CZ295305B6 - Non-bladed machine for liquids - Google Patents

Non-bladed machine for liquids Download PDF

Info

Publication number
CZ295305B6
CZ295305B6 CZ2004545A CZ2004545A CZ295305B6 CZ 295305 B6 CZ295305 B6 CZ 295305B6 CZ 2004545 A CZ2004545 A CZ 2004545A CZ 2004545 A CZ2004545 A CZ 2004545A CZ 295305 B6 CZ295305 B6 CZ 295305B6
Authority
CZ
Czechia
Prior art keywords
stator
rotor
bladeless
fluid
shape
Prior art date
Application number
CZ2004545A
Other languages
Czech (cs)
Other versions
CZ2004545A3 (en
Inventor
Miroslav Ing. Štěrba
Jaroslav Rndr. Csc. Pelant
Martin Mgr. Kyncl
Original Assignee
Miroslav Ing. Štěrba
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Miroslav Ing. Štěrba filed Critical Miroslav Ing. Štěrba
Priority to CZ2004545A priority Critical patent/CZ295305B6/en
Priority to PCT/CZ2005/000029 priority patent/WO2005106205A1/en
Publication of CZ2004545A3 publication Critical patent/CZ2004545A3/en
Publication of CZ295305B6 publication Critical patent/CZ295305B6/en

Links

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01DNON-POSITIVE DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, e.g. STEAM TURBINES
    • F01D1/00Non-positive-displacement machines or engines, e.g. steam turbines
    • F01D1/34Non-positive-displacement machines or engines, e.g. steam turbines characterised by non-bladed rotor, e.g. with drilled holes
    • F01D1/36Non-positive-displacement machines or engines, e.g. steam turbines characterised by non-bladed rotor, e.g. with drilled holes using fluid friction
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01DNON-POSITIVE DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, e.g. STEAM TURBINES
    • F01D15/00Adaptations of machines or engines for special use; Combinations of engines with devices driven thereby
    • F01D15/06Adaptations for driving, or combinations with, hand-held tools or the like control thereof
    • F01D15/067Adaptations for driving, or combinations with, hand-held tools or the like control thereof characterised by non-bladed rotor
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F03MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS; WIND, SPRING, OR WEIGHT MOTORS; PRODUCING MECHANICAL POWER OR A REACTIVE PROPULSIVE THRUST, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F03BMACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS
    • F03B13/00Adaptations of machines or engines for special use; Combinations of machines or engines with driving or driven apparatus; Power stations or aggregates
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F03MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS; WIND, SPRING, OR WEIGHT MOTORS; PRODUCING MECHANICAL POWER OR A REACTIVE PROPULSIVE THRUST, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F03BMACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS
    • F03B5/00Machines or engines characterised by non-bladed rotors, e.g. serrated, using friction
    • YGENERAL 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
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E10/00Energy generation through renewable energy sources
    • Y02E10/20Hydro energy

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Structures Of Non-Positive Displacement Pumps (AREA)

Abstract

In the present invention, there is disclosed a non-bladed machine for liquids comprising a stator (1) with a non-bladed rotor (2) of rotary symmetrical form mounted in the axis thereof. A coaxial channel (7) is performed between the stator (1) and the rotor (2). The stator (1) is provided with at least one inlet (8) of liquid and at least one outlet (5) of the liquid whereby said outlet (5) of the liquid is remote in the direction of the non-bladed rotor (2) from the inlet (8) of liquid. Said liquid inlet (8) is led out into the stator (1) tangentially and said coaxial channel (7) has at least on a portion of its length the form of a diffuser.

Description

Oblast technikyTechnical field

Vynález se týká bezlopatkového tekutinového stroje, zahrnujícího stator, ve kterém je v ose otočně uložen bezlopatkový rotor rotačně symetrického tvaru a mezi statorem a rotorem je vytvořen koaxiální kanál a stator je opatřen alespoň jedním vstupem tekutiny a alespoň jedním výstupem tekutiny, přičemž výstup tekutiny je vzdálen ve směru osy bezlopatkového rotoru od vstupu tekutiny.BACKGROUND OF THE INVENTION The present invention relates to a bladeless fluid machine comprising a stator in which a bladeless rotor of rotationally symmetrical shape is rotatably mounted in an axis and a coaxial channel is formed between the stator and the rotor and the stator has at least one fluid inlet and at least one fluid outlet. in the direction of the bladeless rotor axis from the fluid inlet.

