DE413896C - Paddle wheel completely immersed in the medium - Google Patents

Paddle wheel completely immersed in the medium

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DE413896C DEK83845D DEK0083845D DE413896C DE 413896 C DE413896 C DE 413896C DE K83845 D DEK83845 D DE K83845D DE K0083845 D DEK0083845 D DE K0083845D DE 413896 C DE413896 C DE 413896C
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    • B63SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; RELATED EQUIPMENT
    • B63HMARINE PROPULSION OR STEERING
    • B63H1/00Propulsive elements directly acting on water
    • B63H1/02Propulsive elements directly acting on water of rotary type
    • B63H1/04Propulsive elements directly acting on water of rotary type with rotation axis substantially at right angles to propulsive direction
    • B63H1/06Propulsive elements directly acting on water of rotary type with rotation axis substantially at right angles to propulsive direction with adjustable vanes or blades
    • B63H1/08Propulsive elements directly acting on water of rotary type with rotation axis substantially at right angles to propulsive direction with adjustable vanes or blades with cyclic adjustment

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Description

Patentiert im Deutschen Reiche vom B. November 1922 ab. Die Erfindung betrifft Schaufelräder für Wasser oder Luft, die als Kraft verarbeitende oder als Kraft erzeugende Propeller wirken können, mit beweglichen Schaufeln, die sich bei jeder vollen Raddrehung um einen Winkel von i8o° um zur Radachse parallele Achsen drehen, und die während ihrer gesamten Umlaufbewegung vollkommen in der Luft oder Flüssigkeit eingetaucht sind und von dieser beaufschlagt werden. Die Erfindung besteht darin, daß das Verhältnis der bei radial stehender Schaufel in radialer Richtung gemessenen Schaufelbreite zum Raddurchmesser nicht größer als i : 5 ist, wodurch erreicht wird, daß die Schaufel während ihrer ganzen Umlaufbewegung nur auf einer Seite beaufschlagt wird. Die Schaufeln sind gemäß der Erfindung so geformt, daß ihr Querschnitt senkrecht zur Drehachse durch zwei Linien begrenzt wird, die von entgegengesetzten Enden mit abnehmender Krümmung verlaufen. Durch Innehaltung dieser bestimmten Schaufelbreite und die bestimmte Wölbung der Schaufeln wird !ein Wirkungsgrad erzielt, der die bisher erreichten Wirkungsgrade ähnlicher Schaufelräder weit übertrifft.Patented in the German Empire on November 8 , 1922. The invention relates to paddle wheels for water or air, which can act as power-processing or power-generating propellers, with movable blades that rotate at an angle of i8o ° about axes parallel to the wheel axis with each full wheel rotation, and which during their entire orbital motion are completely immersed in the air or liquid and are acted upon by this. The invention consists in that the ratio of the blade width measured in the radial direction to the wheel diameter is not greater than i: 5, whereby it is achieved that the blade is acted upon only on one side during its entire orbital movement. The blades are shaped according to the invention so that their cross-section perpendicular to the axis of rotation is limited by two lines which extend from opposite ends with decreasing curvature. By maintaining this specific blade width and the specific curvature of the blades, an efficiency is achieved which far exceeds the efficiency achieved by similar blade wheels.

Die Zeichnungen zeigen im wesentlichen Diagramme, aus denen sich die Form und Abmessung der Schaufeln ergibt. Abb. i zeigt die Geschwindigkeitsdiagramme der Schaufeln gegenüber dem sie einschließenden Mittel unter der Annahme, daß die Umfangsgeschwindigkeit des Schaufelrades gleich der fortschreitenden Geschwindigkeit desselben ist. Abb. 2 zeigt ein ähnliches Diagramm, in dem die Umfangsgeschwindigkeit des Rades um ;o Prozent größer ist als die fortschreitende Geschwindigkeit des Rades. Abb.3 zeigt ein Diagramm, bei dem die Umfangsgeschwindigkeit des Rades kleiner ist als die fortschreitende Geschwindigkeit. Abb. 4. und 5 zeigen ein Geschwindigkeitsdiagramm unter Berücksichtigung der räumlichen Abmessung der Schaufeln und deren Eigendrehung. Abb.6 zeigt das Schaufelprofil. Im folgenden wird die Erfindung unter Bezugnahme auf ein Schaufelrad für Luft- oder ZVasserfahrzeuge beschrieben. Das Schaufelrad ist mit- sämtlichen Schaufeln vollständig in der Luft oder im Wasser eingetaucht, so daß sämtliche Schaufeln ständig von Luft oder Wasser beaufschlagt werden.The drawings essentially show diagrams that make up the The shape and dimensions of the blades result. Fig. I shows the speed diagrams of the blades against the means containing them, assuming that the Peripheral speed of the paddle wheel is equal to the advancing speed is the same. Fig. 2 shows a similar diagram in which the peripheral speed of the wheel by; o percent greater than the advancing speed of the wheel. Fig.3 shows a diagram in which the peripheral speed of the wheel is lower than the advancing speed. Fig. 4 and 5 show a speed diagram taking into account the spatial dimensions of the blades and their intrinsic rotation. Figure 6 shows the blade profile. In the following the invention is referred to described on a paddle wheel for aircraft or water vehicles. The paddle wheel is completely submerged with all blades in the air or in the water, so that all the blades are constantly exposed to air or water.

