NO121823B - - Google Patents
Download PDFInfo
- Publication number
- NO121823B NO121823B NO151598A NO15159864A NO121823B NO 121823 B NO121823 B NO 121823B NO 151598 A NO151598 A NO 151598A NO 15159864 A NO15159864 A NO 15159864A NO 121823 B NO121823 B NO 121823B
- Authority
- NO
- Norway
- Prior art keywords
- rotor
- rotation
- line
- vanes
- axis
- Prior art date
Links
- 230000002441 reversible effect Effects 0.000 claims description 18
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims description 8
- 238000011144 upstream manufacturing Methods 0.000 claims description 4
- 239000012530 fluid Substances 0.000 claims description 2
- 230000008859 change Effects 0.000 description 12
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 9
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 230000033228 biological regulation Effects 0.000 description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 3
- 238000013459 approach Methods 0.000 description 2
- 230000003137 locomotive effect Effects 0.000 description 2
- 230000009471 action Effects 0.000 description 1
- 230000006978 adaptation Effects 0.000 description 1
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 1
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 1
- 238000007654 immersion Methods 0.000 description 1
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 1
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 1
- 230000010355 oscillation Effects 0.000 description 1
- 238000005192 partition Methods 0.000 description 1
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 description 1
- 239000000700 radioactive tracer Substances 0.000 description 1
- 238000005096 rolling process Methods 0.000 description 1
- 230000006641 stabilisation Effects 0.000 description 1
- 238000011105 stabilization Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
- F04D—NON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
- F04D15/00—Control, e.g. regulation, of pumps, pumping installations or systems
- F04D15/0055—Rotors with adjustable blades
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B63—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; RELATED EQUIPMENT
- B63H—MARINE PROPULSION OR STEERING
- B63H25/00—Steering; Slowing-down otherwise than by use of propulsive elements; Dynamic anchoring, i.e. positioning vessels by means of main or auxiliary propulsive elements
- B63H25/46—Steering or dynamic anchoring by jets or by rudders carrying jets
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
- F04D—NON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
- F04D29/00—Details, component parts, or accessories
- F04D29/40—Casings; Connections of working fluid
- F04D29/52—Casings; Connections of working fluid for axial pumps
- F04D29/54—Fluid-guiding means, e.g. diffusers
- F04D29/548—Specially adapted for liquid pumps
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
- F04D—NON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
- F04D3/00—Axial-flow pumps
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
- Y10S—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10S415/00—Rotary kinetic fluid motors or pumps
- Y10S415/91—Reversible between pump and motor use
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Ocean & Marine Engineering (AREA)
- Structures Of Non-Positive Displacement Pumps (AREA)
Description
Reverserbar hydraulisk maskin.
Foreliggende oppfinnelse angår en roterende hydrau-
lisk maskin beregnet for reverserbar aksial stromning og inneholdende en ledning for det hydrauliske medium med en munning ved hver ende anordnet for å kunne gjore tjeneste som innlop eller utlop for an-
gjeldende medium, enmed skovler eller blader forsynt rotor anordnet sentralt i ledningen og for drift av en reverserbar mediumstrom gjennom denne, et par strømlinjeformede hus som er anordnet for opp-
tak av minst hvert sitt lager for rotoren og strekker seg i lengde-
retningen i sentrum av ledningen på hver sin side av rotoren, samt et sett vingeliknende elementer som danner ledeskovler og er inn-
rettet for å bære hvert av husene på rorledningens vegg, samtidig som rotornavet, husene og rorledningen er symmetriske i forhold til
et plan vinkelrett på ledningens lengdeakse (rotorens rotasjonsakse).
Oppfinnelsen er særlig anvendelig når det er onskelig å fremkalle en regulerbar og reverserbar væskestrom, f.eks. i tilfelle av hydrauliske reaksjonsmaskiner.
Når det dreier seg om fremdrift av et fartoy under manovrering eller når det dreier seg om styring av samme er det nodvendig kontinuerlig (og i hvert tilfelle hurtig) å kunne variere strålens virkning helt til full omstilling av den oppnådde kraft.
Med de kjente anordninger som har vært anvendt eller foreslått er det nodvendig å benytte pumper som bare er i stand til å fremkalle stromning i en enkelt retning eller bare er i stand til å pumpe i begge retninger men på bekostning av sin virkningsgrad eller stromforing.
Med pumper for en enkelt stromning kan veksling av strålevirkningen bare oppnås ved en fordobling av anordningen (et reaksjonsaggregat for hver arbeidsretning) eller også ved lukeanord-ninger som styrer vannstrommen mot det ene eller det annet utlop eller også ved stråledeflektorer. Disse anordninger er tungvindte og temmelig kompliserte og meget ofte vanskelig å forene med et godt effektutbytte.
Foreliggende oppfinnelse tar sikte på å forbedre disse anordninger, og gjore dem egnet til under de fleste betingelser å oppnå med kontinuerlig variasjon en omstilling eller veksling av trykkraftens retning. De hydrauliske reaksjonsmaskiner som kan ut-nytte denne forbedring er således i stand til å sikre fremdriften og styringen av fartoy, men likeledes stabiliseringen av de forskjel-lige slingrebevegelser, såsom krappe svingninger, stamping, rulling og liknende, såvel som regulering av fartoyets neddykking eller regulering av nedsenkbare plattformers neddykking.