Dosavadní stav technikyBACKGROUND OF THE INVENTION

Z českého patentu CZ 284483 a z mezinárodní přihlášky PCT/CZ97/00034, zveřejněné pod číslem WO 98/17910, je znám bezlopatkový tekutinový stroj, který má ve statoru uložený bezlopatkový rotor rotačně symetrického tvaru. Bezlopatkový rotor je ve statoru uložen tak, že po přivedení tekutiny do statoru se rotor vychýlí ze středové polohy, dosedne na vnitřní stěnu statoru a začne se krouživě odvalovat po vnitřní stěně statoru.From the Czech patent CZ 284483 and the international application PCT / CZ97 / 00034, published under WO 98/17910, a bladeless fluid machine is known which has a bladeless rotor rotationally symmetrical in its stator. The bladeless rotor is mounted in the stator such that when the fluid is supplied to the stator, the rotor is deflected from a central position, abuts against the inner wall of the stator and starts to rotate in a circular manner on the inner wall of the stator.

Na stejném principu pracuje i hydromotor pro pohon rotujících nástrojů, popsaný v českém užitném vzoru č. 7606 a v mezinárodní přihlášce PCT/CZ98/00013, zveřejněné pod číslem WO 99/61790. Také tento hydromotor má bezlopatkový rotor ve statoru uložený tak, že po přivedení tekutiny do statoru se rotor vychýlí ze středové polohy, dosedne na vnitřní stěnu statoru a začne se krouživě odvalovat po vnitřní stěně statoru.The same principle is applied to the rotary tool hydraulic motor described in Czech Utility Model No. 7606 and International Application PCT / CZ98 / 00013, published under WO 99/61790. Also, this hydraulic motor has a bladeless rotor mounted in the stator so that when the fluid is supplied to the stator, the rotor is deflected from the central position, abuts against the inner wall of the stator and starts to rotate circularly on the inner wall of the stator.

Společnou nevýhodou shora uvedených provedení je, že bezlopatkový rotor nemůže být uložen na osové uložené tuhé hřídeli, protože takové jednoduché uložení by neumožnilo vychýlení rotoru ze středové polohy a odvalování po vnitřní stěně statoru.A common disadvantage of the above embodiments is that the bladeless rotor cannot be supported on an axially mounted rigid shaft, since such a simple bearing would not allow the rotor to be deflected from the central position and rolled along the inner wall of the stator.

Z autorského osvědčení č. 941 665 bývalého SSSR je znám hydromotor, který sestává z usměrňovacího kanálu, ve kterém je vytvořen konfuzor. V ose konfuzoru je na hřídeli uložen kulový rotor. Rotor je napojen na spouštěcí motor.From the author's certificate No. 941 665 of the former USSR is known a hydraulic motor, which consists of a rectifier channel in which the confusor is formed. A ball rotor is mounted on the shaft of the confuser. The rotor is connected to a starter motor.

Při uvedení do chodu se nejprve pomocí spouštěcího motoru roztočí hřídel a tudíž i kulový rotor. Proud kapaliny, který v konfuzoru obtéká ze všech stran kouli, se tak uvede do rotace. Proud kapaliny, rotující v konfuzoru, potom udržuje otáčení kulového rotoru vlivem tření mezi kapalinou a povrchem kulového rotoru.When starting, the shaft and therefore the spherical rotor are first rotated by means of a starter motor. The flow of liquid which flows around the ball from all sides in the confusor is thus rotated. The flow of liquid rotating in the confusor then maintains the rotation of the spherical rotor due to friction between the liquid and the surface of the spherical rotor.

Nevýhodou tohoto provedení však je, že hydromotor nelze uvést do chodu bez pomocného spouštěcího motoru.However, the disadvantage of this embodiment is that the hydraulic motor cannot be started without the auxiliary starter motor.

Z dalšího autorského osvědčení č. 1701971 bývalého SSSR je znám obdobný hydromotor, u kterého je spouštěcí motor nahrazen šroubovými lopatkami, uloženými vkonfuzoru.From another author's certificate No. 1701971 of the former USSR, a similar hydraulic motor is known in which the starter motor is replaced by screw blades mounted in the confuser.

Také u tohoto provedení nelze hydromotor uvést do chodu bez pomocného spouštěcího zařízení, tvořeného v tomto případě šroubovými lopatkami.Also in this embodiment, the hydraulic motor cannot be started without an auxiliary trigger device, in this case formed by screw blades.

