DE541345C - Unterdruck erzeugende Vorrichtung, insbesondere zum Antrieb von Luft- und Wasserfahrzeugen - Google Patents
Unterdruck erzeugende Vorrichtung, insbesondere zum Antrieb von Luft- und WasserfahrzeugenInfo
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- DE541345C DE541345C DEG67788D DEG0067788D DE541345C DE 541345 C DE541345 C DE 541345C DE G67788 D DEG67788 D DE G67788D DE G0067788 D DEG0067788 D DE G0067788D DE 541345 C DE541345 C DE 541345C
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B64—AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
- B64C—AEROPLANES; HELICOPTERS
- B64C11/00—Propellers, e.g. of ducted type; Features common to propellers and rotors for rotorcraft
- B64C11/005—Spiral-shaped propellers
Landscapes
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- Aviation & Aerospace Engineering (AREA)
- Wind Motors (AREA)
Description
Die Erfindung bezieht sich auf eine Unterdruck erzeugende Vorrichtung, insbesondere
zum Antrieb von Luft- und Wasserfahrzeugen.
S Man hat nun schon versucht, bei Flügelpropellern dem Sinken des Wirkungsgrades
mit wachsenden Geschwindigkeiten dadurch zu begegnen, daß die vorlaufende Flügelkante
mit einer Aufbiegung versehen wurde, durch welche die hinter ihr befindliche Luftschicht
abgesaugt werden sollte, derart, daß sich ein luftverdünnter Raum bildete, welcher zur Bewegung
des Flügels senkrecht zur Flügelfläche· nutzbar gemacht werden sollte. Befriedigende
Ergebnisse konnten jedoch mit diesem Vorschlag unter anderem wegen des ungünstigen, in keinem entsprechenden Verhältnis
zu der beabsichtigten Wirkung stehenden Leistungsaufwandes und wegen der nachteiligen
Zirkulationsverhältnisse nicht erzielt werden.
Ferner ist man auch schon dazu übergegangen, die übliche Form des Flügelpropellers
zu verlassen und solche Propeller zu ersetzen durch um eine Welle rotierende Körper von
Stromlinienform mit aufgesetzten Treibflächen. Trotzdem in diesen Vorschlägen zunächst
ein neues Propellerprinzip verkörpert zu sein schien, stellen sie in der Tat nur eine
besondere Ausbildung der bekannten Luftschrauben dar. Denn auch hier sind Treibflächen
mit einer Druck- und Saugseite vorhanden, die gegenüber den Flügelpropellern lediglich anders angeordnet sind. Auch hier
sinkt der Wirkungsgrad erheblich mit steigenden Drehzahlen, abgesehen davon, daß bei
derartigen Propellern schon von vornherein zur Leistungsgewinnung ein großes Drehmoment
erforderlich ist und sich bei gewissen Drehzahlen nachteilige Abschleudererscheinungen
bemerkbar machen.
Die Erfindung verwertet die Erkenntnis, daß bei einem Propeller die Saugseite einen
wesentlicheren Anteil an der Vortriebswirkung hat als die Druckseite zur Schaffung
einer neuen Unterdruck erzeugenden Vorrichtung. Sie besteht darin, daß auf dem äußeren
Mantel eines an der Spitze geschlossenen, um seine Längsachse rotierenden Körpers entgegen
der Drehrichtung ansteigende, tangential einlaufende Gleitstufen angeordnet sind.
Diese Gleitstufen sind keine Treibflächen mit einer Saug- und Druckseite, sondern entgegengesetzt
zur Drehrichtung allmählich ansteigende Erhebungen, die plötzlich unterbrochen werden und eine steile Stufe oder
Tasche bilden. Die Vortriebswirkung wird dadurch erzielt, daß das Medium beim Umlauf
des an der Spitze geschlossenen Körpers über die Begrenzungskanten der Erhebungen
hinwegstreicht und in den zweckmäßig aus mit der Mantelfläche des rotierenden Körpers
entgegen der Drehrichtung offene Taschen bildenden Flächenstreifen bestehenden Gleit-
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stufen, insonderheit auch auf dem Mantel des rotierenden Körpers, ein partielles Vakuum
erzeugt.
