Предлагаемое изобретение касается пропеллерного ротора для низ1со напорных гидравлических турбин и центробежных насосов.
На, чертеже фиг. 1 изображает развертку сечения лопаток цилиндрической поверхностью, продольный разрез и наружный вид сдвоеиного винтового пропеллера центробежного насоса, фиг. 2 - то же, вид спереди, фиг. 3 - развертка сечения лопатки цилиндрической поверхностью и наружный вид пропеллера с прямыми входными и выходными кромками, и фиг. 4 - то же, вид спереди.
Гидравлический процесс, в гидравлических турбинах и насосах характеризуется следующим уравнением:
Полезный напор изменение давления жидкости, вследствие реактивного действия пропеллера, плюс изменение давления )кидкости, вследствие активного действия пропеллера, плюс изменение -давления жидкости, вследствие действия центробежных сил.
Согласно идеи данного изобретения, для уменьшения величины полезного напора, т.-е. для увеличения быстроходности, пропеллер видоизменяется таким образом, что первое слагаемое правой части уравнения исчезает совсем, инь1ми словами, реактивное действие пропеллера исключается. Последнее достигается тем, что величина относительной скорости жидкости на всем протяжении канала оставляется постоянной, для чего сохраняется неизменной ширина канала на всем его протяжении. Постоянная ширина канала в случае цилиндрического винта является условием, которому удовлетворяет любой винт с постоянным шагом, нарезанный на токарном станке. Когда же винтовая нарезка, представляющая собою лопатку пропеллера, обвивает не цилиндрическую втулку, а любую иную поверхность вращения, тогда ширина канала зависит всецело от способа производства винтовой поверхности. В частности, если, как это обычно делается, заготовка, из которой путем обработки должен быть получен пропеллер, фрезеруется на станке при пюмощи инструмента, расположенного перпендикулярно к оси пропеллера, то после каждого прохода фрезера, направляемого по копиру, оста1ется борозда одинаковой ширины на всел1 ее протяжении. По мере углублен7.я борозды получается канал также одинаковой ширины на всем своем протяжении; лопатка же у основания (на втулке) не может на всем протяжении канала иметь одинаковую толщину, так как втулка отклоняется от цилиндрической поверхности, и должна заостряться по направлению к то.му краю втулки, который имеет меньший диаметр. Если лопатки рассечь цилиндрическою поверхностью с образующей EF, а, затем, развернуть эту поверхность на плоскость, то лопатки будут представлены рядом заостряющихся полосок (фиг. 1), при чем в сечении нормальном к оси пропеллера лопат1 а может иметь на любом расстоянии от оси одинаковую толщину.
В сдвоенном винтовом пропеллере центробежного насоса со втулкою, очерченною по кривой- GDI, и профилем лопатки ABDC, нижняя часть правой половины пропеллера не разрезана, так что видны лопатки в ортогональной проекции (фиг. 1). Одна из поверхностей вращения, с соторыми совмещаются линии тока, представлена образующей кривою (jfl. Ширина канала, измеренная по дуге окружности, полученной пересечением плоскости, нормальной к оси с упомянутой поверхностью вращения, остается постоянной на всем протяжении канала, вследствие чето лопатки в цилиндрическом сечении с образующей LV, будучи развернутыми на плоскс сти, должны заостряться по направлению входных кромок АС. Выходные кромки очерчены по кривым, изображенным в меридиальной плоскости кривою DB, представляющей собою геометрическое место точе|к, в кото-оых жидкость имеет одинаковое, вполне определенное содержание энергии. Пропеллер с прямыми .входными АС и выходными Dli кромками представлен на фиг. 3 и 4. Профиль и втулка пропеллера пригодны для использования пропеллера в качестве гребного винта.
Применение настоящего изобретения не ограничивается случаями лопаток с винтовыми поверхностями, шаг коих остается постоянным на всем протяжении ПО оси, а образующие - прямые линии, перпендикулярные к оси и пересекающие ось. так как постоянная ширина канала на всем его протяжении: осуществима при любой поверхности лопаткг. В известных случаях по соображениям производственного, технического характера, а именно, при выполнении винтовых лопаток пропеллера на токарном станке можно допустить отступление от безусловного постОЯнства ширины канала На всем его протяжении, ограни1чи1ваясь равенством ширины канала у входных и выходных кромок.
ПРЕДМЕТ ПАТЕНТА.
1.Пропеллерный ротор для гидравлических турбИн и насосов, могущий служить в качестве гребного винта, характеризующийся применением лопастей с тажим изменением по толщине, при котором ширина каждого рабОчего канала, измеряемая как по периферии изменяющейся по толщине ступицы, так равно и по поверхностям, образуемым линиями токов в параллельных сечениях, нОрмальных к оси ротора и проведенных между крайними точ К1ами С и D (фиг. 1-4)- остается постоянной.
2.Видоизменение охарактеризованного в п. 1 ротора, отличаюгцееся тем, что ширина в отмеченных в п. 1 местах ротора соответственно остается одинаковою лишь во входном и выходном сечениях - с целью облегчения выполнения ротора при чем при винтовых лопастях шаг винта остается постоянньгм, но различным для передней и задней винтовой поверхности лопасти.
Фкг,