Ved anordningen ifolge oppfinnelsen er væskesirkula-sjonsaggregatet slik beregnet at det funksjonerer med god effekt og gir et betydelig trykk i begge de motsatte retninger av væskesirku-lasjonen. Aggregatets virkemåte kan samtidig være utfort helt symmetrisk, det vil si at trykket og effekten kan være den samme i begge de motsatte retninger. Dessuten tillater anordningen ifolge oppfinnelsen kontinuerlig, og hvis nodvendig, hurtig variasjon av trykk-kraften fra en maksimalverdi i den ene re-tningen til den storste verdi i den annen retning.
Ved anordningen ifolge oppfinnelsen omfatter den hydrauliske ledning som danner den hydrauliske reaksjonsmaskin,
hovedsakelig:
a) to motsatte åpninger hvorav hvert kan tjene som sugeåpning eller som utblåsningsåpning. Formen av disse åpninger er slik at væsken
forloper uten oppdeling i innlopsretningen, mens den derimot fritt oppdeles ut fra et meget bestemt tverrsnitt og således
danner en forsvinnende stråle når åpningen tjener som avlop.
b) En aksialpumpe i ett eller flere trinn, hvis rotor- og statorskovler oppviser symmetrisk form eller orientering passende for
å sikre identiske egenskaper for pumpen i begge stromningsretninger. Pumpen er forbundet med avlopsåpningen eller innlopsåpningen beskrevet under punkt a) ovenfor med kanaler hvis form og lengde kan avhenge av selve kravene til reaksjonsaggregatet ombord;
disse kanaler er på alle måter slik beregnet at de bevirker så små trykktap som mulig, ikke forstyrrer fordelingen av hastighet og trykk ved pumpens innlop, ikke frembringer rotasjon eller for-styrrelser av stromningen i de stråler som går ut av aggregatet.
Retningsforandringen ved kontinuerlig variasjon av det frembrakte trykk fra reaktoren kan oppnås ved hjelp av den ene eller den annen av to folgende fremgangsmåter eller ved deres kombi-nasjon : - Ved kontinuerlig forandring av retningen for motorens omdreiningshastighet. I dette tilfelle kan rotorens skovler være av typen "faste skovler", det vil si være ubevegelig festet til rotorens nav. - Eller også ved modifisering av rotorskovlenes innfallsvinkel, idet helningen av disse skovler forandrer retning slik at der oppnås en omvending av væskestrommens retning. I dette tilfelle forandrer ikke motorens hastighet retning.
Oppfinnelsen utmerker seg ved at i det minste de innerste endepartier av de ledeskovledannnende elementer har en innfallsvinkel eller helning i forhold til et radielt plan gjennom ledningens akse som varierer fra i nærheten av husene helt frem til i nærheten av ledningsveggen, idet når rotoren er slik konstruert at dens rotasjonsretning må omkastes for å vende stromningsretningen, på den ene side nevnte innfallsvinkel eller helning er storre i nærheten av husene enn i nærheten av ledningsveggen, slik at den av de indre endepartier på de elementer på rotorens oppstromsside frembrakte væskerotasjoner tiltar fra ledningsveggen mot de med disse endepartier forbundne hus og på den annen side hvert ledeskovledannende element for det ene hus forloper symmetrisk i forhold til det tilsvarende element for det annet hus i forhold til en linje som skjærer rotasjonsaksen i nevnte symmetriplan eller når rotoren er forsynt med således vridbare skovler at stromningsretningen er omkastbar ved vridning av skovlene, på den ene side nevnte innfallsvinkel eller helning er storre i nærheten av ledningsveggen enn i nærheten av huset, slik at den av de indre endepartier fremkalte væskerotasjon er mer utpreget i nærheten av ledningens periferi, og på den annen side de ledeskovledannende elementer for det ene hus forloper symmetrisk i forhold til de for det annet hus i forhold til nevnte symmetriplan, samtidig som nevnte varierende helninger og symmetrier i begge tilfelle er slik at de ledeskovledannende elementer i hver gruppe suksessivt kan tjenestegjore som ledeskovler på oppstromsiden for den ene stromningsretning og like godt som ledeskovler på nedstromsiden for den annen gjennomstromningsretning.
Folgende beskrivelse under henvisning til tegningene viser i form av eksempler som ikke skal være avgrensende, noen utforelsesformer av anordningen ifolge oppfinnelsen, idet fig. 1 viser et vertikalsnitt gjennom et aggregat for hydraulisk sirkulasjon som danner en hydraulisk reaksjonsmaskin ifolge oppfinnelsen,' fig. 2 viser en detalj av innsugnings- og avlopsmunnstykkenes form ifolge oppfinnelsen, fig. 3 viser en annen utforelsesform av innsugnings-
og avlopsmunnstykkene, fig. 4a viser et delvis lengdesnitt gjennom en reverserbar aksialpumpe ifolge oppfinnelsen anvendelig i tilfelle hvor omstillingen av trykkraften oppnås ved reversering ved kontinuerlig forandring av rotasjonsretningen, fig. 4b viser snitt gjennom en rotorskovle i nevnte pumpe i et plan loddrett på skovlens symmetriakse, fig. 5a viser et delvis lengdesnitt gjennom en reverserbar aksialpumpe ifolge oppfinnelsen anvendelig i tilfelle hvor omstillingen av trykket oppnås ved omstilling av skovlenes helning med kontinuerlig forandring og fig. 5b viser snitt gjennom en rotorskovle fra nevnte pumpe i plan loddrett på skovlens dreietappakse.
