CZ305010B6 - Náporový prvek - Google Patents

Abstract

Náporový prvek (1) rotoru (2) turbíny je upevněn radiálně po obvodu náboje (3) rotoru (2) tak, že je svou návětrnou stranou (13) orientován proti směru (w) proudu tlakového média vytékajícího ze vstupního otvoru (41) statoru (4) turbíny. Náporový prvek (1) má příčný průřez (P) symetrický okolo osy (o) symetrie, která je rovnoběžná se směrem (w) proudu tlakového média. Osa (o) symetrie obsahuje na návětrné straně (13) náběžný bod (N) a na závětrné straně (14) odtokový bod (O). Mezi náběžným bodem (N) a odtokovým bodem (O) je příčný průřez (P) ohraničen dvěma spojitými čarami (11), souměrnými podle osy (o) symetrie. Každý bod spojité čáry (11) je charakterizován svou pořadnicí (12), což je kolmá vzdálenost bodu spojité čáry (11) od osy (o) symetrie. Pro každý bod na ose (o) symetrie v otevřeném intervalu mezi náběžným bodem (N) a odtokovým bodem (O) má součet absolutních hodnot pořadnic (12) každé z obou spojitých čar (11) v otevřeném intervalu mezi náběžným bodem (N) a odtokovým bodem (O) nenulovou hodnotu, které je menší, než je poloviční vzdálenost (e) náběžného bodu (N) od odtokového bodu (O). Náporový prvek (1) ve tvaru štíhlého prutu, splňujícího uvedenou podmínku, je energeticky účinný. Nejlepších výsledků z hlediska přeměny tlakové energie na mechanickou práci turbíny se dosáhne při použití náporových prvků (1) s příčným průřezem (P) ve tvaru souměrného aerodynamického profilu, kapkovitého profilu, eliptického nebo oválného profilu. Příčný průřez (P) náporového prvku (1) má s výhodou v radiálním směru od náboje (3) zmenšující se plochu ve smyslu nosníku o stálé pevnosti.

Description

Náporový prvek

Oblast techniky

Vynález se týká náporového prvku rotoru turbíny, upevněného radiálně po obvodu náboje rotoru.

Dosavadní stav techniky

Jsou známy turbíny uzpůsobené pro pohon tlakovým médiem, zejména plynným, které obsahují skříň, v níž je kolem axiální osy otočně uložen rotor. Rotor sestává z náboje a náporových prvků, většinou ve tvaru lopatek, ale také ve tvaru prutů. Každý náporový prvek je připevněn k náboji po jeho obvodu v radiálním směru. Každý náporový prvek má návětmou stranu, orientovanou proti směru proudění tlakového média. Tlakové médium se k návětmé straně náporových prvků dostává alespoň jedním tangenciálním vstupním otvorem, vytvořeným ve skříni. Skříň je dále opatřena axiálním nebo tangenciálním výstupním otvorem, uzpůsobeným pro zaústění do beztlakého prostředí, či protitlaku. Náboj rotoru je opatřen radiálně provedenými průchozími odtokovými otvory, propojujícími prostor mezi náporovými prvky s dutinou náboje, která je vyvedena k výstupnímu otvoru skříně.

Známé náporové prvky ve tvaru prutů mají příčný kruhový průřez. Výhodou těchto náporových prvků je jejich nenáročná výroba. K výhodám patří též velká variabilita parametrů tlakového média, použitelného k pohonu turbíny. Příčný průřez známých kruhových náporových prvků lze charakterizovat jako geometrický útvar, který má osu symetrie rovnoběžnou se směrem proudu tlakového média, přičemž osa symetrie obsahuje na návětmé straně náběžný bod a na závětmé straně odtokový bod. Mezi náběžným bodem a odtokovým bodem je příčný průřez ohraničen dvěma polokružnicemi, souměrně umístěnými na obě strany od osy symetrie. Proud tlakového média se na náběžném bodě symetricky rozdělí, obteče náporový prvek a za odtokovým bodem se opět spojí, přičemž při styku s náporovým prvkem mu předá svou pohybovou energii. Část energie tlakového média se však při obtékání náporových prvků promění na teplotu. Vznik tepla je způsoben nedokonalým obtékáním způsobeným vlivem dílčích vírů a turbulencí. Tato ztráta energie je největší nevýhodou turbín, osazených náporovými prvky známého provedení.