Auf einer Achse 30 ist ein nicht dargestellter zylindrischer Rahmen angeordnet, auf dem eine Reihe von Schaufeln um Achsen 1 bis XVI drehbar sind, die parallel zur Achse ;o liegen. Die Eigendrehung der Schaufeln ist derart, daß sie sich bei jeder vollen Umdrehung des Rades um die Achse 3o um 180,--, um ihre eigenen Achsen drehen. Die Geschwindigkeit VR der Schaufeln gegenüber dem sie umgebenden Mittel ergibt sich aus der Umlaufgeschwindigkeit V P der Schaufeln und der Geschwindigkeit VT der fortschreitenden Bewegung des Rades. In Abb. r ist angenommen, daß die Umlaufgeschwindigkeit V h und die fortschreitende Geschwindigkeit VT gleich sind. Wenn nun die Schaufeln in bekannter Weise die halbe Drehzahl besitzen wie das Rad, so liegen die Schaufeln immer in der Richtung der Relativgeschwindigkeit Vj, In diesem Falle bewegen sich die Schaufeln so, daß zwischen ihnen und dem sie umgebenden Mittel keine Kraftwirkung ausgeübt wird. Hierbei schneiden sich die Verlängerungen der Schaufeln sämtlich in dem Drehungspunkt der Schaufel I.A cylindrical frame (not shown) is arranged on an axis 30 , on which a number of blades can be rotated about axes 1 to XVI, which are parallel to the axis; o. The self-rotation of the blades is such that with each full revolution of the wheel around the axis 3o by 180, they turn around their own axes. The speed VR of the blades in relation to the mean surrounding them results from the rotational speed VP of the blades and the speed VT of the progressive movement of the wheel. In Fig. R it is assumed that the rotational speed V h and the advancing speed VT are the same. If the blades now have half the speed of the wheel in a known manner, the blades are always in the direction of the relative speed Vj. In this case, the blades move in such a way that no force is exerted between them and the medium surrounding them. Here, the extensions of the blades all intersect at the point of rotation of the blade I.