Podstata vynálezuSUMMARY OF THE INVENTION

Uvedené nedostatky odstraňuje bezlopatkový tekutinový zdroj, zahrnující stator, ve kterém je v ose otočně uložen bezlopatkový rotor rotačně symetrického tvaru a mezi statorem a rotorem je vytvořen koaxiální kanál a stator je opatřen alespoň jedním vstupem tekutiny a alespoň jedním výstupem tekutiny, přičemž výstup tekutiny je vzdálen ve směru osy bezlopatkového rotoru odSaid drawbacks are eliminated by a bladeless fluid source comprising a stator in which a bladeless rotor of rotationally symmetrical shape is rotatably mounted in axis and a coaxial channel is formed between the stator and the rotor and the stator is provided with at least one fluid inlet and at least one fluid outlet. in the direction of the bladeless rotor axis from

-1 CZ 295305 B6 vstupu tekutiny, podle vynálezu, jehož podstata spočívá v tom, že vstup tekutiny je do statoru zaústěn tangeciálně a koaxiální kanál má alespoň na části své délky tvar difuzoru.The fluid inlet according to the invention is characterized in that the fluid inlet is tangentially connected to the stator and the coaxial channel has at least part of its length in the shape of a diffuser.

Výhodou bezlopatkového tekutinového stroje podle vynálezu je, že nepotřebuje žádný pomocný roztáčecí pohon a přesto může mít jednoduché uložení rotoru. Koaxiální kanál ve tvaru difuzoru umožňuje optimální využití energie přiváděné tekutiny.An advantage of the bladeless fluid machine of the invention is that it does not need any auxiliary rotary drive and yet can have a simple rotor bearing. The diffuser-shaped coaxial channel allows optimum use of the energy of the supplied fluid.

Ve výhodném provedení je vstup tekutiny tvořen tryskou, která může být s výhodou opatřena regulací směru natočení a/nebo regulací průtoku.In a preferred embodiment, the fluid inlet is formed by a nozzle, which may advantageously be provided with direction of rotation control and / or flow control.

Ve výhodném provedení je bezlopatkový rotor uložen na tuhé hřídeli.In a preferred embodiment, the bladeless rotor is mounted on a rigid shaft.

Je také výhodné, když má bezlopatkový rotor podlouhlý tvar a jeho průměr se ve směru od vstupu tekutiny k výstupu tekutiny zmenšuje.It is also advantageous if the bladeless rotor has an elongated shape and its diameter decreases in the direction from the fluid inlet to the fluid outlet.

Přehled obrázků na výkresechBRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS

Vynález bude blíže osvětlen pomocí výkresů, na kterých obr. 1 schematicky zobrazuje první příklad provedení bezlopatkového tekutinového stroje podle vynálezu. Na obr. 2 je druhý příklad provedení bezlopatkového tekutinového stroje podle vynálezu. Na obr. 3 je provedení podle obr. 2 v osovém pohledu. Obr. 4 až 13 schematicky zobrazují různé tvary rotorů a statorů a tím koaxilních kanálů.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 schematically illustrates a first embodiment of a bladeless fluid machine according to the invention. Fig. 2 shows a second embodiment of a bladeless fluid machine according to the invention. Figure 3 is an axial view of the embodiment of Figure 2; Giant. Figures 4 to 13 show schematically various shapes of rotors and stators and thus coaxial channels.

Příklady provedení vynálezuDETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

Bezlopatkový tekutinový stroj podle obr. 1 má stator 1 válcového tvaru. Ve statoru 1 je v ose na tuhé hřídeli 3 uložen bezlopatkový rotor 2 rotačně symetrického tvaru. Mezi statorem 1 a rotorem je vytvořen koaxiální kanál 7 pro volný průtok tekutiny. Hřídel 3 je na obou koncích uložena ve statoru 1 v ložiscích 6, takže bezlopatkový rotor 2 je ve statoru 1 uložen otočně.The bladeless fluid machine of FIG. 1 has a stator 1 of cylindrical shape. In the stator 1, a bladeless rotor 2 of rotationally symmetrical shape is mounted on the rigid shaft 3 in axis. A coaxial channel 7 is provided between the stator 1 and the rotor for free fluid flow. The shaft 3 is mounted at both ends in the stator 1 in the bearings 6, so that the bladeless rotor 2 is mounted rotatably in the stator 1.