Podstata vynálezu

Uvedené nevýhody jsou podstatně zmenšeny náporovým prvkem rotoru turbíny podle vynálezu, upevněným radiálně po obvodu náboje rotoru. Náporový prvek je svou návětmou stranou orientován proti směru proudu tlakového média. Se směrem proudu tlakového média je rovnoběžná osa symetrie příčného průřezu náporového prvku. Osa symetrie obsahuje na návětmé straně náběžný bod a na závětmé straně odtokový bod. Mezi náběžným bodem a odtokovým bodem je příčný průřez ohraničen dvěma spojitými čarami, souměrnými podle osy symetrie. Podstata vynálezu spočívá v tom, že pro každý bod na ose symetrie v otevřeném intervalu mezi náběžným bodem a odtokovým bodem má součet absolutních hodnot pořadnic každé z obou spojitých čar, kde pořadnicí je kolmá vzdálenost bodu spojité čáry od osy symetrie, nenulovou hodnotu, které je menší, než je poloviční vzdálenost náběžného bodu od odtokového bodu.

Takto vytvořený příčný průřez má několik charakteristik. Tím, že součet pořadnic spojité čáry, ohraničující příčný průřez náporového prvku, je v každém bodě spojité čáry menší, než poloviční vzdálenost mezi náběžným bodem a odtokovým bodem, má náporový prvek ve směru proudu tlakového média protáhlý tvar. Ten umožňuje tlakovému médiu lepší obtékání náporového prvku než v případě, kdy by náporový prvek byl tlakovému médiu vystaven svou největší plochou, např. jako obdélník natočený delší stranou proti tlakovému médiu. Obtékání protáhlého příčného průřezu je lepší i než v případě kruhového příčného průřezu. Souměrnost příčného průřezu nápo-1 CZ 305010 B6 rového prvku zabezpečuje, že tlakové médium obtéká náporový prvek po obou bocích stejnoměrně, takže se nevytvářejí žádné nežádoucí boční tlakové účinky, které by škodlivě působily na náporový prvek. Pořadnice spojité čáry ohraničující příčný průřez jsou definovány pro otevřený interval mezi náběžným bodem a odtokovým bodem. Z matematického hlediska to znamená to, že v náběžném a odtokovém bodě pořadnice mohou mít libovolnou hodnotu.

Z hlediska tělesného zhotovení náporového prvku o popsaném příčném průřezu je však zřejmé, že v náběžném a odtokovém bodě pořadnice spojité čáry může mít buď nulovou hodnotu, nebo nenulovou hodnotu omezenou shora. Nenulová hodnota pořadnice v náběžném a odtokovém bodě představuje příčný průřez charakterizovaný rovným čelem kolmým k ose symetrie. Shora definované omezení nenulové hodnoty pořadnice v náběžném a odtokovém bodě vyznačuje šířku tohoto čela.

Rovné čelo provedené v náběžném a odtokovém bodě je výhodné z výrobního hlediska a zdánlivě z toho pohledu, že náporový prvek přijme maximum energie tlakového média. Velkou nevýhodou však je, že okolo náporového prvku vzniknou mohutné turbulence, které sníží energetickou výhodu a přispějí k zahřívání náporového prvku.

Pro zmírnění vzniku nepříznivých turbulencí alespoň u závětmé strany náporového prvku má pořadnice spojité čáry v odtokovém bodě nulovou hodnotu. To je podmínka toho, aby tlakové médium proudící okolo náporového prvku se spojilo do laminámího proudu.

Pro potlačení turbulencí je účinné, má-li pořadnice spojité čáry v náběžném bodě nulovou hodnotu. To je totiž předpoklad pro vytvoření klínu nebo kýlu na návětmé straně náporového prvku, kde účinkem klínu nebo kýlu dojde k rovnoměrnému, v podstatě laminámímu rozdělení tlakového média k oběma stranám náporového prvku.

Výhody řešení s nulovou pořadnicí spojité čáry v náběžném a odtokovém bodě vyniknou v případě úpravy, v jejímž rámci pořadnice spojité čáry mají ve směru od náběžného bodu až do mezní úrovně rostoucí velikost a od mezní úrovně k odtokovému bodu klesající velikost, přičemž každému bodu na ose symetrie odpovídá jediná dvojice opačně orientovaných bodů na spojité čáře, které jsou od osy symetrie shodně vzdáleny. Podmínka jediné dvojice opačně orientovaných bodů na spojité čáře vystihuje situaci, že spojitá čára může být hladká, nebo může obsahovat zlom, ale nemůže obsahovat skok. Okolo takto vytvořeného příčného průřezu náporového prvku tlakové médium proudí v podstatě laminámě.

