Водометный движительный комплекс



Водометный движительный комплекс
Водометный движительный комплекс
Водометный движительный комплекс
Водометный движительный комплекс

 


Владельцы патента RU 2617622:

Российская Федерация, от имени которой выступает Министерство промышленности и торговли Российской Федерации (RU)

Изобретение относится к области судостроения, а именно к водометным движителям. Водометный движительный комплекс содержит водовод, который выполнен в виде осесимметричной профилированной кольцевой насадки, внутри которой соосно размещено установленное на валу рабочее колесо. Рабочее колесо имеет ступицу с закрепленными к ней лопастями и оснащено прикрепленной к торцам лопастей кольцевой обечайкой. В корпусе водовода образована ответная под упомянутую обечайку круговая ниша, в которую подвижно помещена кольцевая обечайка и расположена заподлицо с внутренней поверхностью корпуса водовода. Форма спрямленного контура лопасти рабочего колеса в районе притыкания лопасти к кольцевой обечайке имеет серповидную наделку в сторону натекающего потока, радиус скругления которой составляет 4-5% от радиуса рабочего колеса. Достигается обеспечение повышенных акустических и кавитационных характеристик при одновременном сохранении КПД. 3 ил.

 

Изобретение относится к области судостроения, а именно к водометным движителям (далее по тексту ВД), и может быть использовано на всех типов судов и кораблей.

Известны ВД, содержащие водовод и размещенное в нем рабочее колесо с лопастями, имеющими профилировку сечений с плавным контуром (М.А. Мавлюдов, Ю.М. Садовников и др. Движители быстроходных судов. Л.: Судостроение, 1973).

Наиболее близким техническим решением является водометный движитель с рабочим колесом (далее по тексту - РК), установленным в водоводе, имеющим лопасти с профилем сечений NACA-66 с сегментной формой контура и с цилиндрическим периферийным сечением лопастей (М.А. Мавлюдов, Ю.М. Садовников и др. Движители быстроходных судов. Л.: Судостроение, 1973, стр. 94).

Недостатком упомянутого ВД является наличие в процессе его работы перетекания жидкости со стороны нагнетающей поверхности лопастей в область их засасывающей поверхности, имеющей место в щелевом канале, образованном между стенками водовода и торцевым сечением лопастей рабочего колеса. Жидкость, протекающая в указанном месте, испытывает достаточно сильное разрежение. В результате наличия такого разрежения вблизи стенок водовода в определенном диапазоне режимов работы ВД из-за резкого снижения местного давления возникает разрыв сплошности жидкости или так называемая щелевая кавитация, которая ухудшает акустические качества ВД. Кроме того, щелевая кавитация инициирует эрозионные повреждения стенок водовода в области рабочего колеса.

Задачей изобретения является улучшение кавитационных и акустических характеристик ВД путем ликвидации щелевой кавитации при одновременном сохранении кпд движителя.

Для этого в водометном движительном комплексе, содержащем водовод, выполненный в виде осесимметричной профилированной кольцевой насадки, внутри которой соосно размещено установленное на валу рабочее колесо, имеющее ступицу с закрепленными к ней лопастями. Рабочее колесо оснащено прикрепленной к торцам лопастей кольцевой обечайкой, а в корпусе водовода образована ответная под упомянутую обечайку круговая ниша, в которую подвижно помещена кольцевая обечайка и расположена заподлицо с внутренней поверхностью корпуса водовода, тем самым обеспечивая создание необходимого кпд движителя. Кроме того, форма спрямленного контура лопасти рабочего колеса в районе притыкания лопасти к кольцевой обечайке имеет серповидную наделку в сторону натекающего потока, радиус скругления которой составляет 4-5% от радиуса рабочего колеса.

Оснащение РК кольцевой обечайкой, прикрепленной к торцам лопастей, которая подвижно помещена в образованную в корпусе водовода круговую нишу, позволяет исключить щелевую кавитацию и избежать затрат энергии на обтекание концов лопастей.

Однако в такой конструкции в месте притыкания концов лопастей к обечайке формируется пограничный слой сложной конфигурации и, как следствие, возникает подковообразный (подпорный) вихрь по форме, близкой к подкове, плоскость которой перпендикулярна радиусу. Кавитация такого вихря наступает существенно позже, чем щелевая кавитация в отсутствии обечайки, однако она также ухудшает акустические качества движителя. Для уменьшения интенсивности указанного подпорного вихря и тем самым отдаляя момент возникновения его кавитации, форма спрямленного контура лопасти в районе концевых радиусов задается следующим образом: на контуре смонтирована серповидная наделка в сторону натекающего потока, а средняя линия ее профиля является продолжением средней линии профиля сечения лопасти. Серповидная наделка представляет собой изменение формы выходящей кромки спрямленного контура лопасти в районе притыкания лопасти к обечайке. Радиус скругления серповидной наделки принимается 4-5% от радиуса рабочего колеса.