Pod pojmem „bezlopatkový rotor rotačně symetrického tvaru“ se pro potřeby tohoto vynálezu rozumí těleso, jehož osa rotace je současně i jeho osou symetrie, tzn. že ve všech rovinách, vedených osou symetrie, má rotor stejný tvar řezu. Samozřejmě tvořící křivka, jejíž rotací je určen tvar vnějšího povrchu rotoru, může mít v podstatě libovolný tvar.The term "bladeless rotor of rotationally symmetrical shape" for the purposes of the present invention means a body whose axis of rotation is simultaneously its axis of symmetry, i. The rotor has the same shape of cut in all planes along the axis of symmetry. Of course, the forming curve, the rotation of which determines the shape of the outer surface of the rotor, may have any shape.

Stator 1 je na jednom konci opatřen tangenciálně zaústěným vstupem 8 tekutiny a na opačném konci výstupem 5 tekutiny. Je jasné, že jak vstupů 8 tekutiny, tak i výstupů 5 tekutiny může být několik. U provedení podle obr. 1 je vstup 8 tekutiny jeden a je tvořen tangenciálně zaústěnou tryskou 4, zatímco výstupů 5 tekutiny je několik. Výstupy 5 tekutiny jsou u tohoto provedení uspořádané jednak v čelní stěně statoru 1, a jednak v plášti statoru 1, poblíž uvedené čelní stěny statoru 1.The stator 1 is provided with a tangentially inlet 8 of fluid at one end and a fluid outlet 5 at the other end. It is clear that both fluid inlets 8 and fluid outlets 5 may be several. In the embodiment of FIG. 1, the fluid inlet 8 is one and is formed by a tangentially connected nozzle 4, while the fluid outlets 5 are several. In this embodiment, the fluid outlets 5 are arranged both in the front wall of the stator 1 and in the casing of the stator 1, near said front wall of the stator 1.

U provedení podle obr. 1 má bezlopatkový rotor 2 tvar komolého kuželu a protože vnitřní plocha statoru 1 má válcový tvar, je mezi statorem 1 a rotorem 2 vytvořen koaxiální kanál 7, který se ve směru průtoku tekutiny rozšiřuje, takže tvoří difuzor, protože úhel a sklonu pláště statoru 1 je nulový a úhel β sklonu pláště rotoru 2 nabývá kladných hodnot (viz obr. 4).In the embodiment of FIG. 1, the bladeless rotor 2 has a truncated cone shape and since the inner surface of the stator 1 has a cylindrical shape, a coaxial channel 7 is formed between the stator 1 and the rotor 2 and widens in the fluid flow direction to form a diffuser The tilt angle of the stator casing 1 is zero and the tilt angle β of the rotor casing 2 is positive (see Fig. 4).

Bezlopatkový rotor 2 ve tvaru komolého kuželu je ve statoru 1 uložen tak, že největší průměr bezlopatkového rotoru 2 je uspořádán na straně vstupu 8 tekutiny a nejmenší průměr bezlopatkového rotoru 2 je uspořádán na straně výstupu 5 tekutiny.The frustoconical bladeless rotor 2 is mounted in the stator 1 such that the largest bladeless rotor diameter 2 is arranged on the fluid inlet side 8 and the smallest bladeless rotor diameter 2 is arranged on the fluid outlet side 5.

Tryska 4 vstupu 8 tekutiny je do statoru 1 zaústěna tangenciálně v místě mezi největším průměrem bezlopatkového rotoru 2 a přilehlou čelní stěnou statoru LThe nozzle 4 of the fluid inlet 8 extends into the stator 1 tangentially at a point between the largest diameter of the bladeless rotor 2 and the adjacent front wall of the stator L

-2CZ 295305 B6-2GB 295305 B6

Tryska 4 může být opatřena neznázoměnou regulací směru natočení trysky 4 a/nebo regulací průtoku tekutiny tryskou 4. Rada konstrukčních provedení regulace směru natočení trysek i regulace průtoku tekutiny tryskami je běžně známá a tyto konstrukce proto nebudou blíže popisovány.The nozzle 4 may be provided with a nozzle direction control (4) and / or a fluid flow control through the nozzle 4 (not shown). Many designs of nozzle direction control and fluid flow control through the nozzles are well known and will not be described in detail.

U provedení podle vynálezu je využitelné natáčení trysky 4 v rozmezí do 45° ve všech směrech.In the embodiment of the invention, the rotation of the nozzle 4 in the range up to 45 ° in all directions is useful.

