RU2013308C1 - Vortex propeller - Google Patents
Vortex propeller Download PDFInfo
- Publication number
- RU2013308C1 RU2013308C1 SU914916106A SU4916106A RU2013308C1 RU 2013308 C1 RU2013308 C1 RU 2013308C1 SU 914916106 A SU914916106 A SU 914916106A SU 4916106 A SU4916106 A SU 4916106A RU 2013308 C1 RU2013308 C1 RU 2013308C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- central body
- vortex
- vortex chamber
- chamber
- cross
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B63—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; RELATED EQUIPMENT
- B63H—MARINE PROPULSION OR STEERING
- B63H11/00—Marine propulsion by water jets
- B63H11/02—Marine propulsion by water jets the propulsive medium being ambient water
- B63H11/04—Marine propulsion by water jets the propulsive medium being ambient water by means of pumps
- B63H11/08—Marine propulsion by water jets the propulsive medium being ambient water by means of pumps of rotary type
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B63—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; RELATED EQUIPMENT
- B63H—MARINE PROPULSION OR STEERING
- B63H11/00—Marine propulsion by water jets
- B63H11/02—Marine propulsion by water jets the propulsive medium being ambient water
- B63H11/04—Marine propulsion by water jets the propulsive medium being ambient water by means of pumps
- B63H2011/043—Marine propulsion by water jets the propulsive medium being ambient water by means of pumps with means for adjusting or varying pump inlets, e.g. means for varying inlet cross section area
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B63—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; RELATED EQUIPMENT
- B63H—MARINE PROPULSION OR STEERING
- B63H11/00—Marine propulsion by water jets
- B63H11/02—Marine propulsion by water jets the propulsive medium being ambient water
- B63H11/04—Marine propulsion by water jets the propulsive medium being ambient water by means of pumps
- B63H11/08—Marine propulsion by water jets the propulsive medium being ambient water by means of pumps of rotary type
- B63H2011/082—Marine propulsion by water jets the propulsive medium being ambient water by means of pumps of rotary type with combined or mixed flow, i.e. the flow direction being a combination of centrifugal flow and non-centrifugal flow, e.g. centripetal or axial flow
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B63—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; RELATED EQUIPMENT
- B63H—MARINE PROPULSION OR STEERING
- B63H11/00—Marine propulsion by water jets
- B63H11/02—Marine propulsion by water jets the propulsive medium being ambient water
- B63H11/04—Marine propulsion by water jets the propulsive medium being ambient water by means of pumps
- B63H11/08—Marine propulsion by water jets the propulsive medium being ambient water by means of pumps of rotary type
- B63H2011/084—Marine propulsion by water jets the propulsive medium being ambient water by means of pumps of rotary type with two or more pump stages
- B63H2011/085—Marine propulsion by water jets the propulsive medium being ambient water by means of pumps of rotary type with two or more pump stages having counter-rotating impellers
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Ocean & Marine Engineering (AREA)
- Supercharger (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к судостроению, в частности к двигателям. The invention relates to shipbuilding, in particular to engines.
Известен ряд движителей, принцип работы которых основан на нагнетании рабочего потока по водоводу, раскручивании образующегося при этом вихревого потока с дальнейшей подачей распрямленного потока в выходное сопло движителя для создания тягового усилия (а. с. N 1279910, кл. В 63 Е 11/10, 1983). A number of propulsors is known, the principle of which is based on pumping a working stream through a water conduit, untwisting the vortex flow resulting from this with further supplying a straightened flow to the propulsion outlet nozzle to create traction (a.s. N 1279910, class B 63 E 11/10 , 1983).
Существенные недостатки известных устройств - недостаточно высокие тяговые усилия из-за больших потерь энергии рабочего потока и конструктивная загроможденность. Significant disadvantages of the known devices are insufficiently high traction forces due to large energy losses of the working stream and structural clutter.
Этих недостатков лишен вихревой движитель, который по наибольшему числу общих существенных признаков и выбран в качестве прототипа. Образование эффективного вихря в вихревой камере позволяет вытягивать рабочий поток от нагнетателя и направлять его в выходной канал, а также высокую степень выравнивания скорости потока на выходе из движителя, что позволяет существенно повысить тяговые усилия движителя. К достоинствам следует отнести также его конструктивную простоту. These shortcomings are deprived of a vortex mover, which is selected as a prototype by the largest number of common essential features. The formation of an effective vortex in the vortex chamber allows you to stretch the working stream from the supercharger and direct it to the output channel, as well as a high degree of equalization of the flow velocity at the exit of the propulsion device, which can significantly increase the traction forces of the propulsion device. The advantages should also include its constructive simplicity.