Сущность предлагаемого изобретения поясняется рисунками, где на фиг. 1 представлен общий вид предлагаемого водометного движительного комплекса, на фиг. 2 - вид по А-А на фиг. 1 и на фиг. 3 - фрагмент места крепления лопасти к обечайке на фиг. 2.

Водометный движительный комплекс (далее по тексту - ВДК) имеет водовод 1 в виде осесимметричной кольцевой насадки. Внутри водовода 1 соосно размещено установленное на валу 2 рабочее колесо, имеющее ступицу 3, на которой прикреплены лопасти 4. На торцах лопастей 4 закреплена круговая обечайка 5, которая подвижно размещена в нишу 6 и расположена заподлицо с внутренней поверхностью водовода 1 (фиг. 1).

На спрямленном контуре лопасти РК в районе притыкания лопасти к кольцевой обечайке смонтирована серповидная наделка 7 в сторону натекания потока (фиг. 1, 2, 3). Радиус скругления серповидной наделки 7 составляет 4-5% от радиуса рабочего колеса.

Работа ВДК по ликвидации щелевой кавитации осуществляется следующим образом.

Вал двигателя 2 приводит во вращение рабочее колесо со ступицей 3 и лопастями 4 вместе с обечайкой 5. В результате устраняется щелевая кавитация между концами лопастей 4 и корпусом водовода 1, и на концах лопастей 4 рабочего колеса создается дополнительный полезный упор без потерь на обтекание концов лопастей. Образующийся при этом подковообразный вихрь теряет свою интенсивность благодаря серповидной наделке 7. В совокупности все это приводит к улучшению акустических и кавитационных характеристик ВДК при сохранении кпд движителя.

К настоящему времени изготовлена модель предлагаемого ВДК и проверена ее работа, в результате чего подтверждено улучшение кавитационных характеристик при неизменном кпд.

Предлагаемый ВДК позволяет обеспечить его повышенные акустические и кавитационные характеристики при одновременном сохранении кпд, и как следствие - скорости движения судна, что его выгодно отличает от прототипа.

Водометный движительный комплекс, содержащий водовод, выполненный в виде осесимметричной профилированной кольцевой насадки, внутри которой соосно размещено установленное на валу рабочее колесо, имеющее ступицу с закрепленными к ней лопастями, отличающийся тем, что рабочее колесо оснащено прикрепленной к торцам лопастей кольцевой обечайкой, а в корпусе водовода образована ответная под упомянутую обечайку круговая ниша, в которую подвижно помещена кольцевая обечайка и расположена заподлицо с внутренней поверхностью корпуса водовода, при этом форма спрямленного контура лопасти рабочего колеса в районе притыкания лопасти к кольцевой обечайке имеет серповидную наделку в сторону натекающего потока, радиус скругления которой составляет 4-5% от радиуса рабочего колеса.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к области судостроения и касается вопроса повышения эффективности использования водометных движителей для водоизмещающих судов. Комбинированный двигательно-движительный комплекс судна содержит корпус в виде осесимметричной судовой кольцевой насадки с размещенным в нем реверсивным электродвигателем погружного исполнения и оснащен размещенным вниз по потоку за рабочим колесом, соосно с ним, гребным винтом.

Изобретение относится к области судостроения, а именно к водометным движителям. Водометный двигательно-движительный комплекс включает осесимметричный корпус в виде судовой кольцевой насадки, в котором размещены статор электродвигателя и подвижно установленное круговое кольцо.

Изобретение относится к области морской подводной техники, а именно к конструкциям движительно-рулевых устройств подводных аппаратов. Движительно-рулевое устройство содержит гребной винт, который размещен в направляющей насадке.

Изобретение относится к области судостроения, а именно к созданию движительно-рулевых комплексов, обеспечивающих движение и маневрирование судна в ледовых условиях.

Изобретение относится к области судостроения и касается конструкции, а также технологии монтажа и демонтажа узла пропульсивной установки судна. Судно содержит корпус и двигатель, причем двигатель включает по меньшей мере один туннельный элемент и по меньшей мере один узел движителя.

Изобретение относится к области судостроения и может быть использовано в конструкциях винтовых движителей и устройствах активного управления плавательными средствами.

Изобретение относится к области судостроения и может быть использовано в конструкциях винтовых движителей и устройствах активного управления плавательными средствами.

Изобретение относится к судостроению, авиастроению, построению аэроглиссеров, судов на воздушной подушке и касается конструкций гребных и воздушных винтов в кольцевых насадках.

