Лопастный винт - RU2018145854A
Код документа: RU2018145854A
Формула
1. Лопастный винт для использования с текучими средами, лопастный винт, предназначенный для перемещения объекта или человека или для перемещения текучей среды, причем лопастный винт содержит:
множество лопастей; и
средство для создания неаксиального подъема и неаксиального потока текучей среды;
средство для изменения направления неаксиального потока текучей среды на аксиальный поток текучей среды.
2. Лопастный винт по п. 1, содержащий:
ось вращения;
множество лопастей, выходящих наружу от оси вращения и расположенных вокруг оси вращения; и
при этом каждая лопасть формирует петлеобразную структуру и имеет впускной участок, выпускной участок и концевой участок продолжающийся радиально наружу к оси вращения.
3. Лопастный винт по п. 1, в котором средством генерации неаксиального подъема и неаксиального потока текучей среды является лопасть, при этом каждая из множества лопастей выполнена с таким поперечным сечением профиля, что расстояние от оси вращения к переднему краю лопасти больше, чем расстояние от оси вращения до заднего края лопасти по меньшей мере в части концевого участка.
4. Лопастный винт по п. 2, в котором концевой участок лопастей выполнен так, чтобы обеспечить средство для генерации неаксиального потока текучей среды.
5. Лопастный винт по п. 2, в котором концевой участок лопастей включает в себя сечение лопасти, имеющее угол крена девяносто градусов.
6. Лопастный винт по п. 2, в котором вертикальный угол для всех участков концевого участка лопастей положительный.
7. Лопастный винт по п. 2, где вертикальный угол для всех участков концевого участка лопастей отрицательный.
8. Лопастный винт по п. 1, в котором лопасти имеют неправильную винтовую срединную линию.
9. Лопастный винт по п. 2, в котором значение крена для параметрических сечений во впускном участке лопастей прогрессирует от нуля до около 1-35 градусов, где впускной участок переходит к концевому участку и впускной участок охватывает от 0 процентов до 45 процентов лопасти.
10. Лопастный винт по п. 9, в котором диапазон вращения лопастей составляет от нуля до около 5-25 градусов для впускного участка.
11. Лопастный винт по п. 2, в котором концевой участок лопастей обеспечивает больший неаксиальный подъем, чем либо впускной, либо выпускной участок.
12. Лопастный винт по п. 2, в котором величина крена параметрических сечений лопастей на переходе концевого участка составляет от менее 90 градусов до более 90 градусов.
13. Лопастный винт по п. 12, отличающийся тем, что диапазон значений вращения концевого участка лопастей находится в пределах от 1 до 46 градусов при переходе от впускного участка к концевому участку и между 91 и 150 градусами, где концевой участок переходит в выпускному участку и концевой участок охватывает от 30 до 75 процентов лопасти.
14. Лопастный винт по п. 2, в котором лопасти выполнены таким образом, что средний неаксиальный подъем является наибольшим на концевом участке по сравнению либо с впускным участком, либо с выпускным участком, а впускной участок составляет 0-45% от лопасти, концевой участок составляет 30%-75% от лопасти, а выпускной участок составляет от 50% до 90% лопасти.
15. Лопастный винт по п. 2, в котором впускной участок лопасти продолжается на расстояние в диапазоне от 10 до 50 процентов от длины срединной линии, выпускной участок продолжается на расстояние в диапазоне от 10 до 60 процентов; и концевой участок продолжается на расстояние от 5 до 60 процентов.
16. Лопастный винт по п. 2, в котором значение крена выпускного участка начала лопасти при переходе от концевого участка находится между 91 и 135 градусами и переходит в значение крена 180 градусов на выпускном хвостовике.
17. Лопастный винт по п. 2, в котором лопасти выполнены с возможностью создания смешивания струйного потока и свободного потока, охватывающего область большего диаметра, чем лопастный винт.
18. Лопастный винт по п. 2, в котором впускной участок лопастей охватывает меньшее расстояние, чем выпускной участок.
19. Лопастный винт по п. 2, в котором, начиная с впускного хвостовика лопастей через выпускной хвостовик, шаговый угол параметрического сечения переходит от около 70 градусов до около 35 градусов, в течение следующих 50 процентов шагового угла лопасти от около 35 градусов до около 25 градусов, а по последним 25 градусам лопасти, шаговый угол переходит от около 25 градусов до около 75 градусов.
20. Лопастный винт по п. 2, в котором концевой участок части лопастей имеет ненулевой шаговый угол по всей лопасти.
21. Лопастный винт по п. 2, в котором вертикальный угол лопастей равен нулю для всех параметрических сечений.
22. Лопастный винт по п. 2, в котором вертикальный угол лопастей для всех участков концевого участка положителен.