Mezní úroveň může být tvořena mezním bodem. Znamená to, že se jedná o bod, který má pořadnici o nej vyšší hodnotě, přičemž v tomto bodě se spojitá čára lomí.

V jiné alternativě je mezní úroveň tvořena mezní úsečkou, která je rovnoběžná s osou symetrie.

Tvar návětmé strany příčného průřezu závisí na konkrétních parametrech turbíny a výrobních možnostech. V jednom případě spojitá čára mezi náběžným bodem a mezní úrovní je tvořena alespoň jednou náběžnou přímkou. V tomto případě má návětmá strana náporového prvku tvar šípu. V případě průniku více náběžných přímek má příčný průřez v oblasti návětmé strany zalomený tvar připomínající mnohoúhelník.

V jiném případě spojitá čára mezi náběžným bodem a mezní úrovní je tvořena alespoň jednou náběžnou křivkou, s výhodou křivkou 2. řádu. Touto křivkou 2. řáduje zejména kružnice, elipsa, popř. jiná kuželosečka. V případě jediné náběžné křivky je tvar spojité čáry hladký, bez zlomů.

V případě dvou nebo více náběžných křivek je tvar spojité čáry určen buď plynulým napojením různých náběžných křivek odlišného druhu, popř. stejného druhu, ale odlišné křivosti, nebo zlomem patrným v místě napojení.

-2CZ 305010 B6

Obdobně může být vytvořena závětmá strana náporového prvku. V technologicky nejjednodušším případě spojitá čára mezi mezní úrovní a odtokovým bodem je tvořena alespoň jednou odtokovou přímkou.

V jiném případě spojitá čára mezi mezní úrovní a odtokovým bodem je tvořena alespoň jednou odtokovou křivkou, zejména křivkou 2. řádu.

U turbín, kde je účelné snížit namáhání náporových prvků od odstředivých sil, příčný průřez, ať má jakýkoliv tvar, je proveden tak, že má v radiálním směru od náboje zmenšující se plochu ve smyslu nosníku o stálé pevnosti.

Náporové prvky podle vynálezu, zejména s příčným průřezem aerodynamickým nebo eliptickým, kdy příčný průřez je ohraničen náběžnou křivkou, která v mezním bodě je převedena do odtokové křivky, příp. do odtokové přímky, výrazně zvyšují účinnost turbíny, což je jejich největší výhodou.

Objasnění výkresů

Na připojených výkresech jsou schematicky znázorněny na obr. 1 řez turbínou kolmo na osu její rotace (řez A-A z obr. 2), na obr. 2 řez turbínou proložený osou její rotace (řez B-B z obr. 1), na obr. 3 ve větším měřítku než na obr. 1 řez rotorem s upevněnými náporovými prvky, na obr. 4 totéž jako na obr. 3, ale s náporovými prvky zužujícími se ve směru od náboje rotoru a na obr. 5 až 12 příklady provedení příčných průřezů náporových prvků podle vynálezu (řez C-C z obr. 3 a obr. 4).

Příklady uskutečnění vynálezu

Náporové prvky i podle vynálezu jsou součástí rotoru 2 turbíny, do jehož náboje 3 jsou vsazeny. Náboj 3 je pevně spojen s hřídelem 5, který je pomocí ložisek 6 uložen ve statoru 4. Stator 4 je opatřen jednak tangenciálním vstupním otvorem 41, uzpůsobeným pro napojení na zdroj tlakového média, a jednak axiálním výstupním otvorem 42, zaústěným do beztlakého prostředí, např. do atmosféiy. Na výstupní otvor 42 je navázána dutina 21 vytvořená v rotoru 2. Do dutiny 21 jsou zaústěny odtokové otvory 31 propojující dutinu 21 s vnitřkem statoru 4, v němž je vytvořen prostor pro pohyb náporových prvků L Náporové prvky 1 jsou v náboji 3 upevněny radiálně po jeho obvodu např. pomocí průchozích otvorů 32 a svarů 34, kapes 33 apod.