Damit das Schaufelrad Arbeit leisten kann, muß seine Umlaufgeschwindigkeit größer werden als seine fortschreitende Bewegung. In Abb.2 ist angenommen, daß die Umlaufgeschwindigkeit VP um 5o Prozent größer ist als die fortschreitende Geschwindigkeit VT. Man erhält dann Relativgeschwindigkeiten VR, die nach Größe und Richtung verschieden von den Werten der Abb. i sind. Im Punkte I ist die Relativgeschwindigkeit TR gleich der Summe aus der Umlaufgeschwindigkeit und der .Geschwindigkeit aus der fortschreitenden Bewegung. Ihre Richtung fällt mit der Richtung der fortschreitenden Bewegung zusammen. In den folgenden Stellungen II bis VIII, also auf der linken Seite der Symmetrieebene 39-;o, treffen die Schaufeln unter einem gewissen Einfallwinkel a auf das sie umgebende Mittel. Vermöge dieses Einfallwinkels werden auf die verschiedenen Schaufeln Kräfte ausgeübt, die jeweilig nahezu senkrecht zu den einzelnen Schaufeln stehen und im vorliegenden Falle das Rad in der unter Abb. 2 durch einen Pfeil angedeuteten Richtung zu bewegen suchen. Die Größe des Einfallwinkels u hängt von dem Unterschied zwischen der Umlaufgeschwindigkeit des Rades und der Geschwindigkeit der fortschreitenden Bewegung ab. Indessen ist der Einfluß dieses Unterschiedes auf die Größe des Winkels a sehr klein, so daß ein sehr weiter Spielraum in diesem Unterschied zulässig ist, ohne daß der Einfallwinkel so groß würde, daß der Wirkungsgrad der Einrichtung zu ungünstig würde. Wie sich aus Abb. z ergibt, ist der Einfallwinkel reichlich in der oberen Hälfte des Rades (nämlich in Stellung I bis V I und II bis KVI) so klein, daß ein guter Wirkungsgrad in der Kraftübertragung gewährleistet ist. Mit Rücksicht auf diesen Wirkungsgrad darf der Einfallwinkel nicht größer als 18' sein. Der günstigste "Virkungsgrad liegt etwa bei 5 bis In den Stellungen I bis VII und XII bis KVI ist der Einfallwinkel nicht g röl,')er als 18". In dem Bereich der Stellungen VII bis KI ist der Winkel jedoch größer als i 8r, und zwar erreicht er in der Stellung IN den größten Wert, nämlich 9o' . Indessen ist in diesem Bereich die Geschwindigkeit Vjr verhältnismäßig klein, so daß die ungiinstige Richtung der Geschwindigkeit VR keinen wesentlichen Einfluß auf den Wirkungsgrad ausübt. Im übrigen liegen die Verhältnisse tatsächlich güstiger, als in der Abbildung dargestellt ist, da sich die Geschwindigkeit der fortschreitenden Bewegung derjenigen der umlaufenden Bewegung nähert. Zu beachten ist, daß auf der linken Seite der Symmetrieebene 39-4o der Einfallwinkel auf der unteren Seite der Schaufel liegt, so daß sämtliche Schaufeln Arbeit leisten. Auf der rechten Seite der Symmetrieebene liegt der Einfallwinkel gleichfalls rechts von den Schaufeln, so daß auch die nach oben bewegten Schaufeln Arbeit leisten.So that the paddle wheel can do work, its speed of rotation must be greater than its progressive movement. In Fig.2 it is assumed that the speed of revolution VP is 50 percent greater than the advancing speed VT. Relative speeds VR are then obtained which differ in magnitude and direction from the values in Fig. I. At point I, the relative speed TR is equal to the sum of the rotational speed and the speed from the advancing movement. Their direction coincides with the direction of the advancing movement. In the following positions II to VIII, that is to say on the left side of the plane of symmetry 39-; o, the blades hit the means surrounding them at a certain angle of incidence α. By virtue of this angle of incidence, forces are exerted on the various blades which are almost perpendicular to the individual blades and, in the present case, seek to move the wheel in the direction indicated by an arrow in Fig. 2. The size of the angle of incidence u depends on the difference between the rotational speed of the wheel and the speed of the advancing movement. However, the influence of this difference on the size of the angle α is very small, so that a very wide margin in this difference is permissible without the angle of incidence becoming so large that the efficiency of the device becomes too unfavorable. As can be seen from Fig. Z, the angle of incidence in the upper half of the wheel (namely in positions I to VI and II to KVI) is so small that a good efficiency in the power transmission is guaranteed. In view of this efficiency, the angle of incidence must not be greater than 18 '. The most favorable "efficiency is about 5 to. In positions I to VII and XII to KVI the angle of incidence is not greater than 18". In the area of the positions VII to KI, however, the angle is greater than i 8r, and in fact it reaches the greatest value in the position IN, namely 9o '. In the meantime, the speed Vjr is relatively small in this range, so that the unfavorable direction of the speed VR does not have any significant influence on the efficiency. In addition, the conditions are actually more favorable than shown in the figure, since the speed of the advancing movement approaches that of the rotating movement. It should be noted that on the left side of the plane of symmetry 39-4o the angle of incidence lies on the lower side of the blade, so that all the blades do work. On the right-hand side of the plane of symmetry, the angle of incidence is also to the right of the blades, so that the blades moving upwards also do work.