Однако в устройстве-прототипе отсутствует возможность присоединения дополнительных (пассивных) масс рабочего потока, необходимых для еще большего усиления тяги. However, in the prototype device there is no possibility of attaching additional (passive) masses of the working stream, necessary for even greater traction.
Цель изобретения - увеличение тяги за счет присоединения дополнительных масс среды к рабочему потоку и выравнивания суммарного потока по скорости на выходе из движителя. The purpose of the invention is to increase traction by attaching additional masses of the medium to the work flow and aligning the total flow in speed at the exit of the mover.
Указанная цель достигается за счет того, что в вихревом движителе на входе туннельного канала расположен нагнетатель рабочего потока, за которым установлено центральное тело, состоящее из трех функциональных частей, верхняя из которых выполнена в виде гиперболоида вращения. Торообразная вихревая камера образована средней частью центрального тела и стенкой туннельного канала, площадь поперечного сечения входного отверстия которой равна площади поперечного сечения входного сопла движителя. Выходной канал образован поверхностью нижней части центрального тела и стенкой туннельного канала. На наружной поверхности торообразной вихревой камеры выполнено кольцевое отверстие для подсоса пассивной среды. Профиль средней части центрального тела выполнен по спирали Архимеда, а нижняя часть центрального тела выполнена в виде конуса. This goal is achieved due to the fact that in the vortex mover at the entrance of the tunnel channel there is a working stream supercharger, behind which a central body is installed, consisting of three functional parts, the upper of which is made in the form of a rotation hyperboloid. A toroidal vortex chamber is formed by the middle part of the central body and the wall of the tunnel channel, the cross-sectional area of the inlet of which is equal to the cross-sectional area of the inlet nozzle of the propulsion device. The output channel is formed by the surface of the lower part of the central body and the wall of the tunnel channel. An annular hole is made on the outer surface of the toroidal vortex chamber for suction of the passive medium. The profile of the middle part of the central body is made in a spiral of Archimedes, and the lower part of the central body is made in the form of a cone.
На фиг. 1 приведен движитель-прототип, разрез; на фиг. 2 - предлагаемый вихревой движитель; на фиг. 3 - график распределения скоростей потока текучей среды по сечениям движителя-прототипа; на фиг. 4 - то же, для предлагаемого вихревого движителя. In FIG. 1 shows a prototype propulsion, section; in FIG. 2 - the proposed vortex propulsion; in FIG. 3 is a graph of the distribution of fluid flow rates over sections of a prototype propulsion; in FIG. 4 - the same for the proposed vortex propulsion.
Движитель содержит туннельный канал 1 для прохождения активного потока рабочей среды, в котором перед входным соплом 2 установлен нагнетатель 3, центральное тело 4, состоящее из трех функциональных частей: верхней 5, выполненной в виде гиперболоида вращения, средней 6, выполненной по спирали Архимеда, и нижней 7, выполненной в виде конуса. Движитель содержит торообразную вихревую рабочую камеру 8, образованную средней частью 6 центрального тела 4 и стенкой туннельного канала 1. Площадь поперечного сечения входного щелевого отверстия вихревой камеры 8 равна площади поперечного сечения входного сопла 2 движителя. На наружной поверхности торообразной вихревой камеры 8 выполнено кольцевое отверстие для подсоса пассивной среды. Поверхностью нижней части 7 центрального тела 4 и стенкой туннельного канала 1 образован выходной канал 9, выполненный в виде диффузора. The mover contains a tunnel channel 1 for passing an active flow of the working medium, in which a
Движитель работает следующим образом. The mover operates as follows.
Поток активной среды от нагнетателя 3 поступает через входное сопло 2 и кольцевую щель в торообразную вихревую камеру 8, внутренняя поверхность которой представляет собой поверхность Коанда, которая способствует вытягиванию активного потока. Затем поток закручивается в вихрь с зоной разрежения в центре и большой кинетической энергией на периферии, что позволяет вихрю вытягивать активный рабочий поток от нагнетателя, а также захватывать дополнительную массу пассивного потока в кольцевом отверстии вихревой камеры 8, где активный и пассивный потоки смешиваются. Одна часть смешанного потока поступает в выходной канал-диффузор 9, который линейно расширяется от сечения S3 до S4. На протяжении этого пути поток плавно расширяется, и его давление также плавно выравнивается до давления, близкого к давлению окружающей среды. Другая часть потока вновь возвращается в зону пониженного давления на поверхности Коанда, образуя непрерывно вращающийся вихрь.The flow of the active medium from the
Положительный эффект от использования заявляемого вихревого движителя состоит в том, что он обладает большой по сравнению с прототипом силой тяги (на 15-20% ). Это обусловлено постоянным приращиванием дополнительных масс, интенсивным перемешиванием активного и пассивного потоков в вихревой камере за счет воздействия зон пониженного давления в центре вихря и на поверхности Коанда расположенной за кольцевой щелью с сечением S1. При этом за счет выходного канала-диффузора от его сечения S3 до S4 смешенный поток плавно расширяется и на выходе из движителя в сечении S4 имеет выравненную структуру скоростей, как и прототип.The positive effect of the use of the inventive vortex propulsion is that it has a large traction force compared to the prototype (15-20%). This is due to the constant increment of additional masses, intensive mixing of the active and passive flows in the vortex chamber due to the influence of low pressure zones in the center of the vortex and on the Coanda surface located behind the annular gap with the cross section S 1 . Moreover, due to the output channel of the diffuser from its cross section S 3 to S 4, the mixed flow gradually expands and at the exit from the mover in cross section S 4 has an equal velocity structure, as well as the prototype.