Náporové prvky i mají souměrný příčný průřez P (řez C-C z obr. 3 a obr. 4) uspořádaný tak, že směr w proudu tlakového média na výstupu ze vstupního otvoru 41 je v podstatě rovnoběžný s osou o symetrie tohoto příčného průřezu P, přičemž každý náporový prvek 1 je svou návětmou stranou 13 orientován proti směru w proudu tlakového média. Osa o symetrie obsahuje na návětmé straně 13 náběžný bod N a na závětmé straně 14 odtokový bod O (obr. 5 až obr. 12). Mezi náběžným bodem N a odtokovým bodem Oje příčný průřez P ohraničen dvěma spojitými čarami 11, souměrnými podle osy o symetrie. Každý bod spojité čáry lije definován svou pořadnicí 12, což je kolmá vzdálenost bodu spojité čáry 11 od osy o symetrie. Pro každý bod na ose o symetrie v otevřeném intervalu mezi náběžným bodem N a odtokovým bodem O má součet absolutních hodnot pořadnic 12 každé z obou spojitých čar 11 nenulovou hodnotu, které je menší, než je poloviční vzdálenost e náběžného bodu N od odtokového bodu O. Z uvedeného vymezení pro otevřený interval plyne, že pořadnice 12 náběžného bodu N a odtokového bodu O může být nulová i nenulová. Lze si proto představit, že příčný průřez P náporového prvku se vejde do obdélníku, jenž má delší stranu rovnu vzdálenost e náběžného bodu N od odtokového bodu O a jenž má kratší stranu o velikosti menší, než je polovina vzdálenosti e náběžného bodu N od odtokového bodu O, přičemž kratší strana tohoto myšleného obdélníka je nastavena proti tlakovému médiu.

-3 CZ 305010 B6

Uvedený myšlený obdélník si lze nejen představit, ale při nenulové pořadnici 12 v náběžném bodě N i v odtokovém bodě O náporový prvek 1 lze vytvořit tak, že jeho příčný průřez P je obdélníkový - viz obr. 5. Výhodou takto vytvořeného náporového prvku 1 jsou nízké výrobní náklady, které v řadě aplikací potlačí nevýhody spočívající ve ztrátě části dodávané tlakové energie působením turbulencí na návětmé straně Γ3 i závětmé straně Γ4. Neznázoměnou alternativou k obdélníkovému příčnému průřezu P může být příčný průřez P ve tvaru rovnoramenného lichoběžníku.

Lepších energetických účinků než v předešlém případě se dosáhne tehdy, když alespoň části turbulencí se nedá vzniknout. To je možné v případě, kdy pořadníce 12 spojité čáry 11 má v odtokovém bodě O nulovou hodnotu (obr. 6 až 12). V rámci jednoho provedení (obr. 6) je sice pořadnice 12 v odtokovém bodě O nulová, ale pořadnice 12 v náběžném bodě N má nenulovou hodnotu, takže návětmá strana 13 má tvar rovné plochy. Příčný průřez P má v nejjednodušším případě tvar rovnoramenného trojúhelníku. V neznázoměné alternativě přímková ramena rovnoramenného trojúhelníku mohou být nahrazena lomenou čarou nebo dokonce i křivkou.

Je samozřejmě možné provést v neznázoměném případu záměnu ve velikosti pořadnic 12 náběžného bodu N a odtokového bodu O tak, že pořadnice 12 náběžného bodu N je nulová zatímco pořadnice odtokového bodu O, má nenulovou hodnotu. Poměry při obtékání náporového prvku se oproti předcházejícímu případu nijak podstatně nezmění.

K odstranění turbulencí však výraznou měrou přispěje, když pořadnice 12 spojité čáry JT má v náběžném bodě N a současně i v odtokovém bodě O nulovou hodnotu (obr. 7 až 12). Přitom pořadnice 12 spojité čáry 1T mají v otevřeném intervalu od náběžného bodu N k odtokovému bodu O až do mezní úrovně m rostoucí velikost. Současně pořadnice 12 spojité čáry JJ. mají od mezní úrovně m k odtokovému bodu O klesající velikost, přičemž každému bodu na ose o symetrie odpovídá jediná dvojice opačně orientovaných bodů na spojité čáre 12, které jsou od osy o symetrie shodně vzdáleny.

Mezní úroveň m může být tvořena buď mezním bodem M (obr. 8, obr. 9, obr. 10, obr. 11), nebo mezní úsečkou u (obr. 7, obr. 12). Případ s mezním bodem M je charakterizován tím, že pořadnice 12 v okolí mezního bodu M jsou menší, než pořadnice 12 vlastního mezního bodu M. Naopak mezní úsečka u má pořadnice 12 konstantní, neboli mezní úsečka u je rovnoběžná s osou o symetrie.

Jako spojitá čára H mezi náběžným bodem N, mezní úroveň m, tj. mezním bodem M nebo mezní úsečkou u, a odtokovým bodem O, může být použita buď přímka, nebo křivka.