23. Лопастный винт по п. 2, в котором скос лопастей все более отрицателен от впускного хвостовика через первые 30-40 процентов лопасти, а затем увеличивается на следующие 10-15 процентов лопасти до тех пор, пока он не достигнет положительных значений и продолжит увеличиваться на дополнительные от 20 до 40 процентов лопасти, а затем сравняется с оставшейся частью лопасти или уменьшится.
24. Лопастный винт по п. 2, в котором неаксиальный подъем лопастей образуется 10-75 процентами лопасти.
25. Лопастный винт по п. 2, в котором значения скоса лопасти уменьшаются от впускного хвостовика и во впускном участке лопасти и увеличиваются в выпускном участке лопасти.
26. Лопастный винт по п. 2, в котором средний вертикальный угол для параметрических сечений лопастей на выпускном участке больше среднего вертикального угла для параметрических сечений на впускном участке.
27. Лопастный винт по п. 2, в котором перекос лопастей увеличивается от впускного хвостовика по всему лопастному винту.
28. Лопастный винт по п. 2, в котором вертикальный угол лопастей равен нулю по всей лопасти.
29. Лопастный винт по п. 2, в котором шаговый угол лопастей положителен по всей лопасти.
30. Лопастный винт по п. 2, в котором по всему по меньшей мере участку концевого участка лопасти перед 90 градусами крена и по направлению к впускному участку концевого участка, расстояние (N) до носа сечения, измеренное перпендикулярно оси вращения, больше расстояния (T) до концевого участка сечения, измеренного перпендикулярно оси вращения
31. Лопастный винт по п. 30, в котором 80% концевого участка лопастей имеет значение крена менее 90 градусов и N>T для тех же 80% концевого участка.
32. Лопастный винт по п. 30, в котором средний шаговый угол выпускного участка лопастей больше среднего шага впускного участка.
33. Лопастный винт по п. 2, в котором положение лопастей в впускном хвостовике скоса меньше положения в выпускном хвостовике скоса, в результате чего образуется зазор между впускным хвостовиком и выпускным хвостовиком;
34. Лопастный винт по п. 2, в котором впускной хвостовик лопастей находится впереди выпускного хвостовика и перекос начинается с нуля и заканчивается на положительном значении.
35. Лопастный винт по п. 2, в котором шаговый угол выпускного участка лопастей на конце их хвостовиков больше шагового угла впускной лопасти на конце ее хвостовика.
36. Лопастный винт по п. 2, в котором концевой участок лопастей имеет угол крена, равный 90 градусов, ближе к выпускному участку, чем к впускному участку;
37. Лопастный винт по п. 2, где лопасти имеют закрытую петлевую структуру.
38. Лопастный винт по п. 2, в котором лопасти имеют открытую петлевую структуру.
39. Лопастный винт по п. 1, в котором лопастный винт выполнен в виде обода с лопастями, отходящими радиально внутрь от обода.
40. Лопастный винт по п. 2, в котором каждое сечение лопасти имеет угол крена на впускном участке лопасти в диапазоне от нуля в концевой зоне первого хвостовика или около нее, повышается к концевому участку примерно до 90 градусов на концевом участке сечения лопасти, и увеличивается через выпускной участок примерно до 180 градусов во втором хвостовике или около него.
41. Лопастный винт по п. 2, в котором углы крена лопастных сечений лопастей от впускного хвостовика до выпускного хвостовика составляют от 0 до 180 градусов.
42. Турбовентилятор, имеющий один или более лопастных винтов по п. 1.
43. Беспилотный летательный аппарат, имеющий один или более лопастных винтов по п. 1.
44. Плавательное средство, имеющее один или более лопастных винтов по п. 1.
45. Реактивный двигатель, имеющий один или более лопастных винтов по п. 1.
46. Устройство, имеющее лопастный винт по п. 1, выбираемое из группы, состоящей из движителей, закрытых лопастных винтов, герметичных лопастных винтов, крыльчаток, летательных аппаратов, плавательных средств, турбин, включая ветровые турбины, охлаждающие устройства, нагревательные устройства, автомобильные двигатели, беспилотные летательные аппараты, турбовентиляторы (гидроагрегаты), устройства циркуляции воздуха, компрессоры и струйные насосы.
47. Лопастный винт по п. 2, в котором вертикальный угол по всему концевому участку лопастей равен нулю.
48. Лопастный винт по п. 2, в котором шаговый угол выпускного участка лопасти на ее конце хвостовика для лопастей меньше шагового угла впускного участка на конце ее хвостовика.
49. Лопастный винт по п. 2, определенный плоскими параметрическими сечениями.
50. Лопастный винт по п. 2, в котором впускной участок имеет более высокое среднее значение шага, чем среднее значение шага выпускного участка.