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU914916106A RU2013308C1 (en) | 1991-03-04 | 1991-03-04 | Vortex propeller |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU914916106A RU2013308C1 (en) | 1991-03-04 | 1991-03-04 | Vortex propeller |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2013308C1 true RU2013308C1 (en) | 1994-05-30 |
Family
ID=21563244
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
SU914916106A RU2013308C1 (en) | 1991-03-04 | 1991-03-04 | Vortex propeller |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2013308C1 (en) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6066011A (en) * | 1995-09-04 | 2000-05-23 | Jetfan Australia Pty. Ltd. | Thruster |
CN103629089A (en) * | 2013-11-11 | 2014-03-12 | 江苏大学 | Hyperbolic helical-tube valveless piezoelectric pump |
CN103758734A (en) * | 2013-11-11 | 2014-04-30 | 江苏大学 | Fermat solenoid valveless piezoelectric pump |
RU2796979C1 (en) * | 2022-06-28 | 2023-05-30 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Нижегородский государственный агротехнологический университет" (ФГБОУ ВО Нижегородский ГАТУ) | Cavitation-vortex disperser for magnetic materials |
-
1991
- 1991-03-04 RU SU914916106A patent/RU2013308C1/en active
Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6066011A (en) * | 1995-09-04 | 2000-05-23 | Jetfan Australia Pty. Ltd. | Thruster |
CN103629089A (en) * | 2013-11-11 | 2014-03-12 | 江苏大学 | Hyperbolic helical-tube valveless piezoelectric pump |
CN103758734A (en) * | 2013-11-11 | 2014-04-30 | 江苏大学 | Fermat solenoid valveless piezoelectric pump |
CN103758734B (en) * | 2013-11-11 | 2016-01-20 | 江苏大学 | A kind of fermat spiral pipe Valveless piezoelectric pump |
CN103629089B (en) * | 2013-11-11 | 2016-03-02 | 江苏大学 | A kind of hyperbolic helical-tube Valveless piezoelectric pump |
RU2796979C1 (en) * | 2022-06-28 | 2023-05-30 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Нижегородский государственный агротехнологический университет" (ФГБОУ ВО Нижегородский ГАТУ) | Cavitation-vortex disperser for magnetic materials |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US5931643A (en) | Fluid jet ejector with primary fluid recirculation means | |
US8029244B2 (en) | Fluid flow amplifier | |
US2853227A (en) | Supersonic compressor | |
US3964837A (en) | Eccentric passage pipe diffuser | |
US4902254A (en) | Propulsion device with conditioned inertia | |
US5679035A (en) | Marine jet propulsion nozzle and method | |
RU2013308C1 (en) | Vortex propeller | |
AU707519B2 (en) | An improved marine jet propulsion system | |
EP0599828A1 (en) | Fluid pump apparatus | |
US3748054A (en) | Reaction turbine | |
JPS58101299A (en) | Centrifugal compressor | |
WO1997023382A9 (en) | An improved marine jet propulsion system | |
JPS62285000A (en) | Discharge method and device capable of compressing or sucking up fluid | |
SU572586A1 (en) | Vaned diffuser of centrifugal compressor | |
SU956351A1 (en) | Water-jet propeller ejection device | |
US2615616A (en) | Turbine and compressor apparatus | |
CN206647277U (en) | A kind of pulsing jet vavuum pump of horizontal water outlet | |
RU95108259A (en) | Centrifugal pump | |
US3188976A (en) | Jet pump | |
RU2053373C1 (en) | Exhaust section of steam turbine | |
US2861776A (en) | Reaction turbines | |
US4321006A (en) | Gas compression cycle and apparatus therefor | |
RU2802905C1 (en) | Inlet device of the annular combustion chamber | |
RU2015942C1 (en) | Apparatus to control boundary layer on aerodynamic surface of aircraft | |
RU189929U1 (en) | GAS BOTTLE EJECTOR |