Reaksjonsmaskinen vist på fig. 1 er montert på en
slik måte at den kan frembringe en reaksjonskraft rettet langs den horisontale akse X-X i den ene eller den annen retning. Innlops-
og avlopsmunnstykkene 1 er anordnet i skrogets 2 vertikale vegger. Pumpehuset 3 er forbundet med disse munnstykker eller åpninger ved rettlinjede ror 4. Lokformede legemer 5 anordnet i midten av den hydrauliske kanal fra pumpen på den ene og den annen side av den bevegelige rotor .7 kan inneholde den eller de drivende rotasjonsmo-torer såvel som styremekanismen for orientering av rotorskovlene.
De lokformede legemer er forbundet med pumpehuset 3 ved hjelp av metall-ledeplater 6 som samtidig tjener som foringer for vannet og særlig for å gi dette en egnet rotasjon ved dettes inngang i rotoren samtidig som vannets rotasjon rettes opp igjen, slik at der oppnås en aksial stromning på avlopssiden.
Ved de utforelsesformer hvor omstillingen av trykk-kraften oppnås ved omstilling av rotasjonshastigheten danner det hydrauliske ledningssystem for pumpen og de lokformede legemer en symmetri i forhold til et punkt 0 som befinner seg på pumpens akse X-X. Når det gjelder foringene 6, er disse symmetriske to og to i forhold til en akse som går gjennom 0 og loddrett på planet for fig. 4a. Man kan alltid finne deres tracer og deres stilling ved til den ovenfor beskrevne symmetri å legge en hvilken som helst omdreining om aksen X-X. Ved utforelsesformer av denne art er pumpens bevegelie rotor 7 en skrueformet pumperotor hvor hver skovle, som nærmere forklart i det folgende, oppviser den særegenhet at den har en symmetriakse loddrett på omdreiningsaksen X-X og som krysser denne i punktet 0 beskrevet ovenfor. Disse symmetriakser er samtidig omdreiningsakser i de tilfelle hvor skovlene har foranderlig orientering.
Ved de utforelsesformer hvor omstillingen av trykkets retning oppnås ved omstilling av skovlenes orientering har det hydrauliske rorsystem for pumpen og de lokformede legemer og foringene en symmetri i forhold til et plan P loddrett på pumpens akse X-X,
og hvis skjæringslinje med tegningens plan på fig. 1 er linjen I-l.
(For foringene kan man alltid til denne symmetri legge til en hvilken som helst omdreining om aksen X-X). I en utforelsesform av denne art er likeledes pumpens bevegelige rotor 7 en skruelinjeformet pumperotor hvor hver skovle som forklart nærmere i det folgende oppviser den særegenhet å ha et symmetriplan som omfatter omdreiningsaksen. Anordningene for orientering av disse skovler tillater oppnåelse av symmetriske ytterstillinger i forhold til planet P nevnt ovenfor.
Fig. 2 representerer i detalj innlops- og avlopsmunnstykkene eller åpningene ifolge oppfinnelsen dessuten vist på fig. 1. I det på figuren viste spesielle tilfelle er åpningen sirkulær. Meridianlinjen for denne åpning har en slik form at med unntakelse
av forbindelsen med rorledningen 4, danner den med retningen X-X
en vinkel som er forholdsvis stor og i alle tilfelle over ca. 20°. Denne meridian går over i rorledningens 4 meridian ved hjelp av en
bueradius r_ som er liten i forhold til rorledningens 4 diameter (f.eks. meget nær en fjerdedel av dennes diameter). Med denne anordning er det mulig å få en stromning uten oppdeling på innlops-siden (fra venstre mot hoyre på figuren) og på den annen side med fri oppdeling som bevirker en stråle 9 med diameter praktisk talt lik diametern på rorledningen 4 nærmest åpningen. Fig. 3 viser en annen utforelsesform av et slikt innsugnings- og avlopsmunnstykke eller åpning ifolge oppfinnelsen. Hydroreaktorens rorledning 4 munner ut på tvers av skipsskroget gjennom et munnstykke eller en åpning beskyttet av riststaver mot inntrengen av fremmedlegemer i hydroreaktoren. Forbindelsen mellom skilleveggen for rorledningen 4 og skipsskroget 2 såvel som formen av tverrsnittet for risten 10 er slik at stromningen foregår uten oppdeling når den skjer mot innlopet (det vil si ovenfra og nedover på fig. 3) og i motsatt fall med fri oppdeling i utlopsretningen, det vil si nedenfra og oppover på samme figur. For å oppnå dette resultat har stavene en form med symmetrisk profil i forhold til deres lengderetning med en storste ende klart forskutt i utlopsretningen på en slik måte at når stromningen foregår mot avlopet, oppviser de hydrauliske kanaler som befinner seg mellom stavene (eller mellom stavene og forbindelsen skrog-rorledning), i strømretningen mot stavenes storste ende en divergens tilstrekkelig til å sikre fri oppdeling av strålen praktisk talt ut fra denne storste ende. Fig. 4a viser et delvis lengdesnitt gjennom en reverserbar aksialpumpe ifolge oppfinnelsen, hvor reverseringen av strom-men oppnås ved reversering av rotasjonshastigheten.