Tlaková tekutina, přiváděná vstupem 8 tekutiny do statoru 1, opisuje tangenciální dráhu podél vnitřní stěny statoru 1, přičemž postupně vstupuj do koaxiálního kanálu 7 mezi statorem 1 a rotorem 2, roztáčí rotor 2 a následně vystupuje ze statoru 1 výstupy 5. Koaxiální kanál 7 ve tvaru difuzoru zabezpečuje optimální využití energie protékají tekutiny, neboť vdifuzoru dochází k příznivému vytváření mezních vrstev, které se významně podílejí na uplatnění charakteristického jevu, jehož podstata je vymezena dále uvedenými matematickými rovnicemi.The pressure fluid supplied by the fluid inlet 8 to the stator 1 describes a tangential path along the inner wall of the stator 1, gradually entering the coaxial channel 7 between the stator 1 and the rotor 2, rotating the rotor 2 and subsequently exiting the stator 1 through the outlets 5. The shape of the diffuser ensures optimum utilization of the energy flowing through the fluids, because the diffuser leads to a favorable formation of boundary layers, which significantly contribute to the application of the characteristic phenomenon, whose essence is defined by the following mathematical equations.

Proudění tekutiny mezi pláštěm rotoru 2 a vnitřní stěnou statoru 1 matematicky modeluje systém rovnic pro vazké stlačitelné proudění, který se skládá z rovnice kontinuity, Navier-Stokesových rovnic, a z rovnice energie. Tyto rovnice vyplývají ze zákonů zachování kontinuity, hybnosti a energie.The fluid flow between the rotor casing 2 and the inner wall of the stator 1 mathematically models a system of equations for viscous compressible flow, which consists of a continuity equation, Navier-Stokes equations, and an energy equation. These equations result from the laws of conservation of continuity, momentum and energy.

Pro třídimenzionální proudění lze tento systém popsat následovně:For three-dimensional flow, this system can be described as follows:

(1)(1)

Pro symetrické třídimenzionální proudění můžeme tento systém popsat následovně:For symmetrical three-dimensional flow, this system can be described as follows:

& r, \ . 1 . d d 1 _. . 1 1 .& r, \. 1. d d 1 _. . 1 1.

Ty q + — f(q) + — g(q) +T- ^q)) = — F(q) + G(<?) dl dx oy Re & oy y Re y (2)Ty q + - f (q) + - g (q) + T - ^ q)) = - F (q) + G (<?) Dl dx oy Re & oy y Re y (2)

Při praktických zkouškách bylo provedeno měření na bezlopatkovém tekutinovém stroji podle obr. 1, jehož válcový stator 1 měl vnější průměr 41 mm a vnitřní průměr 34,5 mm. Použitý bezlopatkový rotor 2 ve tvaru komolého kuželu měl největší průměr 33 mm, nejmenší průměr 29,8 mm a délku 32 mm. Přiváděnou tekutinou byl tlakový vzduch z tlakové nádoby, ve které byl udržován tlak v rozmezí 380 až 420 kPa. S využitím neznázoměné regulace průtoku tekutiny tryskou 4 bylo dosaženo otáček rotoru 2 v rozmezí 2800 až 3650 ot/min a výkonu v rozmezí 135 až 270 W.In practical tests, measurements were made on the bladeless fluid machine of Figure 1, whose cylindrical stator 1 had an outside diameter of 41 mm and an inside diameter of 34.5 mm. The bevelless cone-shaped rotor 2 used had a maximum diameter of 33 mm, a minimum diameter of 29.8 mm and a length of 32 mm. The fluid supplied was pressurized air from a pressurized vessel in which a pressure of 380 to 420 kPa was maintained. Using a fluid flow control (not shown) through the nozzle 4, the rotor 2 speed was 2800 to 3650 rpm and the power was 135 to 270 W.

Ve shora popsaném příkladu provedení byl jako pohonná tekutina použit vzduch, avšak lze použít obecně všechny tekutiny.In the embodiment described above, air has been used as the propellant, but generally all fluids can be used.

Bezlopatkový tekutinový stroj podle obr. 2 (boční pohled) a obr. 3 (osový pohled) se od provedení podle obr. 1 liší pouze tím, že stator 1 není válcový, nýbrž má stejně jako rotor 2 tvar komolého kuželu. I v tomto případě však koaxiální kanál 7 tvoří difuzor, protože úhel a sklonu pláště statoru 1 je menší než úhel β sklonu pláště rotoru 2 (viz také obr. 5). Na obr. 2 a 3 je znázorněno, že trysku 4 lze natáčet ve všech směrech.The bladeless fluid machine of Fig. 2 (side view) and Fig. 3 (axial view) differs from the embodiment of Fig. 1 only in that the stator 1 is not cylindrical, but like a rotor 2 is frustoconical. However, in this case too, the coaxial channel 7 forms a diffuser, since the angle α of the stator jacket 1 is smaller than the angle of inclination β of the rotor jacket 2 (see also FIG. 5). Figures 2 and 3 show that the nozzle 4 can be rotated in all directions.