In Abb.3 ist dargestellt, wie sich die Geschwindigkeitsverhältnisse .ändern, wenn die Geschwindigkeit der fortschreitenden Bewegung VT größer ist als diejenige der umlaufenden Bewegung Vn, wenn mit anderen Worten das strömende Mittel Kraft auf das Schaufelrad überträgt. In diesem Falle liegt der Einfallwinkel u bei allen Schaufeln auf der linken Seite, so daß alle Schaufeln Kraft auf die Welle 30 übertragen. Der Einfallwinkel ist günstig in den Stellungen I bis VII und 1I bis I, weniger günstig in den Stellungen zwischen VII und XI.Figure 3 shows how the speed ratios change when the speed of the advancing movement VT is greater than that of the revolving movement Vn, in other words when the flowing medium transfers force to the paddle wheel. In this case, the angle of incidence u is on the left-hand side for all the blades, so that all the blades transmit force to the shaft 30 . The angle of incidence is favorable in the positions I to VII and 1I to I, less favorable in the positions between VII and XI.

Bisher ist die bei radial stehender Schaufel in radialer Richtung gemessene Breite der Schaufeln. unberücksichtigt geblieben. Abb.4 und 5 zeigen die Geschwindigkeitsverhältnisse unter Berücksichtigung der räumlichen Abmessung der Schaufeln. Für die Achsen P,. der Schaufeln gelten die gleichen Bewegungsgesetze wie vorher. Man erhält die Relativgeschwindigkeiten 1r"', die unter dem Winkel a, zu den Linien P'-P..-P" stehen, welche in den Abbildungen die Sehnen der Schaufeln darstellen. Der äußere Punkt P' dieser Sehne vollführt nun außer der Umlaufbewegung um die Achse 30 und der fortschreitenden Bewegung des Rades noch eine Umlaufbewegung um die Achse P, In Abb.4 sind zuiiä.chst für den Punkt P' die Geschwindigkeiten Vp' und VT zusammengesetzt. Die Geschwindigkeit V,,' ist im Verhältnis der Abstände der Punkte P' und P, von der Achse 30 größer als die Geschwindigkeit Vp. Man erhält die Geschwindigkeit V,.. Zu dieser kommt noch als Komponente die Geschwindigkeit V5, die sich aus der Eigendrehung der Schaufel ergibt. So erhält man die wirkliche Relativgeschwindigkeit V" des Punktes P' gegenüber dem das Rad umgebenden Mittel. In derselben Weise ist die Relativgeschwindigkeit V"" für den Punkt P" ermittelt. Beachtenswert ist, daß der Winkel a zwischen der resultierenden V«" und der Sehne P'-P" nicht mehr auf derselben Seite liegt wie der Winkel cc, der für die Punkte P,. und P' gilt. Daraus ergibt sich, daß bei Gestaltung der Schaufel nach der Linie P'-P,.-P" der Druck des Mittels am Punkte P" der Fortbewegung des Rades entgegenwirkt. Eine solche gerade Schaufel muß mithin einen schlechten Wirkungsgrad besitzen. Um den Wirkungsgrad zu verbessern, muß die Schaufel derart gestaltet werden, daß der Einfallwinkel an jeder Stelle der Schaufel auf der rechten Seite liegt. Dies wird dadurch erreicht, daß die Schaufel in der in Abb. 4 gezeigten Weise gewölbt wird. Maßgebend für die Stärke der Wölbung ist die Bedingung, daß der Einfallwinkel an allen Punkten der Schaufel nahezu gleich ist. Wenn nämlich die Luft an verschiedenen. Stellen unter verschiedenem Winkel auf die Schaufel trifft, so ist ein ruhiges Abfließen der Luft nicht möglich. Vielmehr entstehen Wirbel, die den Wirkungsgrad herabsetzen. Unter Berücksichtigung dieser Grundsätze erhält man eine Schaufel, die den größten erreichbaren Wirkungsgrad besitzt. Indessen gelten diese Abmessungen nur für eine bestimmte Stellung der Schaufel, in dem angenommenen Beispiel für die Stellung III. Die Anwendung der gleichen Überlegungen auf die Stellungen II und IV ergibt die in Abb. 4 gezeichnete abweichende Schaufelform.So far, the width of the blades measured in the radial direction with the blade standing radially is. not taken into account. Figures 4 and 5 show the speed ratios taking into account the spatial dimensions of the blades. For the axes P ,. The same laws of motion apply to the blades as before. The relative speeds 1r "'are obtained, which are at the angle α to the lines P'-P ..- P", which in the figures represent the chords of the blades. The outer point P 'that chord performs now out of the orbital movement about the axis 30 and the progressive movement of the wheel even an orbital movement about the axis P, In Fig.4 are zuiiä.chst for the point P', the velocities Vp 'and VT composed . The speed V ,, 'is greater than the speed Vp in the ratio of the distances between the points P' and P, from the axis 30. The speed V, .. is obtained Self-rotation of the blade results. The actual relative speed V "of the point P 'with respect to the means surrounding the wheel is thus obtained. The relative speed V""for the point P" is determined in the same way. It is noteworthy that the angle a between the resulting V "" and the chord P'-P "is no longer on the same side as the angle cc, which is for the points P ,. and P 'holds. It follows that when the blade is designed along the line P'-P, - P ", the pressure of the means at point P" counteracts the movement of the wheel. Such a straight blade must therefore have a poor efficiency. In order to improve the efficiency, the blade must be designed in such a way that the angle of incidence is on the right-hand side at every point on the blade. This is accomplished by arching the blade in the manner shown in FIG. The decisive factor for the strength of the curvature is the condition that the angle of incidence is almost the same at all points on the blade. When the air is different. If it hits the shovel at different angles, the air cannot flow smoothly. Rather, eddies are created that reduce the efficiency. Taking these principles into account, a blade is obtained that has the greatest achievable efficiency. However, these dimensions only apply to a certain position of the blade, in the example assumed for position III. Applying the same considerations to positions II and IV results in the deviating blade shape shown in Fig. 4.

