Пропеллерный ротор для гидравлических турбин и насосов, могущий служить в качестве гребного винта

Пропеллерный ротор для гидравлических турбин и насосов, могущий служить в качестве гребного винта

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Класс 8 а",)-..:; —.:З :.----—

Ро З )15

ПАТЕНТ HA ИЗОБРЕТЕНИЕ

ОПИСАНИЕ пропеллерного ротора для гидравлических турбин и насосов, могущего служить в качестве гребного винта.

К патенту Л. Ф. Нагеля, заявленному 2 февраля 1926 года (заяв. свид. № 6512).

0 выдаче патента опубликовано 30 июня 1927 года. Действие патента распространяется на lo лет от 30 и;оия j927 r.

Предлагаемое изобретение касается пропеллерного ротора для низко напорных гидравлических турбин и центробежных насосов.

На чертеже фиг. 1 изображает разверпку сечения лопаток цилиндрической поверхностью, продольный разрез и наружный вид сдвоенного 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 жидкости,,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, и ными 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, сбривает не цилиндрическую втулку, а любую иную поверхность,враще|ния, 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 помощи инструмента, расположенного перпендикулярно к оси пропеллера, то после каждого прохода фрезера, направляемого ло копиру, остается борозда одинаковой ширины на всем ее протяжении. По мере углубления борозды получается канал также одинаковой ширины на всем своем протяжении; лопатка же у основания (Ha втулке) не может на всем протяжении канала иметь одинаковую толщину, так как втулка отклоняется от цилиндрической поверхности, и до1жна заостряться по направлению . к тому краю втулки, котсрыи имеет меньший диаметр. Если лопатки рассечь цилиндрическою поверхностью с образующей EF, а, затем, развернуть эту поверхность на плоскость, то, лопатки будут представлены рядом

1 заостряющихся полосок (фиг. 1), при чем в сечении нормальном к оси пропеллера лопатка может иметь на любом расстояниями от оси одинаковую толщину.

В сдвоенном винтовом пропеллере центробежного насоса со втулкою, очерченною по кривой. CD1, и профилем лопатки ADD(., нижняя часть правой половины пропеллера не разрезана, так что видны лопатки в ортогональной проекции (фиг. 1). Одна из поверхностей вращения, с которыми совмещаются линии тока, представлена образующей кривою Я1. Ширина канала, измеренная по дуге окружности, полученной пересечением плоскости, нормальной к оси с упомянутой поверхностью вращения, остается постоянной на всем протяжении канала, вследствие чего лопатки в цилинчричеоком сечении с образующей I.", будучи развернутыми на плоск<сти, должны заостряться по направлению входных кромок il! Выходные кромки очерчены по кривым, изображенным в меридиальной плоскости кривою И3, представляющей собою геометрическое место точе к, в котопых жидкость имеет одинаковое, .вполне определенное содержание энергии. Пропеллер с прямыми .входными АС и выходными DB 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 ло оси, а образующие— прямые лини и, перпендикулярные к оси и пересекающие ось. Так как постоянная ширина канала на всем его протяжении осуществима при люоой поверхности лопатки. 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, ограни чиваясь 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 та1ким изменением по толщине, при котором ширина каждого рабсчего канала, измеряемая как по периферии изменяющейся по толщине ступицы, так равно и по поверхностям, образуемым линиями токов в па раллельных сечениях, нормальных к оси ротора и проведенных между крайними| точками С и D (фиг. 1 — 4)— остается постоянной.

2. Видоизменение охарактеризованного в п. 1 ротора, отличающееся 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 винToBbIx лопастях шаг B íòà остается постоянным, но различным для передней и задней винтовой поверхности лопасти.

К патенту Л. Ф, НЯГЕЛЯ № 5215

t. 9tn Г! -Ри р 3

Типо-литография «Красный Печатник», Ленинград, Международный, 75.