ES1058948U

ES1058948U - Helice (Machine-translation by Google Translate, not legally binding)

Info

Publication number: ES1058948U
Application number: ES200401806U
Authority: ES
Inventors: Ramon Robles Gimenez
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2004-07-16
Filing date: 2004-07-16
Publication date: 2005-03-01
Anticipated expiration: 2014-07-16
Also published as: ES1058948Y

Abstract

Helix, comprising a central core from which a series of blades depart radially, characterized in that it comprises a series of internal conduits that start from the front surface of the core and open near the free end of each blade. (Machine-translation by Google Translate, not legally binding)

Description

Hélice.Propeller.

El presente modelo de utilidad se refiera una hélice que esta compuesta por un núcleo central del que parten radialmente una serie de palas.This utility model refers to a helix that is composed of a central core from which they start radially a series of blades.

Las hélices con la constitución compuesta son utilizadas como elemento de accionamiento de un mecanismo motriz, como sucede en los aerogeneradores, y también como medio de propulsión, al ser accionadas por un mecanismo motor, como por ejemplo en aeronaves y embarcaciones.The propellers with the composite constitution are used as the driving element of a drive mechanism, as happens in wind turbines, and also as a means of propulsion, when driven by a motor mechanism, as per example in aircraft and boats.

Para cualquiera de los fines expuestos las hélices se diseñan en base a diseños aerodinámicos, destinados a lograr el máximo rendimiento, estudios que siempre son aplicados sobre el diseño externo, especialmente sobre el diseño de las palas.For any of the stated purposes, the propellers are designed based on aerodynamic designs, intended for achieve maximum performance, studies that are always applied on the external design, especially on the design of the Pallas.

El objeto de la presente invención es una hélice del tipo expuesto, que incorpora una constitución especial mediante la que se logra aumentar considerablemente su rendimiento, siendo esta especial constitución aplicable cualquiera que sea la composición de la hélice y el diseño de la misma o estudio aerodinámico aplicado.The object of the present invention is a propeller of the exposed type, which incorporates a special constitution through which is achieved significantly increase its performance, being this special constitution applicable whatever the composition of the propeller and its design or study Aerodynamic applied.

La hélice de la invención se caracteriza porque las palas disponen de un conducto longitudinal interno que desemboca por un lado a través de una abertura situada en el borde posterior de la pala, respecto del sentido de giro de la misma, y cerca del extremo externo de la misma, mientras que por el lado opuesto este conducto se comunica con un pasaje formado en el núcleo, pasaje que desemboca en la superficie frontal del mismo.The helix of the invention is characterized in that the blades have an internal longitudinal duct that flows into one side through an opening in the edge rear of the blade, with respect to its direction of rotation, and near the outer end of it while on the side opposite this conduit communicates with a passage formed in the nucleus, passage leading to the front surface of the same.

Con esta constitución la hélice dispone de una serie de pasajes internos, tantos como palas, que parten de la superficie frontal del núcleo y desembocan cerca del extremo libre de las palas, en el borde posterior de las mismas, respecto del sentido de giro de la hélice.With this constitution the propeller has a series of internal passages, as many as shovels, that start from the front surface of the core and open near the free end of the blades, on the rear edge thereof, with respect to the direction of rotation of the propeller.

Se dispone de este modo de una hélice hueca con conductos internos que conectan la desembocadura a través del morro de la hélice con un punto situado cerca del extremo libre. Estos conductos internos obligan al flujo que incide perpendicularmente sobre la superficie del núcleo de la hélice a desplazarse hacia el extremo de las palas, puntos alejados de la superficie de captación definida por el núcleo. El flujo del aire entra por las aberturas situadas en la superficie del núcleo, recorren a continuación el conducto a través de las palas, alejándose del centro de la hélice y finalmente sale cerca del extremo externo de las palas, con la dirección adecuada para obtener un efecto ventajoso en el rendimiento de la hélice, al lanzar al exterior el flujo del fluido con la orientación adecuada.There is thus a hollow propeller with internal ducts that connect the mouth through the nose of the propeller with a point located near the free end. These internal ducts force the flow that affects perpendicularly on the surface of the propeller core to move towards the end of the blades, points away from the catchment surface defined by the core. The air flow enters through the openings located on the surface of the core, then follow the duct through the blades, moving away from the center of the propeller and finally comes out near the outer end of the blades, with the proper direction to obtain an advantageous effect on the propeller performance, when fluid flow is released With proper guidance.

Para ello, la desembocadura del conducto cerca del extremo de cada pala estará dirigida de modo que el flujo del fluido sea lanzado al exterior en la misma dirección y sentido con que incide el fluido en el núcleo. Así, cuando la hélice es movida por el fluido, como sucede en los aerogeneradores, la desembocadura de los conductos estará dirigida hacia la superficie posterior de la hélice, mientras que cuando la hélice es movida por un motor, en el seno de un fluido, la desembocadura 4 de los conductos 3 estará dirigida hacia el frente.To do this, the mouth of the duct near from the end of each blade will be directed so that the flow of the fluid is thrown outside in the same direction and direction with that affects the fluid in the core. Thus, when the propeller is moved by the fluid, as it happens in the wind turbines, the mouth of the ducts will be directed towards the back surface of the propeller, while when the propeller is moved by an engine, in the sine of a fluid, the mouth 4 of the ducts 3 will be directed forward.