Außerdem ist die gezeichnete Schaufelform deswegen nicht brauchbar, weil die Wölbung in den auf der rechten Seite der Symmetrieebene liegenden Schaufeln auf der entgegengesetzten Seite der Sehne P'-P" liegen muß, wie sich aus Abb. 5 ergibt. - Da ferner die Schaufeln sich bei jeder Drehung des Rades nur um t äo' drehen, muß auch in den Stellungen der Abb. 4 auf der der gezeichneten Schaufel gegenüberliegenden Seite der Sehne eine entsprechende Wölbung vorhanden sein. Während die stärkere Krümmung der gezeichneten Schaufel auf der Innenseite liegen muß, muß diese stärkere Wölbung auf der Unterseite der Sehne auf der Außenseite liegen. Wenn eine solche Schaufel aufgezeichnet wird, so erhält man unter den gezeichneten Verhältnissen, die üblichen Schaufelabmessungen entsprechen, außerordentlich dicke Schaufeln, die der Luft einen sehr großen Widerstand :entgegensetzen und daher den Wirkungsgrad des Schaufelrades wesentlich herabsetzen. Um daher eine Schaufel von gutem Wirkungsgrade zu schaffen, muß man das richtige Mittel zwischen der hier abgeleiteten Schaufelform und der in Abb. r bis 4 gezeichneten geraden Schaufelform suchen. Hierbei tritt der eingangs gezeichnete Mi.ßstand auf, daß die Luft die Schaufel an einzelnen Stellen auf der Rückseite der Schaufel beaufschlagt und bremsend wirkt. Dieser 141i13stand läßt sich dadurch beheben, daß man die Breite der Schaufel in radialer Richtung so weit vermindert, daß die Beaufschlagung lediglich auf einer Seite stattfindet. Denn da bei allen Schaufeln die -Beaufschlaguni ini Punkte P,- auf der richtigen Seite erfolgt, muß rann bei allmählicher Verkürzung der Schaufeln in radialer Richtung schließlich einen Punkt erhalten, von dem an die Beaufschlagung ausschließlich auf der wirksamen Schaufelseite erfolgt. Wenn man diesen Punkt auf beiden Seiten der Punkte P, als Grenzwert annimmt, so erhält man eine Schaufelbreite in radialer Richtung gemessen, die etwa im Verhältnis von i : 5 zum Raddurchmesser steht. Eine solche verkürzte Schaufel ist in Abb. 5 an der Stelle 6 eingezeichnet. Aus dieser Verkürzung der Schaufel ergibt sich nun ferner, daß die Dicke der Schaufel, d. h. der größte Abstand der gewölbten Schaufel von der Sehne P'-P", ganz bedeutend vermindert ist, und zwar beträgt dieses Maß nur etwa ein Viertel des Maßes der großen Schaufel. Wenn man aus dem so gewonnenen Schaufelprofil eine Schaufel zusammensetzt, die auf beiden Seiten gewölbt ist, so erhält man eine Schaufel, deren Dicke nicht größer ist, als ohnehin aus baulichen Gründen erforderlich ist, und die immer auf der richtigen Seite beaufschlagt wird (Abb. 6). Eine solche Schaufel wird mithin auf ihrer ganzen Fläche nahezu unter dem günstigsten Winkel von der Luft beaufschlagt und ergibt demnach den denkbar günstigsten Wirkungsgrad. In der Verkleinerung der Schaufelbreite wird man nicht weiter gehen, als im Hinblick auf die günstige Beaufschlagung der Schaufeln erforderlich ist. Denn bei Wahl kleinerer Schaufeln muß deren Zahl vergrößert werden. Dadurch .erhöhen sich die Reibungswiderstände. Außerdem wird der Durchgangsquerschnitt für die Luft oder das Wasser durch das Rad hindurch zu sehr verkleinert, so daß sich infolge Stauung Verluste