Hierdurch ergeben sich wesentliche Vorteile in verschiedener Beziehung. Der Kraftaufwand,
bezogen auf irgendeinen anderen leistungsgleichen Propeller, ist beim Erfindungsgegenstand
viel geringer, da nur jeweils ein Teil des rotierenden Körpers, nämlieh
die Stufenfläche, in der Nähe der Abreißkante vom Medium beaufschlagt wird und sich die Mantelfläche zum größten Teil in
einer widerstandsarmen, verdünnten Grenzschicht bewegt. Weiter sind Leistungssteige-•
5 rungen bei der neuen Vorrichtung dadurch möglich, daß die Umlaufzahlen gesteigert
werden können und dann zu einer Erhöhung der Saugwirkung führen. Das ist z. B., wie
Versuche ergeben haben, bei rotierenden Körpern beispielsweise von Stromlinienform
mit glattem Mantel nicht möglich, weil sich hier mit steigenden Drehzahlen zunehmend
ungünstige Abschleudererscheinungen bemerkbar machen. Der Anwendung anderer bekannter
Vortriebsmittel sind bekanntlich ebenfalls in bezug auf die erreichbaren, noch
wirtschaftlich arbeitenden Drehzahlen verhältnismäßig enge Grenzen gesetzt. Bei der
neuen Unterdruck erzeugenden Vorrichtung werden, wie Versuche ergaben, die Verhältnisse
bei über das normale Maß gesteigerten Drehzahlen immer günstiger, und ein optimaler
Erfolg macht sich beim Anwachsen der Umfangsgeschwindigkeit über die Schallgeschwindigkeit
bemerkbar.
Die neue Vorrichtung kann beispielsweise Anwendung finden zur Verringerung des
Stirnwiderstandes irgendwelcher Körper, die durch ein Medium bewegt werden sollen, also
z. B. Luft- und Wasserfahrzeugen, Geschossen usw.
In den Zeichnungen sind verschiedene Ausführungsbeispiele bezüglich des Verlaufes
und der Anordnung der erfindungsgemäßen Gleitstufen schematisch dargestellt.
Abb. ι zeigt eine Stirnansicht des rotierenden Körpers mit den Gleitstufen,
Abb. 2 eine Seitenansicht und Abb. 3 einen Schnitt nach der Linie A-B der Abb. 1.
Abb. 4 und 5 geben in Seitenansicht anders angeordnete Gleitstufen wieder.
Bei den dargestellten Ausführungsformen besteht die Unterdruck erzeugende Vorrichtung
aus einem parabolischen Körper 1 in Form eines an der Spitze 5 geschlossenen
Metallhohlkörpers, mit dem die Antriebswelle 2 verbunden ist. Der rotierende Körper
kann natürlich auch eine konische oder stromlinienförmige Umrißform erhalten.
Auf den äußeren Mantel des rotierenden Körpers sind in letzteren tangential einlaufende,
entgegen der Drehrichtung, die in Abb. 3 durch Pfeil angedeutet ist, allmählich ansteigende und am höchsten Punkt abbrechende
Flächenstreifen aufgesetzt. Diese bilden mit der Mantelfläche mehrere plötzlich abreißende Gleitstufen, die sich hinter der
Abreißkante in entgegen der Drehrichtung offene Taschen 4 fortsetzen.
Versuche haben ergeben, daß es von Bedeutung ist, die Form und Anordnung der
Taschen entsprechend dem bei dem betreffenden Anwendungsfall vorliegenden Verhältnis
der Vorwärtsgeschwindigkeit zur Umfangsgeschwindigkeit zu wählen.
Im wesentlichen lassen sich in dieser Beziehung die Anwendungsfälle in drei Gruppen
einteilen, und zwar: Standarbeit der Unterdruck erzeugenden Vorrichtung, z. B. bei
Ventilatoren, Windmühlen usw., ferner mittlere Geschwindigkeiten, z. B. Luft-, Land-
und Wasserfahrzeugen, und schließlich höchste Umdrehungszahlen, z. B. bei besonders
gearteten Luftfahrzeugen, Projektilen usw.