For bedre oversikt på figuren er der bare vist et enkelt sett statorskovler på hver side av rotoren 7. Rotorens 7
stilling antas å være slik at symmetriaksen (og eventuelt dreietapp-aksen) for en av skovlene er loddrett på figurens plan. Tracen for denne skovleakse er punktet 0, symmetrisenteret som beskrevet i det foregående.
Linjen 12 representerer tracen for denne skovle sett "fra enden" på overflaten av navet.
Linjen 13 representerer skovlens ytterste kant.
Linjene 14 og 15 representerer de ytterste kanter av skovlen som virker henholdsvis som angrepskant og avlopskant eller omvendt, alt etter omdreiningsretningen og folgelig også stromningsretningen.
Foringene 6 er representert enkeltvis ved deres tracer
16 på overflaten av det tilsvarende lokformede legeme, ved deres trace 17 ved den innvendige vegg i den rorledning som danner pumpehuset 3 og endelig ved deres ytterkanter 1B og 19 som ar"beider henholdsvis som angrepskanter eller avlopskanter alt etter strømningens retning. De viste foringer 6 er slik at deres ytterste ender 19 lengst bort fra rotoren 7 hver befinner seg tilnærmet på en linje som utgår fra aksen X-X og loddrett på figurens plan. Foringen 6 har den.generelle form av en turbinskovle, hvis midlere retning er som et radialt plan (eller parallelt med aksen X-X) i nærheten av kanten 19 lengst bort fra rotoren 7, mens denne midlere retning er mer eller mindre skrå i forhold til aksen X-X i området for kanten 18 nærmest rotoren 7. Denne skråstilling eller helning er mer utpreget nær det lokformede legeme 5 enn i nærheten av ledningens periferi, slik at den foring 6 som befinner seg for rotoren 7 i stromningsretningen, virker som en fordelingsskovle som gir vannet en omdreining i samme retning som rotorens 7 omdreining og dessto mer utpreget påvirkes strømlinjene jo mer disse nærmer seg det lokformede legeme i radiell retning. Slik som foringene 6 er vist er de anbrakt regelmessig omkring aksen X-X for maskinen og de spiller samtidig rollen som innlopsledeskovler eller retteskovler (alt ettersom de for den påtenkte funksjon befinner seg foran eller etter rotoren) og samtidig som mekanisk avstivning mellom pumpens utvendige hus 3
og de sentrale legemer 5.
Som nevnt ovenfor har rotorens skovler en symmetriakse loddrett på maskinens akse X-X og skjærer denne. I det tilfelle hvor skovlene er vribare, faller denne symmetriakse sammen med inn-stillings- eller dreieaksen.
For mer fullstendig presisering av skovlenes form, skal disse betraktes i snitt i et plan loddrett på symmetriaksen.
Når det gjelder vribare skovler, tenkes disse snitt å være tatt med skovlene i sin storste helning.
Fig. 4b viser to slike snitt, idet linjen 20 er et snitt gjennom et plan som skjærer skovlens symmetriaks^e i en liten avstand fra rotornavets omkrets. Linjen 21 er et snitt gjennom et plan som skjærer skovlens symmetriakse i nærheten av skovlens ytter-kant. Disse snitt har form av vingeprofiler med et symmetrisenter som faller sammen med symmetriaksens skjæringspunkt med det tilsvarende snittplan. Disse profiler har avrundede angrepskanter eller avlopskanter i motsetning til de klassiske profiler som i de fleste tilfeller omfatter minst én skarp eller spiss kant. Profilenes midtlinje har den generelle form av en S, hvis vendepunkt faller sammen med symmetrisenteret.
Ved den anordning som ansees anvendelig for pumper ifolge oppfinnelsen med reverserbar hastighet, kan profilenes midt-linjer ha en helning som er desto storre jo mer profilen nærmer seg navet. Helningen skal i dette tilfelle forstås i forhold til planet P loddrett på aksen X-X og som skjærer denne i punktet 0, symmetrisenteret som er beskrevet i det foregående. Rotorskovlene oppviser med andre ord en vridning som er bestemt for å bevirke de variable tangensielle medforingshastigheter langs angreps- og avlopskantene av skovlene.
Ved denne anordning hvor skovlene oppviser en vridning, tillater skovlenes vinkeldreiebevegelse (ved den losning som omfatter orienterbare skovler) dreining av skovlen fra en stilling som tilsvarer en innfallsvinkel lik □ for den ytre profil til en stilling som tilsvarer en maksimal innfallsvinkel for profilen; vinkelbevegelsen er vanligvis mellom 20 og 35°.
Den spesielle form av skovlene som er beskrevet i
det foregående forer til nødvendigheten av å ha en symmetrisk funksjon for begge omdreiningsretninger og folgelig for begge stromningsretninger.
Fig. 5a viser et delvis lengdesnitt gjennom en reverserbar aksialpumpe ifolge oppfinnelsen anvendelig i tilfeller hvor stromningsvariasjonene medregnet reverseringen oppnås' ved modifika-sjon av skovlenes helning hurtig helt til det motsatte av denne under anvendelse av en konstant omdreiningshastighet eller eventuelt vari-abel, men i hvert tilfelle ikke reverserbar.
Som på fig. 4a er de symmetriske legemer 5, pumpehuset 3 og rotornavet 11 vist med sine konturer. I likhet med fig.