V jednom případě spojitá čára TI mezi náběžným bodem N a mezní úrovní m je tvořena alespoň jednou náběžnou přímkou a. Jedná se o příklady na obr. 9 a 10, kde je použita jediná náběžná přímka a přičemž mezní úroveň m je tvořena mezním bodem M, což znamená, že v tomto mezním bodě M se spojitá čára 11 lomí.

V jiném případě spojitá čára 11 mezi náběžným bodem N a mezní úrovní m je tvořena kruhovým obloukem, který je technologicky nejvhodnějším představitelem náběžné křivky k (obr. 7, obr. 8, obr. 11, obr. 12). V neznázoměném, obecněji platném případě, je spojitá čára 11 tvořena alespoň jednou náběžnou křivkou k, s výhodou křivkou 2. řádu. Může se tedy jednat např. o dva na sebe navazující kruhové oblouky, z nichž každý má jiný poloměr. Navázání kruhových oblouků může být buď plynulé, nebo formou zlomu. V příkladech provedení na obr. 7 a obr. 12 na náběžnou křivku k navazuje mezní úsečku u, zatímco podle obr. 8 a obr. 11 náběžná křivka k, se v mezním bodě M lomí.

Ať je mezní úroveň m vytvořena mezním bodem M nebo mezní úsečkou u, obdobně jako na návětmé straně 13 i u závětmé strany 14 může být spojitá čára 11 mezi mezní úrovní m a odtokovým bodem O, tvořena alespoň jednou odtokovou přímkou b, nebo alespoň jednou odtokovou

-4CZ 305010 B6 křivkou q, zejména křivkou 2. řádu. Příklad, kde v tomto úseku je spojitá čára 11 tvořena jednou odtokovou přímkou b, je znázorněn na obr. 9 a obr. 12. Naproti tomu spojitá čára 11 sestávající ze dvou odtokových přímek b je znázorněna na obr. 10. Odtoková křivka q druhého řáduje patrná z obr. 7 a obr. 8, přičemž se jedná na obr. 7 o kruhový oblouk a na obr. 8 o elipsu.

Uvedením příčných průřezů náporových prvků v příkladech provedení nejsou vyčerpány všechny možnosti, které spadají pod ochranný rozsah vynálezu. Jsou to však tvary nejvýhodnější buď z výrobního hlediska, nebo z hlediska eliminace ztrát způsobených turbulencemi kolem náporových prvků. Z posledního hlediska se jako nejvhodnější jeví souměrný aerodynamický profil, jemuž se svým tvarem blíží kapkovitý profil z obr. 11. Ukazuje se, že velice příznivé vlastnosti má i příčný průřez eliptický (obr. 8) nebo oválný (obr. 7).

U turbín s relativně velkým rotorem 2 nebo s velkými otáčkami rotoru 2 jsou náporové prvky i a místa jejich uchycení v rotoru 2 zatíženy odstředivou silou, která může být limitujícím faktorem při stanovení geometrických i provozních parametrů turbín. Je proto účelné vytvořit náporový prvek 1 bez ohledu na tvar jeho příčného průřezu P tak, že příčný průřez P má v radiálním směru od náboje 3 k obvodu rotoru 2 zmenšující se plochu ve smyslu nosníku o stálé pevnosti (obr. 4). To znamená, že i při zmenšující se ploše je tvar všech příčných průřezů P geometricky podobný. Při proměnném příčném průřezu P dojde ke snížení hmotnosti náporového prvku i. To má za následek zmenšení odstředivé síly působící na náporový prvek 1, a tím i snížení namáhání v místě uchycení náporového prvku i v náboji 3 rotoru 2.

Při činnosti turbíny vytéká ze vstupního otvoru 41 statoru 4 ve směru w proud tlakového média, které naráží na náporové prvky 1_, jímž předává svou energii. Část energie tlakového média se promění na otáčivý pohyb rotoru 2, zatímco část energie tlakového média se zmaří v podobě tepla. Vznik nežádoucího teplaje způsoben tím, že tlakové médium naráží na návětmou stranu 13 každého z náporových prvků I, kde se na spojnici náběžných bodů N rozdělí na dvě části. Toto rozdělení však není hladké, nýbrž je provázeno vířením tlakového média a jeho třením jednak mezi svými molekulami a jednak třením o stěny náporového prvku U U náporového prvku i, jehož pořadnice 12 ohraničující příčný průřez P mají menší hodnotu, než je poloviční vzdálenost e náběžného bodu N od odtokového bodu O, tj. u náporového prvku 1 se štíhlým příčným průřezem P, však vývin teplaje menší, než u náporových prvků 1, jejichž příčný průřez P této podmínce nevyhovuje. Důsledkem je, že turbína s náporovými prvky 1 podle vynálezu pracuje s vyšší energetickou účinností, než u dosud známých provedení.

