Водометный движитель Советский патент 1993 года по МПК B63H11/08 

Изобретение относится к водному транспорту, в частности к водометным движителям судов преимущественно с динамическими принципами поддержания.

Целью изобретения является улучше- ние эксплуатационных качеств водометного движителя с центробежным насосом. Для этого в водометном движителе, содержащем центробежное рабочее колесо двухсто- роннего всасывания с коэффициентом быстроходности не менее 250, приводной вал которого перпендикулярен продольной оси гондолы, выполненной с входным и напорным улиточным каналами, отнбшение диаметра гондолы к диаметру рабочего ко- леса составляет от 2,0 до 1,5.

Дополнительно напорный улиточный канал выполнен с поворотом языка спирали в направлении вращения рабочего колеса на угол до 45° от поперечной плоскости гон- долы, в сечении по оси рабочего колеса, перпендикулярном продольной плоскости гондолы, ширина напорного улиточного канала вдоль оси рабочего колеса больше его высоты, а внутренний диаметр указанного канала меньше диаметра рабочего колеса, причем последнее установлено относительно продольной оси гондолы с эксцентриситетом до 0,1 его диаметра.

На фиг. 1 изображено предложенное ус- тройство в разрезе по оси рабочего колеса, вид сбоку; на фиг. 2 - то же, вид в плане; на фиг. 3 - то же, в поперечном разрезе.

Водометный движитель содержит установленное в гондоле 1 центробежное рабо- чее колесо 2 двухстороннего всасывания с коэффициентом быстроходности не менее 250 и с приводным валом 3, перпендикулярным продольной оси гондолы. Последняя выполнена в форме тела вращения, крепит- ся к корпусу судна пилоном 4 и содержит входной 5 и напорный 6 с языком улиточные каналы. Оси их соответственно водоприемного 7 и соплового 8 участков совмещены с продольной осью гондолы. Рабочее колесо 2 установлено относительно продольной оси гондолы с эксцентриситетом, величина которого может достигать 0,1 диаметра рабочего колеса. Сечение напорного улиточного канала, перпендикулярное продольной плоскости гондолы, имеет ширину большую, чем его высота. При этом внутренний диаметр напорного улиточного канала меньше диаметра рабочего колеса.

Напорный улиточный канал выполнен с поворотом языка спирали в направлении вращения рабочего колеса на угол до 45° от поперечной плоскости гондолы, а отношение ее диаметра к диаметру рабочего колеса составляет от 2.0 до 1,5.

При работе водометного движителя забортная вода под действием скоростного напора поступает во входной улиточный канал 5 к рабочему колесу 2, где получает энергию от приводного двигателя (не показан). Далее поток воды поступает в напорный улиточный канал 6, где происходит преобразование динамического напора в статической, и, ускоряясь на сопловом участке 8, выбрасывается в окружающую среду с созданием тяги.

Относительный диаметр гондолы в пределах от 2,0 до 1,5 обеспечивает оптимальные условия внешнего обтекания гондолы, превышающие по гидродинамическому, эффекту некоторое увеличение внутреннего сопротивления водопроточного тракта, вызываемое изменением конфигурации напорного улиточного канала, необходимым для уменьшения поперечных габаритов, При относительных диаметрах гондолы, больших 2,0, внешнее сопротивление гондолы превалирует над внутренним. При относительных же диаметрах, меньших 1,5, внутренние потери столь велики, что такие значения этого параметра практически недостижимы известными методами проектирования.

Описанное выше изменение формы сечения напорного улиточного канала в попе- речном габаритном сечении гондолы позволяет уменьшить диаметр последней (без существенного увеличения гидродинамического сопротивления канала) за счет перемещения центра площади сечения канала 6 ближе к оси рабочего колеса,

Поворот языка спирали напорного улиточного канала на угол до 45о с соответствующим изгибом соплового участка 8 к продольной оси гондолы и эксцентричное смещение рабочего колеса в сторону меньшей ширины напорного улиточного канала позволяют разместить участки последнего с минимальной шириной в поперечном габаритном сечении гондолы. При этом одновременно с диаметром сокращается (при указанной величине относительного диаметра) и длина гондолы, что существенно снижает гидродинамическое сопротивление внешнему ее обтеканию и позволяет достичь максимального пропульсивного КПД движителя.

Данная конструкция водометного движителя не требует применения в гондоле углового редуктора и за счет этого предельно упрощает технологию изготовления и исключает загрязнение среды неизбежными .утечками смазочного масла. Отпадает также необходимость размещения водопроточного тракта внутри корпуса судна, что сопряжено с ростом его гидравлического сопротивления и потерей водоизмещения и внутреннего объема корпуса.

Формула изобретения Водометный движитель, содержащий размещенное в гондоле центробежное pa бочее колесо двухстороннего всасывания с коэффициентом быстроходности не менее 250, приводной вал которого перпендикулярен продольной оси гондолы, включающий в себя входной и напорный улиточные каналы, отличающийся тем, что, с целью улучшения эксплуатационных качеств, гон0

дола выполнена диаметром, определяемым из соотношения (1,5-2,0)d, где d - диаметр рабочего колеса, а рабочее колесо установлено относительно продольной оси гондолы с эксцентриситетом до 0,1 его диаметра, при этом напорный улиточный канал выполнен с поворотом языка спирали в направлении вращения рабочего колеса на угол до 45° от поперечной плоскости гондолы, проходящей через ось вращения рабочего колеса, причем ширина указанного напорного канала больше его высоты, а внутренний диаметр упомянутого канала меньше диаметра рабочего колеса,

Использование: в судостроении, касается конструкции судовых движителей. Сущность изобретения: диаметр гондолы 1 выбран из соотношения (1,5-2,0)d, где d - диаметр рабочего колеса 2, при этом напорный улиточный канал 6 повернут на угол до 45° в направлении вращения рабочего колеса 1, а внутренний его диаметр меньше диаметра рабочего колеса. 3 ил.

5-6

Фиг.З

Редактор С. Кулакова

Составитель В. Хвостов Техред М.Моргентал

Фиг

Корректор А. Мотыль