане. Он имеет 5 лопастей ( 1, 2, 3, 4, 5).
На фиг.2 показан вид А лопасти 1 и ее выходная кромка, аналогичный вид на лопасти 2 и 5.
Винтовой движитель
Поставленная задача решается тем, что амплитуда отклонений профиля лопасти от расчетного значения угла потока на каждом радиусе по высоте лопасти максимальна на диаметре ступицы движителя D1 и минимальна или равна нулю на максимальном диаметре лопасти D2, причем волнистость на каждой последующей лопасти смещена на величину T/z, где Т - шаг волнистости, z - число лопастей.
вид А лопасти 1 и ее выходная кромка, аналогичный вид на лопасти 2 и 5.
Технический результат состоит в том, что специально выполненное профилирование лопасти винта обеспечивает минимальное сбегание или отклонение потока по радиусу, при этом сохраняется оптимальное профилирование лопастей по радиусу, что обеспечивает улучшенные прочностные характеристики лопасти и позволяет не только увеличить упор винта, но и за счет увеличения жесткости лопасти повысить частоту вращения.
Эффект достигается за счет выполнения отклонения амплитуды профиля от расчетного значения в каждом сечении выходного профиля лопасти по высоте переменной, причем максимальное значение у ступицы и уменьшается к периферии по определенному, например, линейному закону. Смещение волнистости вдоль выходной кромки лопасти позволяет минимизировать колебание упора при прохождении лопастью несимметричности потока и вследствие этого снизить колебания упора в целом до минимума, и, как следствие, снизить излучаемый шум при сохранении высоких значений эффективности (КПД) винта.
rnrnrnrnrnrnrnrnrn
Винт работает следующим образом
Вследствие различных окружных скоростей по радиусу лопасти поток стремится сместиться на больший радиус. Исполнение лопасти винта с волнистой кромкой препятствует такому смещению. Однако, если амплитуды выходной кромки лопасти отклоняются на одинаковую величину (как у прототипа), то это приводит к дополнительным потерям. В данной конструкции, так как окружная скорость растет пропорционально радиусу, то есть по линейной зависимости, амплитуда отклонения выходной кромки лопасти от расчетного значения уменьшается по высоте, что обеспечивает максимальную эффективность, а смещение профиля волнистости вдоль выходной кромки на каждой лопасти позволяет минимизировать потери, получить максимальное снижение колебания упора при прохождении неоднородности потока, формируемого корпусом судна.
Винт предлагаемой конструкции будет иметь расширенный диапазон работы с более высоким значением упора и кпд.
Сравнительные испытания моделей показали, что жесткость лопастей спрофилированного по предлагаемому закону винта на 20% выше, чем у винта традиционной конструкции.
Формула изобретения
Движитель (винт), содержащий ступицу и лопасти с входными и выходными участками, причем выходные участки лопастей по всей высоте, начиная от 1/2 длины профиля у ступицы и 1/3 длины профиля на периферии, выполнены с периодическими отклонениями угла профиля с образованием волнистой поверхности выходной части лопасти и волнистой выходной кромки относительно расчетного значения угла лопасти в каждом цилиндрическом сечении, отличающийся тем, что амплитуда и шаг отклонений профиля выходной кромки лопасти от расчетного значения по высоте максимальна у ступицы и минимальна или равна нулю на максимальном диаметре лопасти, и на каждой последующей лопасти начало волнистости у ступицы смещено относительно начала волнистости предыдущей лопасти на величину T/z, где Т - шаг первой волны, a z - число лопастей.
Имя изобретателя: Касымов Марат Сайфудинович (RU), Зотов Борис Николаевич (RU), Зотов Алексей Николаевич (RU) Имя патентообладателя: Общество с ограниченной ответственностью "НПО "Гидродинамика" Почтовый адрес для переписки: 127247, Москва, Дмитровское ш., 100, стр. 2, офис 4926, ЗАО "НПО "Гидроаппарат", для ООО "НПО "Гидродинамика" Дата начала отсчета действия патента: 12.03.2012
Разместил статью: admin
Дата публикации: 1-08-2014, 02:42
Изобретение относится к области судостроения и может быть использовано в конструкциях винтовых движителей и устройствах активного управления плавательными средствами. Кольцевой судовой движитель включает кольцевой статор, соединенный с корпусом судна при помощи опоры, кольцевой ротор, снабженный лопастной системой, и обтекаемый кожух, закрепленный на кольцевом статоре через амортизаторы, а опора виброизолирована от кольцевого статора и обтекаемого кожуха, который может быть выполнен составным...