4a er det også her bare vist en statorskovle på hver side av navet. Navet er vist på en slik måte at én av dets skovler sees fra enden, (det vil si slik at dens dreieakse er loddrett på figurens plan), idet denne dreiéakses trace som i det foregående, er punktet 0 som er skjæringspunktet mellom linjen X-X og I-l og som definert i det foregående. Linjen 22 representerer tracen på navets overflate for den skovle som er sett fra enden. Linjen 23 representerer ytterkanten av denne skovle. Linjene 24 og 25 representerer de ytre sidekanter av skovlen som arbeider henholdsvis som angreps- og avlopskanter.
Foringene 6 er vist enkeltvis ved deres trace 26 på overflaten av det tilsvarende legeme, ved deres trace 27 på den innvendige vegg av pumpehuset 3 og endelig ved deres ytterkanter 28 og 29 som arbeider henholdsvis som angreps- eller avlopskanter alt etter stramningens retning. I likhet med de foregående utforelsesformer er foringene slik at i det område som er lengst borte fra navet har de en midlere retning som folger et radialplan eller i hvert fall parallelt med maskinens akse X-X. Disse foringer 6
vist på figuren har en slik stilling at ytterpunktene 29 lengst borte fra rotoren med sin trace gjennom navet befinner seg tilnærmet på
en linje som går ut fra aksen X-X og loddrett på figurens plan.
Formen av disse foringer 6 avviker merkbart fra den
som er beskrevet i forbindelse med den foregående utforelsesform.
Den utmerker seg særlig ved folgende: I den del av foringen som er nærmest rotoren er foringen hellende i rotorens omdreiningsretning i den periferiske sone, mens den er merkbart mindre hellende eller skrå i området nær legemet 5. Ved visse utforelsesformer kan foringen også i nærheten av navet være skrå i en retning motsatt omdreiningsretningen. Det er dette som er vist på fig. 5a. Foringens helning eller skråstilling varierer på en kontinuerlig måte fra periferien inn til navet slik at den tilforer vannet, når foringen tjener som fordelingsskovle, en omdreining i rotorens omdreiningsretning, dessto sterkere, jo nærmere stromlinjene befinner seg i forhold til periferien, idet denne omdreining kan være lik 0 og sogar i motsatt retning av rotorens omdreiningsretning i nærheten av navet.
Som antydet ovenfor utmerker skovlenes form seg ved denne utforelsesform særlig ved at de muliggjor et symmetriplan som faller sammen med dreieaksen.
Fig. 5b viser snitt gjennom en av skovlene i planet loddrett på dens svingeakse.
Linjen 30 representerer snittet i et plan loddrett
på svingeaksen og som skjærer denne i et punkt 0^nær navets periferi. Linjen 31 representerer snittet i et plan parallelt med det foregående, men som skjærer svingeaksen i 0" i nærheten av skovlens periferi.
Skovlens symmetriplan har tracene JJ og J'J' henholdsvis i de to snittplan. Tracene JJ, J'J' er da parallelle. De danner samtidig en symmetriakse og en midtlinje for de profiler som utgjor snittene 30 og 31 beskrevet ovenfor. I motsetning til foregående eksempel har disse profiler en avrundet kant og en smal kant som tjener henholdsvis den forste som angrepskant og den annen som avlopskant alt etter strømningens retning. Det skal blant annet bemerkes at den relative tykkelse av skovlene er hovedsakelig konstant fra navet til periferien.
For oppnåelse av forandring i stromningen og dermed
av trykkraften med eventuell forandring av deres retning kan navets eller rotorens skovler svinges og bringes til å innta en hvilken som helst stilling mellom to symmetriske ytterstillinger i forhold til planet P som nevnt ovenfor. Denne forandring av innfallsvinkelen kan oppnås ved hjelp av en hvilken som helst kjent anordning for orientering av skovlene slik som vanligvis anvendes til rotorene i Kaplandturbiner eller skipspropeller med stillbare skovler. Vinkelbuen kan tilsammen være 40 til 70u (det gir f.eks. 20 til 35
på hver side av planet P).
Disse anordninger gjor det mulig blant annet å rever-sere stromningsretningen som er fremkalt av en skovlepumpe uten forandring av omdreiningsretningen ved svingning av hver skovle slik at de profiler de oppviser får en helning i forhold til det midtre plan som er motsatt den de hadde på forhånd. Denne forandring og denne veksling av trykkraften kan utfores på en kontinuerlig måte fordi helningen avtar progressivt for fortegnet forandres.
Den manglende torsjon eller vridning av skovlene gjor det på sin side nodvendig å anvende slike tracer for fordelings-skovlene og likeretterskovlene som det er beskrevet i det foregående, for i begge' stromningsretninger å oppnå egnede innfallsvinkler for rotor- og statorskovlene.
Aksialpumper med reverserbar stromning, med kontinuerlig regulering ifolge oppfinnelsen og som f.eks. svarer til de beskrevne utforelsesformer kan få andre anvendelser enn som hydro-reaktorer. De kan også benyttes når det er onskelig å fremkalle en reverserbar væskestrom. Endelig kan de beskrevne trekk og særlig de som henger sammen med symmetri i form og anbringelse av rotor- og statorskovlene og deres innbyrdes tilpasning anvendes i aksialtur-biner eller aksiale turbopumper med tanke på f.eks. anvendelsen av den hydrauliske energi i tilfelle av omstillbare fall.