Cuando comienza a girar la hélice, se produce en un primer momento la captura del fluido en cuyo seno se mueve la hélice, ya sea aire o agua, y que incide perpendicularmente en la superficie frontal del núcleo. A través de las aberturas situadas en la superficie frontal del núcleo se produce una captación de este fluido, gracias al vacío que se forma cuando las partículas alojadas en el sistema de conductos internos de las palas son dotadas de aceleración centrífuga, cuando la hélice comienza a girar. En un segundo paso, el diseño de estas toberas o abertura de la superficie del núcleo obliga al fluido a cambiar de dirección e introducirse hacia el circuito interior en donde el giro de las palas va a volver a dotarlas de aceleración durante todo este recorrido, que transcurre en un sentido perpendicular a la dirección del flujo principal, alejándolo del centro de la superficie de captación, en dirección radial, para hacerlo salir por las desembocaduras de los conductos de las palas, que se encuentran próximas al extremo libre de las mismas, en su borde posterior, obligándole a cambiar otra vez de dirección con el fin de lanzarlo al exterior a gran velocidad y orientación adecuada. Cuanto mayor sea el radio y el número de revoluciones, mayor será la aceleración generada al fluido en el interior de la hélice.When the propeller starts to spin, it occurs in a first moment the capture of the fluid in whose breast the propeller, either air or water, and that perpendicularly affects the front surface of the core. Through the openings located on the front surface of the core there is an uptake of this fluid, thanks to the vacuum that forms when the particles housed in the internal duct system of the blades are equipped with centrifugal acceleration, when the propeller begins to turn. In a second step, the design of these nozzles or opening of the surface of the core forces the fluid to change direction and enter the inner circuit where the rotation of the shovels will endow them with acceleration throughout this route, which runs perpendicular to the direction of the main flow, away from the center of the pickup surface, in radial direction, to make it exit by the mouths of the ducts of the blades, which They are close to the free end of them, on their edge later, forcing him to change direction again in order launching it at high speed and proper orientation. The larger the radius and the number of revolutions, the greater will be the acceleration generated to the fluid inside the propeller.

Tanto las aberturas situadas en la superficie del núcleo, la forma de los conductos a lo largo de las palas, el ángulo que estos conductos forman con las aberturas de entrada o captación indicadas y la dirección de la desembocadura de dichos conductos cerca del extremo de las palas, serán diseñados para aprovechar de forma óptima tanto la captación y entrada del flujo del fluido como la salida del mismo, favoreciendo así el rendimiento de la hélice.Both openings located on the surface of the core, the shape of the ducts along the blades, the angle that these ducts form with the inlet openings or indicated uptake and the direction of the mouth of said ducts near the end of the blades, will be designed to optimally take advantage of both the capture and flow input of the fluid as its exit, thus favoring propeller performance.

El resto de la hélice tiene un diseño como el de las hélices tradicionales, basado en el correspondiente estudio aerodinámico, y su comportamiento hacia el paso del fluido de aire es idéntico a las hélices actuales, pero consiguiendo que al diseño de la hélice tradicional, con su comportamiento o rendimiento habitual, se sume el efecto positivo del aprovechamiento de la energía centrífuga del fluido que circula y es lanzado a través de los conductos de la hélice y también al efecto positivo de incrementar la velocidad de salida del fluido por efecto de la presión del flujo que llega al morro o superficie del núcleo de dicha hélice.The rest of the propeller has a design like that of traditional propellers, based on the corresponding study aerodynamic, and its behavior towards the passage of the air fluid It is identical to the current propellers, but getting the design of the traditional propeller, with its behavior or performance usual, the positive effect of the use of the centrifugal energy of the circulating fluid and is released through the propeller ducts and also the positive effect of increase the fluid exit speed due to the flow pressure that reaches the nose or surface of the core of said propeller

Las características y ventajas de la hélice de la invención podrán comprenderse mejor con la siguiente descripción, hecha con referencia al dibujo adjunto, en el que se muestra una forma de realización no limitativa.The characteristics and advantages of the propeller of the invention may be better understood with the following description, made with reference to the attached drawing, in which a non-limiting embodiment.