Изобретение относится к области судостроения и касается конструирования бульбообразной носовой оконечности судна. Предлагается лидирующую оконечность носового бульба подводной части корпуса судна в горизонтальных продольных сечениях выполнять по дуге окружностей радиусом RГ и углом L кругового сектора полуконтакта, равным углу В внутреннего трения воды на глубине h (см) от свободной поверхности, L°= °В=arctg[1-Св/( В·h)]=arctg[1-(0,28/h)], где Св =274,642·10-6 (кг/см2) -...
Никакого начала не было - безконечная вселенная существует изначально, априори как безконечное пространство, заполненное энергией электромагнитных волн, которые также существуют изначально и материей, которая состоит из атомов и клеток, которые состоят из вращающихся ЭМ волн.
В вашей теории есть какие-то гравитоны, которые состоят из не известно чего. Никаких гравитонов нет - есть магнитная энергия, гравитация - это магнитное притяжение.
Никакого начала не было - вселенная, заполненная энергией ЭМ волн , существует изначально.
То есть, никакой энергетической проблемы не решилось от слова совсем. Так как для производства металлического алюминия, тратится уймище энергии. Производят его из глины, оксида и гидроксида алюминия, понятно что с дико низким КПД, что бы потом его сжечь для получения энергии, с потерей ещё КПД ????
Веселенькое однако решение энергетических проблем, на такие решения никакой энергетики не хватит.
Вместо трудновыполнимых колец, я буду использовать,цилиндрические магниты, собранные в кольцевой пакет, в один, два или три ряда. На мой взгляд получиться фрактал 1 прядка. Мне кажется, что так будет эффективней, в данном случае. И в место катушек, надо попробывать бифиляры или фрактальные катушки. Думаю, хороший будет эксперимент.
Проблема в том, что человечество зомбировано религией, что бог создал всё из ничего. Но у многих не хватает ума подумать, а кто создал бога? Если бога никто не создавал - значит он существует изначально. А почему самому космосу и самой вселенной как богу-творцу - нельзя существовать изначально?
Единственным творцом материального мира, его составной субстанцией, источником движения и самой жизни является энергия космоса, носителем которой являются ЭМ волны, которыми как и полагается богу заполнено всё космическое пространство, включая атомы и клетки.
От углеводородов кормится вся мировая финансовая элита, по этому они закопают любого, кто покусится на их кормушку. Это один. Два - наличие дешевого источника энергии сделает независимым от правительств стран все население планеты. Это тоже удар по кормушке.
Вначале было то, что существует изначально и никем не создавалось. А это
- безграничное пространство космоса
- безграничное время протекания множества процессов различной длительности
- электромагнитная энергия, носителем которой являются ЭМ волны, которыми как и положено творцу (богу) материального мира, заполнено всё безграничное пространство космоса, из энергии ЭМВ состоят атомы и клетки, то есть материя.
Надо различать материю и не материю. Материя - это то, что состоит из атомов и клеток и имеет массу гравитации, не материя - это энергия ЭМ волн, из которых и состоит материя
Изобретение относится к области судовых и авиационных движителей с пропеллерными рабочими колесами. Винт содержит ступицу и лопасти с входными и выходными участками. В выходной кромке лопастей выполнены гибкие вставки в виде пластин или нитей вдоль всей кромки лопасти. Длина вставок L составляет 3-10 толщин лопасти в месте крепления вставки. Достигается снижение излучаемого движителем шума в диапазоне 1-10 кГц при сохранении всех других характеристик....
Изобретение относится к области судостроения и может быть использовано в конструкциях винтовых движителей и устройствах активного управления плавательными средствами. Кольцевой судовой движитель включает кольцевой статор, соединенный с корпусом судна при помощи опоры, кольцевой ротор, снабженный лопастной системой, и обтекаемый кожух, закрепленный на кольцевом статоре через амортизаторы, а опора виброизолирована от кольцевого статора и обтекаемого кожуха, который может быть выполнен составным...
Изобретение относится к области судостроения и касается конструирования бульбообразной носовой оконечности судна. Предлагается лидирующую оконечность носового бульба подводной части корпуса судна в горизонтальных продольных сечениях выполнять по дуге окружностей радиусом RГ и углом L кругового сектора полуконтакта, равным углу В внутреннего трения воды на глубине h (см) от свободной поверхности, L°= °В=arctg[1-Св/( В·h)]=arctg[1-(0,28/h)], где Св =274,642·10-6 (кг/см2) -...
Никакого начала не было - безконечная вселенная существует изначально, априори как безконечное пространство, заполненное энергией электромагнитных волн, которые также существуют изначально и материей, которая состоит из атомов и клеток, которые состоят из вращающихся ЭМ волн.В вашей теории есть какие-то гравитоны, которые состоят из не известно чего. Никаких гравитонов нет - есть магнитная энергия, гравитация - это магнитное притяжение.