Dessuten kan man selvsagt på hydrauliske maskiner påvirke verdien av omdreiningshastigheten og/eller verdien av skovlenes helning for oppnåelse av i hvert tilfelle optimale funksjons-betingelser.
Claims (5)
1. Roterende hydraulisk maskin beregnet for reverserbar aksial stromning og inneholdende en ledning (1,4,3,4,1) for det hydrauliske medium med en munning (1) ved hver ende anordnet for å kunne gjore tjeneste som innlop eller utlop for angjeldende medium,
en med skovler eller blader forsynt rotor (7) anordnet sentralt i ledningen og for drift av en reverserbar mediumstrom gjennom denne,
et par stromlinjeformede hus (5) som er anordnet for opptak av minst hvert sitt lager for rotoren (7) og strekker seg i lengderetningen i sentrum av ledningen på hver sin side av rotoren, samt et sett vingeliknende elementer (6) som danner ledeskovler og er innrettet for å bære hvert av husene (5) på rorledningens vegg (3), samtidig som rotornavet (11), husene (5) og rorledningen (1,4,3,4,1) er symmetriske i forhold til et plan (I-l) vinkelrett på ledningens lengdeakse (X-X) (rotorens rotasjonsakse), karakterisert ved at i det minste de innerste endepartier (18,28) av de ledeskovledannende elementer (6) har en innfallsvinkel eller helning i forhold til et radielt plan gjennom ledningens akse (X-X) som varierer fra i nærheten av husene (5) helt frem til i nærheten av ledningsveggen (3), idet når rotoren (7) er slik konstruert at dens rotasjonsretning må omkastes for å vende stromningsretningen (fig. 4a), på den ene side nevnte innfallsvinkel eller helning er sto.rre i nærheten av husene (5) enn i nærheten av ledningsveggen, slik at den av de indre endepartier (18) på de elementer (6) på rotorens oppstromside frembrakte væskerotasjoner tiltar fra ledningsveggen mot de med disse endepartier forbundne hus og på den annen side hvert le deskovledan-nende element (6) for det ene hus (5) forloper symmetrisk i forhold til det tilsvarende element for det annet hus i forhold til en linje som skjærer rotasjonsaksen (X-X) i nevnte symmetriplan (I-l) eller
når rotoren (7) er forsynt med således vridbare skovler at stromningsretningen er omkastbar ved vridning av skovlene (fig. 5a), på den ene side nevnte innfallsvinkel eller helning er storre i nærheten av ledningsveggen (3) enn i nærheten av huset (5), slik at den av de indre endepartier (20) fremkalte væskerotasjon er mer utpreget i nærheten av ledningens periferi, og på den annen side de ledeskovledannende elementer (6) for det ene hus (5) forloper symmetrisk i forhold til de for det annet hus i forhold til nevnte sym-etriplan (I-l), samtidig som nevnte varierende helninger og symmetrier i begge tilfelle er slik at de ledeskovledannende elementer (6) i
hver gruppe suksessivt kan tjenestegjore sam ledeskovler på oppstroms-siden for den ene stromningsretning og like godt som ledeskovler på nedstromssiden for den annen gjennomstromningsretning.
2. Maskin ifolge krav 1, og som arbeider med omkasting av rotorens rotasjonsretning, karakterisert ved at rotorskovlene er vridbare og at deres vridningsakser faller sammen med deres symmetriakser.
3. Maskin ifolge krav 1, og som arbeider med omkasting av rotorens rotasjonsretning og med faste eller vridbare rotorskovler, karakterisert ved at senterlinjen for en rotorskovles tverrsnitt har den generelle form av en 5, samtidig som vendepunktene på denne linje faller sammen med skovlens symmetriakses skjæringspunkt (0) med dette tverrsnitt (fig. 4b).
4. Maskin ifolge krav 1 med rotor med vridbare skovler for reversering av stromningsretningen uten omkasting av rotorens rotasjonsretning, karakterisert ved at de indre endepartier (28) av de ledeskovledannende elementer (6) heller bort fra nevnte radiale plan i en retning motsatt rotasjonsretningen (fig. 5a).
5. Maskin ifolge krav 4, karakterisert ved at rotorskovlene er slik konstruert at forholdet mellom profiltykkel-sen og profilkorden er i det vesentlige konstant over hele skovlens radiale utstrekning (fig. 5b).