Funkce bezlopatkového tekutinového stroje podle obr. 2 a 3 je stejná jako u výše popsaného provedení podle obr. 1.The operation of the bladeless fluid machine of FIGS. 2 and 3 is the same as that of the embodiment of FIG. 1 described above.

Bezlopatkový rotor 2 samozřejmě nemusí mít pouze tvar komolého kuželu, jak je zobrazeno u provedení podle obr. 1 až 3. Jedinou podmínkou je, aby byl tvar bezlopatkového rotoru 2 rotačně symetrický.Of course, the bladeless rotor 2 need not only have a truncated cone shape, as shown in the embodiment of Figures 1 to 3. The only condition is that the bladeless rotor 2 shape is rotationally symmetrical.

-3CZ 295305 B6-3GB 295305 B6

Obecně je výhodné, aby měl bezlopatkový rotor 2 podlouhlý tvar a aby se jeho průměr ve směru proudění od vstupu 8 tekutiny k výstupu 5 tekutiny zmenšoval. Avšak jak ukazují varianty podle obr. 6 a 7, jsou možná i jiná provedení. Stator 1 však musí být tvarován tak, aby koaxiální kanál 7 tvořil alespoň na části své délky difuzor.In general, it is preferred that the bladeless rotor 2 have an elongated shape and that its diameter decrease in the direction of flow from the fluid inlet 8 to the fluid outlet 5. However, as shown in the variants of FIGS. 6 and 7, other embodiments are possible. However, the stator 1 must be shaped so that the coaxial channel 7 forms a diffuser at least over a portion of its length.

Na obr. 6 až 13 jsou v detailu zobrazeny další příklady možných provedení statoru 1 a rotoru 2.6 to 13, further examples of possible embodiments of stator 1 and rotor 2 are shown in detail.

Provedení podle obr. 6 má rotor 2 válcového tvaru a stator 1 má tvar kuželu, jehož průměr se rozšiřuje ve směru proudění. Koaxiální kanál 7 mezi rotorem 2 a statorem 1 tedy tvoří difuzor.The embodiment according to FIG. 6 has a cylindrical-shaped rotor 2 and the stator 1 has a conical shape, the diameter of which widens in the flow direction. Thus, the coaxial channel 7 between the rotor 2 and the stator 1 forms a diffuser.

U provedení podle obr. 7 má jak rotor 2, tak i stator 1 tvar kuželu, jehož průměr se rozšiřuje ve směru proudění. Avšak úhel a sklonu pláště statoru 1 je větší než úhel β sklonu pláště rotoru 2, takže koaxiální kanál 7 mezi rotorem 2 a statorem 1 tvoří difuzor.In the embodiment of FIG. 7, both the rotor 2 and the stator 1 have the shape of a cone whose diameter widens in the flow direction. However, the inclination angle α of the stator casing 1 is greater than the inclination angle β of the rotor casing 2 so that the coaxial channel 7 between the rotor 2 and the stator 1 forms a diffuser.

Provedení podle obr. 8 je podobné provedení podle obr. 5, přičemž provedení podle obr. 8 se od provedení podle obr. 5 liší tím, že stator 1 má tvar zužujícího se kuželu pouze na části své délky a na konci má tvar válce. Koaxiální kanál 7 mezi rotorem 2 a statorem 1 tedy tvoří difuzor na části své délky, což je ale pro funkci stroje postačující.The embodiment of FIG. 8 is similar to that of FIG. 5, wherein the embodiment of FIG. 8 differs from that of FIG. 5 in that the stator 1 has the shape of a tapered cone only over a portion of its length and is cylindrical at the end. Thus, the coaxial channel 7 between the rotor 2 and the stator 1 forms a diffuser over a portion of its length, but this is sufficient for machine operation.