Průmyslová využitelnost

Náporový prvek podle vynálezu nalezne uplatnění zejména u turbín s velkým výkonem (řádově desítky až stovky kW), kde každé zlepšení účinnosti přináší výrazný ekonomický efekt. Zlepšení účinnosti je v příčinné souvislosti s tvarem příčného průřezu náporového prvku. Protože turbíny s velkým výkonem budou pracovat při rychlostech rotoru, při nichž je nutno věnovat pozornost odstředivým silám a místům uchycení náporového prvku v náboji rotoru, je provedení náporových prvků s proměnným průřezem způsob, jak řešit problematiku namáhání odstředivými silami.

PATENTOVÉ NÁROKY

Claims (11)

1. Náporový prvek (1) rotoru (2) turbíny, upevněný radiálně po obvodu náboje (3) rotoru (2) tak, že je svou návětmou stranou (13) orientován proti směru (w) proudu tlakového média, rovnoběžnému s osou (o) symetrie příčného průřezu (P) náporového prvku (1), kterážto osa (o) symetrie obsahuje na návětmé straně (13) náběžný bod (N) a na závětmé straně (14) odtokový bod

-5CZ 305010 B6 (O), přičemž mezi náběžným bodem (N) a odtokovým bodem (O) je příčný průřez (P) ohraničen dvěma spojitými čarami (11), souměrnými podle osy (o) symetrie, vyznačující se tím, že pro každý bod na ose (o) symetrie v otevřeném intervalu mezi náběžným bodem (N) a odtokovým bodem (O) má součet absolutních hodnot pořadnic (12) každé z obou spojitých čar (11), kde pořadnicí (12) je kolmá vzdálenost bodu spojité čáry (11) od osy (o) symetrie, nenulovou hodnotu, které je menší, než je poloviční vzdálenost (e) náběžného bodu (N) od odtokového bodu (O).

2. Náporový prvek podle nároku 1, vyznačující se tím, že pořadnice (12) spojité čáry (11) má v odtokovém bodě (O) nulovou hodnotu.

3. Náporový prvek podle nároku 2, vyznačující se tím, že pořadnice (12) spojité čáry (11) má v náběžném bodě (N) nulovou hodnotu.

4. Náporový prvek podle nároku 3, vyznačující se tím, že pořadnice (12) spojité čáry (11) mají ve směru od náběžného bodu (N) až do mezní úrovně (m) rostoucí velikost a od mezní úrovně (m) k odtokovému bodu (O) klesající velikost, přičemž každému bodu na ose (o) symetrie odpovídá jediná dvojice opačně orientovaných bodů na spojité čáře (12), které jsou od osy (o) symetrie shodně vzdáleny.

5. Náporový prvek podle nároku 4, vyznačující se tím, že mezní úroveň (m) je tvořena mezním bodem (M).

6. Náporový prvek podle nároku 4, vyznačující se tím, že mezní úroveň (m) je tvořena mezní úsečkou (u), která je rovnoběžná s osou (o) symetrie.

7. Náporový prvek podle nároku 4, vyznačující se tím, že spojitá čára (11) mezi náběžným bodem (N) a mezní úrovní (m) je tvořena alespoň jednou náběžnou přímkou (a).

8. Náporový prvek podle nároku 4, vyznačující se tím, že spojitá čára (11) mezi náběžným bodem (N) a mezní úrovní (m) je tvořena alespoň jednou náběžnou křivkou (k), s výhodou křivkou 2. řádu.

9. Náporový prvek podle nároku 4, vyznačující se tím, že spojitá čára (11) mezi mezní úrovní (m) a odtokovým bodem (O) je tvořena alespoň jednou odtokovou přímkou (b).

10. Náporový prvek podle nároku 4, vyznačující se tím, že spojitá čára (11) mezi mezní úrovní (m) a odtokovým bodem (O) je tvořena alespoň jednou odtokovou křivkou (q), zejména křivkou 2. řádu.

11. Náporový prvek podle kteréhokoliv z předcházejících nároků, vyznačující se tím, že příčný průřez (P) má v radiálním směru od náboje (3) zmenšující se plochu ve smyslu nosníku o stálé pevnosti.