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
FR4526A FR1353655A (fr) | 1963-01-19 | 1963-01-19 | Hydroréacteur |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
NO121823B true NO121823B (no) | 1971-04-13 |
Family
ID=9692810
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
NO151598A NO121823B (no) | 1963-01-19 | 1964-01-15 |
Country Status (9)
Country | Link |
---|---|
US (2) | US3406632A (no) |
DE (1) | DE1528824C3 (no) |
DK (1) | DK113480B (no) |
ES (1) | ES295461A1 (no) |
FR (1) | FR1353655A (no) |
GB (1) | GB1047891A (no) |
NL (1) | NL6400294A (no) |
NO (1) | NO121823B (no) |
SE (1) | SE321417B (no) |
Families Citing this family (44)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE1756768B1 (de) * | 1968-07-10 | 1970-11-26 | Orenstein & Koppel Ag | Querstrahlsteuer |
US4055947A (en) * | 1976-02-03 | 1977-11-01 | Gongwer Calvin A | Hydraulic thruster |
US4213736A (en) * | 1978-06-05 | 1980-07-22 | Innerspace Corporation | Turbomachinery and method of operation |
US4219325A (en) * | 1978-07-10 | 1980-08-26 | Robinson Industries, Inc. | Axial flow reversible fan for a heat treating furnace |
DE3016948C2 (de) * | 1980-05-02 | 1983-05-26 | Schottel-Werft Josef Becker Gmbh & Co Kg, 5401 Spay | Querstrahlruder |
BR8103360A (pt) * | 1981-05-29 | 1983-01-04 | Istvan Szitas | Bomba de funcionamento com pas de helice e placas direcionais |
US4505684A (en) * | 1982-12-02 | 1985-03-19 | Holden Joseph T | Thrust tube propulsion system |
US4791784A (en) * | 1985-06-17 | 1988-12-20 | University Of Dayton | Internal bypass gas turbine engines with blade cooling |
GB2205128A (en) * | 1987-05-22 | 1988-11-30 | Daniel Stefanini | Pumps |
GB2232442B (en) * | 1989-04-01 | 1993-01-06 | Danco Plastics Ltd | Pumps |
US5140926A (en) * | 1991-07-05 | 1992-08-25 | Lawrence Denston | Small boat thruster kit |
US6325683B1 (en) * | 1992-02-28 | 2001-12-04 | Yocum-Keene Concepts, Inc. | Trolling system for water crafts |
US5438947A (en) * | 1994-07-19 | 1995-08-08 | Tam; Isaac Y. | Internal passage underwater vehicle |
US7148416B1 (en) * | 1995-08-31 | 2006-12-12 | The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Navy | Undersea vehicle |
FI963230A0 (fi) * | 1996-08-16 | 1996-08-16 | Kvaerner Masa Yards Oy | Propulsionsanordning |
US5915324A (en) * | 1998-02-09 | 1999-06-29 | Gongwer; Calvin A. | Screen system for marine thrusters |
US6152793A (en) * | 1998-02-09 | 2000-11-28 | Innerspace Corporation | Screen system for marine thrusters |
GB2370550B (en) * | 1998-02-09 | 2002-08-28 | Innerspace Corp | Screen system for marine thrusters |
US6033272A (en) * | 1998-10-27 | 2000-03-07 | Outboard Marine Corporation | Marine jet drive system with debris cleanout feature |
US6261055B1 (en) * | 1999-08-03 | 2001-07-17 | Jerzy A. Owczarek | Exhaust flow diffuser for a steam turbine |
DE10060122A1 (de) * | 2000-12-04 | 2002-06-06 | Alstom Switzerland Ltd | Rotor einer direkt gasgekühlten elektrischen Turbomaschine |
US6575109B1 (en) * | 2002-02-01 | 2003-06-10 | Innerspace Corporation | Thruster screen |
US7226324B2 (en) * | 2003-09-23 | 2007-06-05 | Apex Hydro Jet, Llc | Waterjet with internal drive motor |
GB0510417D0 (en) | 2005-05-21 | 2005-06-29 | Rotech Holdings Ltd | Improved turbine |
US7798873B1 (en) * | 2005-06-22 | 2010-09-21 | The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Navy | Design of a flush inlet as integrated with a ship hull for waterjet propulsion |
GB0521292D0 (en) | 2005-10-19 | 2005-11-30 | Go Science Ltd | Submersible vehicle |
GB2440344A (en) * | 2006-07-26 | 2008-01-30 | Christopher Freeman | Impulse turbine design |
JP4691002B2 (ja) * | 2006-11-20 | 2011-06-01 | 三菱重工業株式会社 | 斜流タービンまたはラジアルタービン |
EP2304225B1 (en) * | 2008-04-14 | 2015-10-14 | Atlantis Resources Corporation Pte Limited | Blade for a water turbine |
CN102066667B (zh) | 2008-04-14 | 2014-09-17 | 亚特兰蒂斯能源有限公司 | 中心轴线式水力涡轮机 |
AU2010243281B2 (en) | 2009-04-28 | 2014-07-24 | Atlantis Resources Corporation Pte Limited | Underwater power generator |
KR20120024659A (ko) * | 2009-04-28 | 2012-03-14 | 아틀란티스 리소시스 코포레이션 피티이 리미티드 | 양방향 터빈 블레이드 |
EP2305558B1 (en) * | 2009-09-30 | 2013-11-06 | ZF Friedrichshafen AG | Tunnel thrusters for vessels |
CN102597492A (zh) | 2009-10-27 | 2012-07-18 | 亚特兰蒂斯能源有限公司 | 水下发电机 |
US9909588B2 (en) * | 2010-07-30 | 2018-03-06 | The Board Of Regents Of The University Of Texas System | Axial-flow pumps and related methods |
ITGE20110036A1 (it) * | 2011-04-05 | 2012-10-06 | Enrico Bruno Brizzolara | Propulsore navale intubato |