51. Лопастный винт по п. 2, в котором переход от впускного участка к концевому участку происходит, когда количество неаксиального подъема, создаваемого данным параметрическим сечением лопасти, больше, чем произведенный аксиальный подъем.
52. Лопастный винт по п. 51, в котором переход от впускного участка к концевому участку происходит при крене 45 градусов.
53. Лопастный винт по п. 1, в котором лопастный винт имеет ступицу с лопастями, выступающими радиально наружу от ступицы.
54. Лопастный винт по п. 1, в котором диапазон значений для вертикального угла для любого заданного параметрического сечения находится между отрицательными 45 градусами до 45 градусов
55. Лопастный винт по п. 2, в котором значения скоса лопастей уменьшаются от впускного хвостовика и выпускного участка лопасти и увеличиваются в выпускном участке лопасти.
56. Способ изготовления любого из описанных здесь лопастных винтов.
57. Лопастный винт для использования с текучими средами, и предназначенный для перемещения объекта или человека или для перемещения текучей среды, причем лопастный винт содержит:
множество лопастей; и
средство для создания неаксиального подъема и неаксиального потока текучей среды;
средство для изменения направления неаксиального потока текучей среды на аксиальный поток текучей среды;
ось вращения;
множество лопастей, выходящих наружу от оси вращения и расположенных вокруг оси вращения; при этом каждая лопасть формирует петлеобразную структуру и имеет впускной и выпускной участок и концевой участок продолжающийся радиально наружу к оси вращения,
в котором лопасти выполнены таким образом, что средний неаксиальный подъем является наибольшим на концевом участке по сравнению либо с впускным участком, либо с выпускным участком, а впускной участок составляет 0-45% от лопасти, концевой участок составляет 30%-75% от лопасти, а выпускной участок составляет от 50% до 90% лопасти.
58. Лопастный винт для использования с текучими средами, и предназначенный для перемещения объекта или человека или для перемещения текучей среды, причем лопастный винт содержит:
множество лопастей; и
средство для создания неаксиального подъема и неаксиального потока текучей среды;
средство для изменения направления неаксиального потока текучей среды на аксиальный поток текучей среды;
ось вращения;
множество лопастей, выходящих наружу от оси вращения и расположенных вокруг оси вращения; при этом каждая лопасть формирует петлеобразную структуру и имеет впускной и выпускной участок и концевой участок продолжающийся радиально наружу к оси вращения, и
в котором, начиная с впускного хвостовика лопастей через выпускной хвостовик, шаговый угол параметрического сечения переходит от около 70 градусов до около 35 градусов, в течение следующих 50 процентов шагового угла лопасти от около 35 градусов до около 25 градусов, а по последним 25 градусам лопасти, шаговый угол переходит от около 25 градусов до около 75 градусов.
59. Лопастный винт для использования с текучими средами, и предназначенный для перемещения объекта или человека или для перемещения текучей среды, причем лопастный винт содержит:
множество лопастей; и
средство для создания неаксиального подъема и неаксиального потока текучей среды;
средство для изменения направления неаксиального потока текучей среды на аксиальный поток текучей среды;
ось вращения;
множество лопастей, выходящих наружу от оси вращения и расположенных вокруг оси вращения; при этом каждая лопасть формирует петлеобразную структуру и имеет впускной и выпускной участок и концевой участок продолжающийся радиально наружу к оси вращения, и
в котором скос лопастей все более отрицателен от впускного хвостовика через первые 30-40 процентов лопасти, а затем увеличивается на следующие 10-15 процентов лопасти до тех пор, пока он не достигнет положительных значений и продолжит увеличиваться на дополнительные от 20 до 40 процентов лопасти, а затем сравняется с оставшейся частью лопасти или уменьшится.
60. Лопастный винт для использования с текучими средами, и предназначенный для перемещения объекта или человека или для перемещения текучей среды, причем лопастный винт содержит:
множество лопастей; и
средство для создания неаксиального подъема и неаксиального потока текучей среды;
средство для изменения направления неаксиального потока текучей среды на аксиальный поток текучей среды;
ось вращения;
множество лопастей, выходящих наружу от оси вращения и расположенных вокруг оси вращения; при этом каждая лопасть формирует петлеобразную структуру и имеет впускной и выпускной участок и концевой участок продолжающийся радиально наружу к оси вращения, и
в котором по всему по меньшей мере участку концевого участка лопасти перед 90 градусами крена и по направлению к впускному участку концевого участка, расстояние (N) до носа сечения, измеренное перпендикулярно оси вращения, больше расстояния (T) до концевого участка сечения, измеренного перпендикулярно оси вращения; и в котором 80% концевого участка лопастей имеет значение крена менее 90 градусов и N>T для тех же 80% концевого участка.
