РОТОР ВОДОМЕТНОГО ДВИЖИТЕЛЯ Российский патент 1995 года по МПК B63H11/08 B63H11/103 B63H1/14 

Изобретение относится к судостроению, а именно к движителям для маломерных судов.

Известен ротор водометного движителя, содержащий ступицу и лопасти, расположенные по винтовой линии в направлении вращения от переднего до заднего среза ступицы, толщина которых уменьшается с увеличением радиуса, а также от срединной части лопасти к ее входящей и выходящей кромкам.

Устройство предназначено для уменьшения скорости реактивной струи и увеличения КПД движителя.

Технический результат достигается тем, что у ротора срединная линия корневого сечения лопасти на участках у переднего и заднего срезов ступицы отклонена от винтовой линии в сторону заднего среза ступицы, входящая кромка наклонена в сторону, противоположную вращению, а выходящая - в сторону вращения, при этом входящая и выходящая кромки выполнены выпукло-вогнутыми в с выпуклостью входящей кромки в сторону заднего среза и выходящей кромки в сторону переднего среза ступицы.

На фиг.1 схематично представлен ротор движителя; на фиг.2 - то же, вид спереди; на фиг.3 - сечение А-А на фиг.1; на фиг.4 - сечение Б-Б на фиг.1; на фиг.5 - сечение В-В на фиг.1.

Ротор водометного движителя состоит из ступицы 1 и набора лопастей 2. Каждая лопасть 2 расположена вдоль винтовой линии на поверхности ступицы 1 от переднего среза до заднего среза в направлении вращения. Срединная линия подошвы лопасти на участках у переднего и заднего срезов ступицы отклонена от винтовой линии в сторону заднего среза ступицы. Толщина лопасти меняется с уменьшением по радиусу от оси ступицы с увеличением в направлении от передней кромки 3 до срединной части лопасти и с уменьшением от срединной части до задней кромки 4. Внешняя кромка 5 по отношению к внутренней кромке 6 закручена с наклоном передней кромки 3 в сторону, противоположную вращению, и наклоном задней кромки 4 в сторону вращения. Передняя и задняя кромки 3,4 имеют выпукло-вогнутую форму с выпуклостью передней кромки 3 в сторону заднего среза и с выпуклостью задней кромки 4 в сторону переднего среза.

Ротор работает следующим образом.

Ротор соединен с валом двигателя и расположен в канале на участке за водозаборником. При вращении ротора вода захватывается лопастями 2 и направляется по межлопастным каналам на выход из ротора. Воздействие воды в каналах на лопасти ротора обеспечивает движущую силу судну.

В результате предложенной геометрии лопастей получена конструкция с расширяющимися каналами между лопастями по ходу рабочей среды. При этом площадь входа среды в канал меньше площади выхода среды из канала. Соответственно этому скорость потока на выходе меньше, чем на входе, в результате, по уравнению Бернулли, на выходе из канала давление увеличивается по сравнению с давлением на входе в канал, что дает увеличение КПД движителя.

Эффект увеличения КПД подтвержден на действующих натурных моделях движителя с различными мощностями двигателя (20...30 л.с.), различным шагом лопастей и различным дисковым отношением. Предлагаемый движитель позволил при указанных мощностях и оборотах двигателя 5...5,5 тыс.об/мин получить высокий КПД. Возможность применения движителя при таких числах оборотов позволяет использовать соединение гребного вала с коленчатым валом двигателя без необходимости использовать редуктор.

Роторы предлагаемой конструкции могут использоваться как в одноступенчатой, так и в многоступенчатой системах.

Использование: область судостроения, а именно движители маломерных судов. Сущность изобретения: ротор состоит из ступицы 1 и набора лопастей 2. Каждая лопасть расположена вдоль винтовой линии на поверхности ступицы от переднего среза до заднего среза в направлении вращения. Срединная линия подошвы лопасти на участках у переднего и заднего срезов ступицы отклонена от винтовой линии в сторону заднего среза ступицы. Толщина лопасти меняется с уменьшением по радиусу от оси ступицы с увеличением в направлении от передней кромки 3 до срединной части лопасти и с уменьшением от срединной части до задней кромки 4. Внешняя кромка 5 по отношению к внутренней кромке 6 закручена с наклоном передней кромки в сторону, противоположную вращению, и наклоном задней кромки в сторону вращения. Передняя и задняя кромки имеют выпукло-вогнутую форму с выпуклостью передней кромки в сторону заднего среза и с выпуклостью задней кромки в сторону переднего среза. Использование устройства обеспечивает уменьшение скорости реактивной струи для увеличения КПД движителя. 5 ил.

РОТОР ВОДОМЕТНОГО ДВИЖИТЕЛЯ, содержащий ступицу и лопасти, расположенные по винтовой линии в направлении вращения от переднего до заднего среза ступицы, толщина которых уменьшается с увеличением радиуса, а также от срединной части лопасти к ее входящей и выходящей кромкам, отличающийся тем, что срединная линия корневого сечения лопасти на участках у переднего и заднего срезов ступицы отклонена от винтовой линии в сторону заднего среза ступицы, входящая кромка наклонена в сторону, противоположную вращению, а выходящая - в сторону вращения, при этом входящая и выходящая кромки выполнены выпукло-вогнутыми с выпуклостью входящей кромки в сторону заднего среза и выходящей кромки - в сторону переднего среза ступицы.