ergeben. Die untere Grenze für die Verringerung der Schaufelbreite ergibt etwa ein Verhältnis von i : 2o für Schaufelbreite und Raddurchmesser.In addition, the drawn blade shape is therefore not usable, because the curvature in the blades lying on the right side of the plane of symmetry must lie on the opposite side of the chord P'-P ", as can be seen from Fig. 5 results. - Since, furthermore, the blades only move t o 'with each turn of the wheel turn, must also in the positions of Fig. 4 on that of the drawn blade the opposite side of the tendon must have a corresponding curvature. While the greater curvature of the blade drawn must lie on the inside, must this greater bulge on the underside of the tendon will lie on the outside. if such a shovel is recorded, one obtains under the drawn conditions, the usual blade dimensions correspond, extremely thick blades, the the air has a very great resistance: oppose it and therefore the efficiency of the paddle wheel significantly. Therefore a blade of good efficiency To create, you have to find the right mean between the blade shape derived here and look for the straight blade shape drawn in Fig. r to 4. This occurs The situation sketched at the beginning shows that the air blows the shovel in individual places acts on the back of the shovel and acts as a brake. This booth can be remedied by changing the width of the blade in the radial direction reduced so much that the application takes place only on one side. Because with all the shovels the -aufschlaguni ini points P, - on the right one page occurs, must flow with gradual shortening of the blades in the radial direction finally get a point from which to apply takes place exclusively on the effective blade side. When you get that point up Assuming both sides of the points P, as the limit value, one obtains a blade width measured in the radial direction, which is approximately in the ratio of i: 5 to the wheel diameter stands. Such a shortened blade is shown in Fig. 5 at point 6. This shortening of the blade also shows that the thickness of the blade, d. H. the greatest distance of the curved blade from the chord P'-P ", very significant is reduced, and this measure is only about a quarter of the measure of the large one Shovel. If a blade is assembled from the blade profile obtained in this way, which is curved on both sides, the result is a blade that is not thick is larger than is already necessary for structural reasons, and which is always on the correct side is applied (Fig. 6). Such a shovel is therefore acted upon by the air over its entire surface almost at the most favorable angle and therefore results in the best possible degree of efficiency. In the shrinkage of the Blade width one will not go any further than with regard to the favorable admission the blades is required. Because if you choose smaller blades, their number must be enlarged. This increases the frictional resistance. Also will the passage cross-section for the air or the water through the wheel increases very small, so that there are losses due to congestion. The lower limit for the reduction of the blade width results in a ratio of i: 2o for Blade width and wheel diameter.