Изобретение относится к судовому движительному комплексу. .

Изобретение относится к области водного транспорта, а именно к транспортировке автомобилей, другой колесной техники и пассажиров между берегами рек с ограниченной судоходностью.

Изобретение относится к судовым движителям, в частности к устройствам привода судового движителя с рабочим органом в виде колеблющегося крыла. Плавниковый движитель плавучего средства содержит корпус плавучего средства, по меньшей мере, одно крыло с отклоняемой частью и ось колебаний крыла.

Изобретение относится к области судостроения и касается вопроса повышения эффективности использования водометных движителей для водоизмещающих судов. Комбинированный двигательно-движительный комплекс судна содержит корпус в виде осесимметричной судовой кольцевой насадки с размещенным в нем реверсивным электродвигателем погружного исполнения и оснащен размещенным вниз по потоку за рабочим колесом, соосно с ним, гребным винтом.

Изобретение относится к области судостроения, а именно к малошумящим движителям для надводного и подводного транспорта. Для работы винтового движителя лопасти устанавливают с нулевым углом атаки для совершения колебательных движений в виде реверсивных угловых перемещений относительно оси вращения, при этом лопасти имеют симметричную форму относительно плоскости, проходящей через ось вращения и оси лопастей.

Изобретение относится к судостроению и может быть использовано на плавсредствах, как на надводных судах, так и на подводных судах. V-образно спаренный шнековый движитель для плавсредств в варианте надводного судна содержит в кормовой части на транцевой плите расположенные под углом шнеки, управляемые мотор-редукторами скорости и направления вращения шнеков.

Изобретение относится к плавсредствам, предназначенным для использования на реках. Плавсредство на реке состоит из нескольких плавсредств с закреплёнными на них турбинами для отбора кинетической энергии из течения реки.

Изобретение относится к области судостроения, в частности к плавучему средству гусеничного типа с землеройным оборудованием. Плавучее средство гусеничного типа содержит плавучий корпус, землеройное оборудование с энергоблоком, кабиной и силовой установкой, установленные на опорной площадке, две гусеницы, валы ведомый и ведущий.

Изобретение относится к внедорожной транспорной технике, но может быть использовано как на строительных работах, так и в сельском хозяйстве. Шнековый движитель содержит шнек, выполненный в виде полого цилиндра с винтовыми гребнями на наружной поверхности, подшипниковые опоры по торцам шнека и приводной механизм вращения шнека.

Изобретение относится к области судостроения, касается конструирования судов туннельно-скегового типа и может быть использовано при постройке десантных судов. Предложено судно туннельно-скегового типа, содержащее корпус, имеющий днище с продольным туннелем, выполненным с верхним подковообразным сводом с образующими, параллельными диаметральной плоскости судна, в носовой и кормовой оконечностях установлены подвижные ограждения, в корпусе установлен нагнетатель воздуха высокого давления, в плоскости конструктивной ватерлинии смонтированы бортовые роторно-винтовые движители, имеющие стационарную оболочку, закрывающую верхнюю часть движителя, и оболочку, подвижную вокруг оси движителя, закрывающую нижнюю часть движителя при движении судна в режиме крейсерской скорости.

Изобретение относится к области охраны окружающей среды и может быть использовано при разливе нефти (нефтепродуктов) под ледяным покровом преимущественно арктических водоемов.

Изобретение относится к движителям подводного транспорта, а именно к движителям подводных роботов. Движитель с подвижными спицами содержит цилиндрический обод, приводной вал обода и радиальные спицы и оборудован эксцентриком и приводным валом эксцентрика.

Изобретение относится к области судостроения, а именно к подводным движителям, воздействующим непосредственно на воду, не вращающегося типа. Варианты выполнения подводных движителей, каждый из которых включает наружную обтекаемую оболочку, группы пар электродов-разрядников, энергетическую установку по созданию импульсных напряжений между электродами-разрядниками. В первом варианте наружная обтекаемая оболочка подводного движителя выполнена в виде двояковыпуклых симметричных лекально сочлененных сферических, цилиндрических либо конических поверхностей вращения. Во втором варианте наружная обтекаемая оболочка подводного движителя выполнена с продольным сечением в виде двояковыпуклой симметричной линзы чечевичного профиля с переменной кривизной. В третьем варианте наружная обтекаемая оболочка подводного движителя выполнена усеченного ромбовидного продольного сечения в виде лекально сочлененных симметричных линейчатых поверхностей. Достигается повышение эффективности воздействия высокого и сверхвысокого давления на наружную обтекаемую оболочку подводного движителя. 3 н. и 1 з.п. ф-лы, 28 ил.
Наверх