TW201418579A (zh) * | 2012-11-06 | 2014-05-16 | Yuan Li Turbine Co Ltd | 渦輪式鼓風機之渦輪構造 |
DE102014212727A1 (de) * | 2014-07-01 | 2015-06-18 | Voith Patent Gmbh | Wasserkraftanlage mit bi-direktionaler Betriebsweise |
CN104454631B (zh) * | 2014-10-30 | 2016-08-17 | 河海大学 | 一种带有不对称sx型叶片的低扬程大流量可逆贯流泵 |
CN104564842B (zh) * | 2015-01-29 | 2017-01-18 | 苏莫明 | 双向可逆轴流通风机的导流装置 |
US10087824B2 (en) | 2015-02-25 | 2018-10-02 | Garrett Transportation 1 Inc. | Wastegate with injected flow |
US10233779B2 (en) | 2015-02-25 | 2019-03-19 | Garrett Transportation I Inc. | Turbocharger diffuser center body |
CN109798215B (zh) * | 2019-03-27 | 2020-05-29 | 西北农林科技大学 | 一种新型超低比转速水泵水轮机 |
CA3208680A1 (en) * | 2021-02-22 | 2022-08-25 | Howden Axial Fans Aps | Guide vanes for fully reversible turbomachinery |
Family Cites Families (10)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US1688808A (en) * | 1925-12-24 | 1928-10-23 | Gill James Herbert Wainwright | Axial-flow hydraulic machine |
GB348032A (en) * | 1930-02-04 | 1931-05-04 | James Herbert Wainwright Gill | Improvements in or relating to rotors for axial flow hydraulic machines |
US1958145A (en) * | 1932-05-23 | 1934-05-08 | Jones William Anthony | Fan |
US2219499A (en) * | 1938-06-15 | 1940-10-29 | Del Conveyor & Mfg Co | Propeller type fan construction |
US2260169A (en) * | 1940-05-14 | 1941-10-21 | Royden O Couch | Reversible flow pump |
GB723798A (en) * | 1951-02-26 | 1955-02-09 | Voith Gmbh J M | Improvements in axial-flow turbines or pumps |
GB743216A (en) * | 1952-04-30 | 1956-01-11 | Fischer Arno | Hydraulic power plant |
US2895667A (en) * | 1954-04-09 | 1959-07-21 | Edward A Stalker | Elastic fluid machine for increasing the pressure of a fluid |
US3112610A (en) * | 1961-02-27 | 1963-12-03 | Joseph J Jerger | Constant pressure shrouded propeller |
US3286641A (en) * | 1964-01-13 | 1966-11-22 | Buehler Corp | Jet boat pump |
-
1963
- 1963-01-19 FR FR4526A patent/FR1353655A/fr not_active Expired
-
1964
- 1964-01-15 NO NO151598A patent/NO121823B/no unknown
- 1964-01-16 GB GB2059/64A patent/GB1047891A/en not_active Expired
- 1964-01-16 NL NL6400294A patent/NL6400294A/xx unknown
- 1964-01-17 SE SE588/64A patent/SE321417B/xx unknown
- 1964-01-18 DK DK26364AA patent/DK113480B/da unknown
- 1964-01-18 DE DE1528824A patent/DE1528824C3/de not_active Expired
- 1964-01-18 ES ES0295461A patent/ES295461A1/es not_active Expired
-
1966
- 1966-09-02 US US577089A patent/US3406632A/en not_active Expired - Lifetime
-
1968
- 1968-05-28 US US732577A patent/US3464357A/en not_active Expired - Lifetime
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
ES295461A1 (es) | 1964-07-16 |
FR1353655A (fr) | 1964-02-28 |
DK113480B (da) | 1969-03-24 |
NL6400294A (no) | 1964-07-20 |
DE1528824C3 (de) | 1975-03-20 |
DE1528824B2 (de) | 1974-08-08 |
US3464357A (en) | 1969-09-02 |
US3406632A (en) | 1968-10-22 |
SE321417B (no) | 1970-03-02 |
DE1528824A1 (de) | 1969-10-30 |
GB1047891A (en) | 1966-11-09 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
NO121823B (no) | ||
NO151598B (no) | Bjelke for baering av skift ved muring av f.eks. hvelv over muraapninger, murstensfasader og lignende | |
US4545726A (en) | Turbine | |
US3499412A (en) | Kort nozzle | |
CN102020011A (zh) | 管道式预旋定子组件 | |
JP6678575B2 (ja) | 船舶の所要駆動力を減らすための装置 | |
US9523343B2 (en) | Power-conversion installation including a hydraulic machine provided with a runner | |
DK2570341T3 (en) | propeller nozzle | |
NO160840B (no) | Manoevreringsanordning for baater. | |
US1997506A (en) | Guide vane for rotary machines | |
CN205256630U (zh) | 一种导管型船用螺旋桨 | |
NO334694B1 (no) | Anordning i et motroterende fremdriftssystem (CRP). | |
NO138520B (no) | Propell med sammenfellbare propellblad, saerlig for seilbaater med stasjonaer hjelpemotor | |
US2045383A (en) | Propeller | |
NO138521B (no) | Propellblad for en selvinnstillende propell for baater | |
RU2610887C2 (ru) | Способ и устройство для уменьшения азимутального крутящего момента, действующего на движительный гондольный узел или азимутальное подруливающее устройство | |
WO1997011878A1 (en) | Propulsion and steering unit for a vessel | |
GB2102755A (en) | Flettner rotors for ship propulsion | |
CN108408011A (zh) | 可提高舵效的可调螺距螺旋桨 | |
NO169360B (no) | Ventilator for transversalstroemming | |
US3056374A (en) | Auxiliary steering and propulsion unit | |
US4470364A (en) | Side thruster of a boat | |
DE414518C (de) | Laufrad fuer Hochdruckschleuderpumpen | |
NO121643B (no) | ||
US2986111A (en) | Marine propeller hub of special gradually increasing diameter and combination thereof with a tubular rudder |