Bei ortsfester, d. h. nur drehbeweglicher, bzw. nur mit ganz geringen Vorwärtsgeschwindigkeiten
verbundener Anordnung der Vorrichtung erhalten die Gleitstufen 3 die
in Abb. 1 und 2 dargestellte Form. Die Abreißkanten der Flächenstreifen 3 verlaufen von
der Spitze 5 bis zur Basis 6 des rotierenden Körpers 1 schraubenlinienförmig, und die Taschen
4 sind nach vorn offen.
Bei der Ausführungsform nach Abb. 4, die sich bei der Verwendung der Unterdruck erzeugenden
Vorrichtung für mittlere Geschwindigkeiten als zweckentsprechend erwiesen hat, verlaufen die Abreißkanten der
Gleitstufen von der Spitze oder annähernd der Spitze 5 geradlinig bis zur Basis 6, und
zwar in achsenparallelen Ebenen bei sternförmiger Gruppierung der einzelnen Stufen.
Für besonders große Vorwärtsgeschwindigkeiten wird die Anordnung gemäß Abb. 5
getroffen. Hier ziehen sich wiederum die einzelnen Gleitstufen schraubenlinienförmig über
den rotierenden Körper, wobei die Taschen 4 durch entsprechende Formgebung der einzelnen
Abreißkanten so verlaufen, daß sie nach hinten offen sind. Hierdurch kann sich bei raschem Vorwärtsbewegen der Vorrichtung
durch ein Medium auch dann noch hinter der Abreißkante jeder Gleitstufe oder in den
Taschen 4 ein Unterdruck einstellen, wenn die Vorwärtsgeschwindigkeit der Umfangsgeschwindigkeit
nahekommt oder diese übersteigt.
Gegebenenfalls kann die Wirkung der Vorrichtung noch dadurch verbessert werden,
daß die Bildung einer Luftverdünnung hinter
Claims (3)
- bzw. unter den Stufen durch eine niechanischt' Saugvorrichtung, z. B. eine die Luft aus den einzelnen Hohlräumen absaugende Pumpe, unterstütz! wird.
5Patentans ρröche:j. Unterdruck erzeugende Vorrichtung, insbesondere zum Antrieb von Luft- und ίο Wasserfahrzeugen, dadurch gekennzeichnet, daß auf dem äußeren Mantel eines an der Spitze geschlossenen, um seine Längsachse rotierenden Körpers entgegen der Drehrichtung ansteigende, tangential einlaufende Gleitstufen angeordnet sind. - 2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Gleitstufen aus Flächenstreifen (3) bestehen, die mit der Mantelfläche des um eine Welle (2) rotierenden Körpers (1) entgegen der Drehrichtung offene Taschen (4) bilden.
- 3. Vorrichtung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Bildung einer Luftverdünnung hinter bzw. unter den Stufen durcli eine mechanische Saugvorrichtung unterstützt wird.Hierzu ι Blatt Zeichnungen
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DEG67788D DE541345C (de) | 1926-07-21 | 1926-07-21 | Unterdruck erzeugende Vorrichtung, insbesondere zum Antrieb von Luft- und Wasserfahrzeugen |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DEG67788D DE541345C (de) | 1926-07-21 | 1926-07-21 | Unterdruck erzeugende Vorrichtung, insbesondere zum Antrieb von Luft- und Wasserfahrzeugen |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE541345C true DE541345C (de) | 1932-01-11 |
Family
ID=7134270
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DEG67788D Expired DE541345C (de) | 1926-07-21 | 1926-07-21 | Unterdruck erzeugende Vorrichtung, insbesondere zum Antrieb von Luft- und Wasserfahrzeugen |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE541345C (de) |
-
1926
- 1926-07-21 DE DEG67788D patent/DE541345C/de not_active Expired
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