Provedení podle obr. 9 se od provedení podle obr. 8 liší pouze tím, že válcové zakončení má nejen stator 1, ale i rotor 2. Koaxiální kanál 7 mezi rotorem 2 a statorem 1 tedy také tvoří difuzor pouze na části své délky.The embodiment of FIG. 9 differs from that of FIG. 8 only in that the cylindrical end has not only a stator 1 but also a rotor 2. Thus, the coaxial channel 7 between the rotor 2 and the stator 1 also forms a diffuser only over a portion of its length.

První úsek (vztaženo ke směru proudění) koaxiálního kanálu 7 mezi rotorem 2 a statorem 1 u provedení podle obr. 10 a 11 má tvar konfuzoru a teprve navazující úsek koaxiálního kanálu 7 má tvar difuzoru. Jak již bylo řečeno, je pro funkci bezlopatkového tekutinového stroje postačující, aby koaxiální kanál 7 měl tvar difuzoru alespoň na části své délky.The first section (relative to the flow direction) of the coaxial channel 7 between the rotor 2 and the stator 1 in the embodiment of Figs. As already mentioned, it is sufficient for the function of the bladeless fluid machine to have the coaxial channel 7 having the shape of a diffuser over at least a portion of its length.

Ve shora popsaných příkladech provedení bezlopatkového tekutinového stroje podle vynálezu byly popsány statory 1 a rotory 2 rotačního tvaru, jejichž tvořící křivky byly přímky, resp. Lomené přímky. Samozřejmě tvořící křivka, jejíž rotací je určen tvar vnějšího povrchu rotoru 2, resp. vnitřního povrchu statoru 1, může mít v podstatě libovolný tvar, a to jak konvexní, tak i konkávní. Příklady takových provedení jsou zobrazeny na obr. 12 a 13. Jedinou podmínkou je, aby koaxiální kanál 7 měl alespoň na části své délky tvar difuzoru.In the above-described exemplary embodiments of the bladeless fluid machine according to the invention, the stators 1 and rotors 2 of the rotating shape have been described, the generating curves of which were straight lines, respectively. Angled lines. Of course, the forming curve, the rotation of which determines the shape of the outer surface of the rotor 2, respectively. The inner surface of the stator 1 can have essentially any shape, both convex and concave. Examples of such embodiments are shown in Figs. 12 and 13. The only condition is that the coaxial channel 7 has a diffuser shape at least over a portion of its length.

Claims (5)

1. Bezlopatkový tekutinový stroj, zahrnující stator (1), ve kterém je v ose otočně uložen bezlopatkový rotor (2) rotačně symetrického tvaru a mezi statorem (1) a rotorem (2) je vytvořen koaxiální kanál (7) a stator (1) je opatřen alespoň jedním vstupem (8) tekutiny a alespoň jedním výstupem (5) tekutiny, přičemž výstup (5) tekutiny je vzdálen ve směru osy bezlopatkového rotoru (2) od vstupu (8) tekutiny, vyznačující se tím, že vstup (8) tekutiny je do statoru (1) zúžen tangenciálně a koaxiální kanál (7) má alespoň na části své délky tvar difuzoru.A bladeless fluid machine comprising a stator (1) in which a bladeless rotor (2) is rotatably mounted in a rotationally symmetrical shape and a coaxial channel (7) and a stator (1) are formed between the stator (1) and the rotor (2). is provided with at least one fluid inlet (8) and at least one fluid outlet (5), the fluid outlet (5) being spaced along the axis of the bladeless rotor (2) from the fluid inlet (8), characterized in that the inlet (8) of the fluid is narrowed tangentially to the stator (1) and the coaxial duct (7) has the shape of a diffuser at least in part of its length. 2. Bezlopatkový tekutinový stroj podle nároku 1, vyznačující se tím, že vstup (8) tekutiny je tvořen tryskou (4).A bladeless fluid machine according to claim 1, characterized in that the fluid inlet (8) is formed by a nozzle (4). 3. Bezlopatkový tekutinový stroj podle nároku 2, vyznačující se tím, že tryska (4) je opatřena regulací směru natočení a/nebo regulací průtoku.A bladeless fluid machine according to claim 2, characterized in that the nozzle (4) is provided with direction of rotation control and / or flow control. 4. Bezlopatkový tekutinový stroj podle kteréhokoliv z předchozích nároků, vyznačující se t í m, že bezlopatkový rotor (2) je uložen na tuhé hřídeli (3).Bladeless fluid machine according to any one of the preceding claims, characterized in that the bladeless rotor (2) is mounted on a rigid shaft (3). 5. Bezlopatkový tekutinový stroj podle kteréhokoliv z předchozích nároků, vyznačující se t í m, že bezlopatkový rotor (2) podlouhlý tvar a jeho průměr se ve směru od vstupu (8) tekutiny k výstupu (5) tekutiny zmenšuje.A bladeless fluid machine according to any one of the preceding claims, characterized in that the bladeless rotor (2) has an elongated shape and its diameter decreases in the direction from the fluid inlet (8) to the fluid outlet (5).
CZ2004545A 2004-04-28 2004-04-28 Non-bladed machine for liquids CZ295305B6 (en)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CZ2004545A CZ295305B6 (en) 2004-04-28 2004-04-28 Non-bladed machine for liquids
PCT/CZ2005/000029 WO2005106205A1 (en) 2004-04-28 2005-03-29 Bladeless fluid machine