Versuche mit einem nach den vorstehenden Grundsätzen gebauten Wasserrade haben gezeigt, daß der Wirkungsgrad bis auf nahezu 99 Prozent steigt. Dieser hohe Wirkungsgrad wird erreicht, wenn die Umlaufgeschwindigkeit des Rades und dessen fortschreitende Bewegung nahezu gleich sind. Er fällt ab, wenn die beiden Geschwindigkeiten verschieden sind. Bei einem Verhältnis der Geschwindigkeit der fortschreitenden Bewegung zur Umlaufgeschwindigkeit von 8o Prozent, das Betriebsverhältnissen entspricht, erhält man einen Wirkungsgrad von 8o Prozent.Experiment with a water wheel built according to the above principles have shown that the efficiency increases to almost 99 percent. This high one Efficiency is achieved when the rotational speed of the wheel and its advancing movement are almost the same. It falls off when the two speeds are different. At a ratio of the speed of the advancing Movement to a rotational speed of 8o percent, which corresponds to operating conditions, you get an efficiency of 80 percent.

Wenn man bedenkt, daß man sich bei einem Schraubenpropeller mit einem Wirkungsgrad von 5o bis 6o Prozent begnügt und daß Räder der im vorstehenden beschricben:en Art bisher wegen ihres schlechten Wirkungsgrades überhaupt noch keine praktische Bedeutung erlangt haben, so ist einleichtend, daß durch die neue Gestaltung und Abmessung der Schaufeln ein außerordentliUh großer technischer Fortschritt erzielt wird. Die vorstehenden Wirkungsgrade sind auf einem Prüfstand ermittelt worden. Die Richtigkeit der Messungen ist durch Einbau eines Propellers in einem Motorboot sowohl wie in einem Flugzeug erwiesen. Schaufelräder, die die im vorstehenden gekennzeichneten Bewegungen ausführen, sind bekannt. Indessen ist bei diesen Schaufelrädern das Verhältnis zwischen radialer Schaufelbreite und Raddurchmesser größer als i : 5, so daß die Schaufeln an einzelnen Stellen auf der Rückseite beaufschlagt werden. Auch hat man solche Schaufelräder, bei denen das Rad nur mit seinem unteren Teil in Wasser taucht (von unten beaufschlagte Wasserräder) bereits mit Schaufeln ausgestattet, deren radiale Breite zum Raddurchmesser im Verhältnis i : 5 oder weniger steht. Indessen treten bei solchen Rädern auch bei größerer Abmessung der Schaufeln nicht die eingangs gekennzeichneten Mängel auf.When you consider that you are dealing with a screw propeller with a Efficiency of 5o to 6o percent content and that the wheels of the above-described: s Art so far not at all practical because of its poor efficiency Have gained importance, it is a relief that through the new design and Dimension of the blades achieved an extraordinarily large technical advance will. The above efficiencies have been determined on a test stand. The accuracy of the measurements is by installing a propeller in a motor boat both as proven in an airplane. Paddle wheels, which are those marked in the foregoing Performing movements are known. In the case of these impellers, however, the ratio is between the radial blade width and the wheel diameter is greater than i: 5, so that the Blades are acted upon at individual points on the back. One also has such paddle wheels, in which the wheel is only immersed in water with its lower part (water wheels acted upon from below) already equipped with blades, their radial width to wheel diameter is in the ratio i: 5 or less. In the meantime In the case of such wheels, even if the blades are of larger dimensions, the at the beginning does not occur marked defects.

Claims (1)

PATENT-ANsPRÜcHE_ i . Ganz in das Medium eingetauchtes Schaufelrad, insbesondere als Propeller für Schiffe und Flugzeuge, bei dem eine halbe Schaufelumdrehung um die eigene Achse auf eine Raddrehung kommt, dadurch gekennzeichnet, daß das Verhältnis zwischen der bei radial stehender Schaufel in radialer Richtung gemessenen Schaufelbreite und Raddurchmesser nicht größer als i : 5 ist, so daß die Schaufel während ihrer gesamten Umlaufbewegung ausschließlich auf einer Seite beaufschlagt wird. Schaufelrad nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß der Querschnitt der Schaufeln senkrecht zu ihrer Drehachse durch zwei Linien begrenzt wird, die von entgegengesetzten Enden mit abnehmender Krümmung verlaufen.PATENT CLAIMS_ i. Paddle wheel completely immersed in the medium, especially as a propeller for ships and airplanes, in which half a blade revolution comes around its own axis on a wheel rotation, characterized in that the ratio between the blade width measured in the radial direction with the blade standing radially and wheel diameter is not greater than i: 5, so that the blade during its entire orbital movement is applied exclusively on one side. Paddle wheel according to claim i, characterized in that the cross-section of the blades is perpendicular to its axis of rotation is bounded by two lines coming from opposite ends with decreasing curvature.
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE813507C (en) * 1949-08-03 1951-09-13 Franz Wirth Paddle wheel with rotating blades
DE838865C (en) * 1950-07-18 1952-05-12 Karl Roesner Ship propulsion by means of a paddle wheel, the blades of which make a rotation of 180Ò with each wheel rotation
DE763080C (en) * 1938-01-19 1953-09-28 J M Voith Fa Impeller propellers, especially for water vehicles

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