En el dibujo adjunto se muestra una hélice de constitución tradicional, compuesta por un núcleo central 1 del que parten radialmente una serie de palas 2. Por el interior de cada una de estas palas discurre un conducto 3 que desemboca por el exterior a través de una abertura 4 que esta situada cerca del extremo externo 5 de las palas, dirigida hacia el lado de dichas palas sobre el que incide el fluido en cuyo seno se mueve la hélice. Es decir, que si se trata de una hélice movida por un motor, la abertura 4 estará dirigida según se representa en el dibujo y si se trata de una hélice de aerogenerador, el conducto 3 desembocará en sentido contrario, sobre la superficie posterior de las palas. El conducto 3 queda en comunicación por el lado opuesto con un pasaje formado en el núcleo 1 que desemboca en la superficie frontal del mismo a través de aberturas 7.The attached drawing shows a propeller of traditional constitution, consisting of a central nucleus 1 of which radially split a series of blades 2. Inside each one of these blades runs a conduit 3 that flows through the outside through an opening 4 that is located near the outer end 5 of the blades, directed towards the side of said shovels on which the fluid in whose breast the propeller. That is, if it is a propeller moved by a engine, the opening 4 will be directed as shown in the drawing and if it is a wind turbine propeller, conduit 3 will flow in the opposite direction, on the back surface of the shovels The conduit 3 is in communication on the opposite side with a passage formed in the core 1 that ends at the surface front through openings 7.

El núcleo 1 puede disponer de una abertura 7 con su correspondiente pasaje por cada pala 2, que estará en comunicación con el pasaje 3 de la misma. También el núcleo 1 podría disponer de una sola abertura 7, en comunicación con una oquedad interna del núcleo 1, de cuya oquedad partirían los conductos 3 de las palas. Por último, el núcleo 1 puede disponer de tantas aberturas 7 como palas, desembocando todas ellas en una oquedad común de la que partirían los conductos 3 de todas las palas 2.The core 1 can have an opening 7 with its corresponding passage through each shovel 2, which will be in communication with passage 3 thereof. Also the core 1 could have a single opening 7, in communication with a internal cavity of nucleus 1, from whose cavity the 3 ducts of the blades. Finally, core 1 can have as many openings 7 as shovels, leading all of them in a common cavity from which ducts 3 of all shovels 2.

Con la constitución expuesta, durante el funcionamiento de la hélice, el fluido que llega a la superficie frontal del núcleo penetra por las aberturas 7 y alcanza los conductos 3 de las palas donde por la acción centrífuga debido al giro de la hélice es impulsado a través de dicho conducto 3 hasta alcanzar la abertura de salida 4, a través de la que dicho fluido es lanzado al exterior.With the constitution exposed, during the operation of the propeller, the fluid that reaches the surface front of the core penetrates through the openings 7 and reaches the ducts 3 of the blades where by centrifugal action due to rotation of the propeller is driven through said conduit 3 until reaching the outlet opening 4, through which said fluid It is thrown abroad.

Aunque en el ejemplo representado en el dibujo la hélice incluye solo tres palas, como puede comprenderse tanto el número de estas como su diseño puede variar, de acuerdo con su aplicación.Although in the example represented in the drawing the propeller includes only three blades, as can be understood both number of these as your design may vary, according to your application.

Tanto el trazado y sección de los conductos 3, como los acodamientos hasta la desembocadura extrema 4 o su comunicación con los pasajes internos del núcleo 1, y la orientación de dicha desembocadura se calcularán y diseñarán para lograr el máximo efecto o rendimiento. También cabe la posibilidad de que a través de cada pala discurran dos o más conductos.Both the layout and section of the ducts 3, as the couplings to the extreme mouth 4 or its communication with the internal passages of nucleus 1, and the orientation of said mouth will be calculated and designed to achieve maximum effect or performance. There is also the possibility that two or more ducts run through each blade.

Como ya se ha indicado, la hélice de la invención puede ser utilizada tanto en aerogeneradores, donde constituye 1 el elemento para accionar un mecanismo motriz, como en aeronaves o embarcaciones, donde la hélice actúa como elemento impulsor, al ser movida por un sistema motor.As already indicated, the helix of the invention It can be used both in wind turbines, where it constitutes 1 element to drive a driving mechanism, such as in aircraft or vessels, where the propeller acts as a driving element, being moved by a motor system.

Mediante la hélice de la invención se obtienen considerable mejoras en relación con las hélices tradicionales, al aprovechar la fuerza centrífuga que se genera en el sistema de conductos y conseguir así una mayor fuerza impulsora o una mayor eficacia en la captación de energía, según el uso a que se destine la hélice.The propeller of the invention obtains considerable improvements in relation to traditional propellers, when take advantage of the centrifugal force that is generated in the system ducts and thus achieve a greater driving force or greater efficiency in energy collection, depending on the use to which it is intended the propeller

También la invención permite conseguir hélices con un disco de captación o propulsión mas equilibrado que en las hélices o turbinas tradicionales.Also the invention allows to achieve propellers with a more balanced acquisition or propulsion disc than in Propellers or traditional turbines.

Claims

1. Propeller, which comprises a central core from which a series of blades radially start, characterized in that it comprises a series of internal ducts that start from the front surface of the core and flow near the free end of each blade.

2. Propeller according to claim 1, characterized in that each of the blades has an internal longitudinal duct that leads to the outside through an opening located near the outer end thereof, while on the opposite side it communicates with a passage formed in the nucleus, whose passage ends at the front surface of said nucleus.

3. Propeller according to claims 1 and 2, characterized in that the opening through which the duct flows near the end of the blades is directed in the direction and direction with which the fluid falls on the core of the propeller.