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CZ2004545A CZ295305B6 (en) 2004-04-28 2004-04-28 Non-bladed machine for liquids

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CZ2004545A3 CZ2004545A3 (en) 2005-07-13
CZ295305B6 true CZ295305B6 (en) 2005-07-13

Family

ID=34706114

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CZ2004545A CZ295305B6 (en) 2004-04-28 2004-04-28 Non-bladed machine for liquids

Country Status (2)

Country Link
CZ (1) CZ295305B6 (en)
WO (1) WO2005106205A1 (en)

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CZ15756U1 (en) * 2005-06-27 2005-08-29 Miroslav Ing. Štěrba Fluid machine
KR101643109B1 (en) * 2013-03-05 2016-07-26 유겐가이샤 나카노세이사쿠쇼 Rotary drive device
EP2868864A1 (en) * 2013-11-04 2015-05-06 Institut von Karman de Dynamique des Fluides, AISBL Axial fluid machine and method for power extraction
WO2016135914A1 (en) * 2015-02-26 2016-09-01 有限会社中▲野▼製作所 Rotational drive device

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2404371A (en) * 1940-01-31 1946-07-23 Glaser Alex Frederik George Fluid turbine
US4027995A (en) * 1975-07-14 1977-06-07 Berry Clyde F Steam track turbine
SU941665A1 (en) * 1980-12-25 1982-07-07 Всесоюзный заочный машиностроительный институт Hydraulic prime mover
HU222826B1 (en) * 1996-10-17 2003-11-28 Stanislav Hostin Rolling fluid machine
CZ294708B6 (en) * 2001-09-13 2005-02-16 Miroslav Ing. Csc. Sedláček Hydraulic turbine with non-bladed rotor
AU2003224353A1 (en) * 2003-05-02 2004-11-23 Krugmann, Hanns-Michael Propulsion of vehicles or transport of a medium by means of a conical body

Also Published As

Publication number Publication date
CZ2004545A3 (en) 2005-07-13
WO2005106205A1 (en) 2005-11-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
ES2741595T3 (en) Rodete
US5934877A (en) Rotor with logarithmic scaled shape
KR101499608B1 (en) Propeller blade
KR101574105B1 (en) Propeller arrangement, in particular for watercraft
US9995310B2 (en) Rotary pump comprising a rotor and delivery elements
EP3121110A1 (en) Centrifugal propulsion apparatus and ship having same
JP2006052670A (en) Fluid force operated turbine device having flow guide vane
RU2003125272A (en) SYSTEM FOR ELECTRICITY PRODUCTION
EP2234706A1 (en) Method and apparatus for mixing of fluids
JP2018530709A (en) Continuous flow energy devices, especially wind power devices
KR20160141850A (en) Propulsion unit
WO2011039750A4 (en) Tapered hollow helical turbine for energy transduction
JP4658768B2 (en) Rotor blade and power generator using the rotor blade
CZ295305B6 (en) Non-bladed machine for liquids
KR101786451B1 (en) Propeller screw turbine and turbine having the same power generator
BR112016019167B1 (en) nozzle head
NO763025L (en)
CN106965914B (en) High-speed rear injection and integrated rotation type marine propulsion device
CZ14514U1 (en) Non-bladed machine for liquids and elastic fluids
JP5738252B2 (en) Impulse air turbine equipment used with reverse bidirectional airflow in wave power plants
EA005904B1 (en) Improved turbine
JP2021161998A (en) Water turbine device and air supply mechanism
CZ2011107A3 (en) Vane machine
RU2305191C2 (en) Rotary hydraulic machine
CZ15756U1 (en) Fluid machine

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A Patent lapsed due to non-payment of fee

Effective date: 20160428