LV13977B - The generator of vertical airstream for a free-flying of human - Google Patents

The generator of vertical airstream for a free-flying of human Download PDF

Info

Publication number
LV13977B
LV13977B LVP-09-105A LV090105A LV13977B LV 13977 B LV13977 B LV 13977B LV 090105 A LV090105 A LV 090105A LV 13977 B LV13977 B LV 13977B
Authority
LV
Latvia
Prior art keywords
screw
blades
flow
air
cones
Prior art date
Application number
LVP-09-105A
Other languages
Latvian (lv)
Other versions
LV13977A (en
Inventor
Valērijs UŠAKOVS
Nataļja SIDENKO
Gints Filipsons
Original Assignee
Rīgas Tehniskā Universitāte
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 Rīgas Tehniskā Universitāte filed Critical Rīgas Tehniskā Universitāte
Priority to LVP-09-105A priority Critical patent/LV13977B/en
Publication of LV13977A publication Critical patent/LV13977A/en
Publication of LV13977B publication Critical patent/LV13977B/en

Links

Landscapes

  • Structures Of Non-Positive Displacement Pumps (AREA)
  • Aerodynamic Tests, Hydrodynamic Tests, Wind Tunnels, And Water Tanks (AREA)

Abstract

Generator of vertical airstream is the main unit of stationary, demountable or mobile installations of open type for creating the conditions of free-flying of human in the vertical airstream. All elements of proposed generator, including aerodynamical screw, are compactly located inside of the one short vertical axisymmetric gas-dynamic channel (height of the channel is approximately equal to radii of the screw), which consists of the curvilinear inlet device and coaxially connected to it rectilinear cylindrical channel. In the initial section of cylindrical channel there is coaxially mounted the aerodynamic screw, which creates the air flow, and behind it at the short distance coaxially located the device made from sheet material, which is simultaneously directing and smoothing flow, and consists from the coaxial rings of equal height, truncated cones and radial curvilinear blades with the constant or variable along radii geometric twist. Blades are mounted between the rings and the cones along radii and are displaced on a certain angle relative to each other in such a way that they would be located inside the directing and smoothing device in checkerboard order and in the central region of the directing and smoothing device number of blades was less than on the periphery. In the center of directing and smoothing device opposite to the propeller hub for eliminating the velocity "drop" zone near the axis of airstream are coaxially mounted two thin-walled cones which are tapered and truncated along stream, between the walls of which are fixed several short flat blades, twisting a stream between cones. The motor of screw or its reducer, are coaxially mounted on the inlet or before the inlet device in a zone of the low velocities of flow.

Description

Vertikālas gaisa strūklas ģenerators cilvēka brīvajam lidojumam Izgudrojuma aprakstsDESCRIPTION OF THE INVENTION

Izgudrojums ir attiecināms uz iekārtām, kas paredzētas cilvēka brīvajai „planēšanai” vai lidojuma apstākļu radīšanai vertikālā gaisa plūsmā, radot vertikālu aerodinamisko spēku, kas vienāds ar cilvēka smaguma spēku vai pārsniedz to. Tādas iekārtas ir zināmas un tiek izmantotas kā virszemes trenažieri ilgstošu lēcienu ar izpletni (skaidaivinga) simulācijai, kā arī sportiski izklaidējošu priekšnesumu demonstrēšanai publikai.The invention relates to equipment for the free floating of a human being or the creation of flight conditions in a vertical air stream producing a vertical aerodynamic force equal to or greater than human gravity. Such devices are known and are used as surface trainers for simulating long-range parachute jumping as well as for demonstrating sporting entertainment to the public.

Zināmā tehnikas līmeņa analīzeAnalysis of prior art

Ir zināmas stacionāras “Vertical Wind Tunnels” slēgta tipa noslēgta [1] vai nenoslēgta [2] kontūra aerodinamisko cauruļu iekārtas ar vertikālu plūsmu darba zonā, kas norobežota ar sānu sienām. Noslēgtā aerodinamiskā caurulē plūsma cirkulē pa noslēgtu kontūru, kas ļauj daļēji izmantot mehānisko enerģiju, kas jau piemīt plūsmai. Atvērtā caurulē plūsma izplūst apkārtējā atmosfērā un atkārtoti netiek izmantota, tāpēc plūsmai piemītošā mehāniskā enerģija pilnībā tiek zaudēta. Šādām iekārtām ir sekojoši trūkumi:Stationary Vertical Wind Tunnels closed-circuit closed [1] or non-closed [2] aerodynamic tube installations with vertical flow in the working area bounded by the side walls are known. In a closed aerodynamic tube, the flow circulates through a closed loop, which allows for partial use of the mechanical energy already present in the flow. In an open tube, the flow is discharged into the atmosphere and is not reused, so that the mechanical energy inherent in the flow is completely lost. Such equipment has the following disadvantages:

- ar caurules darba zonas cietajām sānu sienām un gaisu caurlaidīgiem apakšējo un augšējo aizsargtīkliem lidojumiem ierobežota telpa;- space restricted for flights with rigid side walls of the working area of the tube and air-tight lower and upper safety nets;

- nav iespējams demonstrēt sportiskus priekšnesumus ar grupveida lidojumiem lielam skatītāju skaitam, piemēram, stadionos, gadatirgos u.c.;- it is not possible to perform sporting performances with group flights for a large number of spectators, such as stadiums, fairs, etc .;

- šādu iekārtu radīšanas augstās izmaksas un iespējas trūkums to ātrai montāžai un demontāžai iekārtas novietojuma vietas maiņas nepieciešamības gadījumā.- the high cost of creating such equipment and the lack of facilities for its rapid assembly and dismantling in the event of relocation.

Ir zināmas stacionāras [3] un mobilas [4, 5] atvērta tipa iekārtas ar brīvu atmosfērā izplūstošu vertikālu gaisa strūklu („Aerodium” tipa iekārtas), kurām strūklas darba zona nav ierobežota ar sānu sienām un augšējo gaisu caurlaidīgo sietu. Šādām iekārtām ir nenoslēgta aerodinamiskā shēma. „Aerodium” tipa iekārtas pamatā paredzētas amatieru lidojumiem un sportiskiem priekšnesumiem, jo ļauj veikt lidojumus brīvās vertikālās gaisa strūklas darba zonā aptuveni 1 līdz 20 metru augstumā no apakšējā gaisu caurlaidīgā aizsargtīkla. Tās var tikt ātri demontētas, pārvestas un samontētas jaunajā novietojuma vietā. Galvenie konstruktīvie elementi atvērta tipa „Aerodium” iekārtu vertikālās gaisa strūklas radīšanas sistēmās ir:Stationary [3] and mobile [4, 5] open-air units with free vertical air jet ("Aerodium" units) are known, in which the jet working area is not restricted to the side walls and the upper air-permeable screen. Such equipment shall have an open circuit aerodynamic circuit. Aerodium type equipment is mainly intended for amateur flights and sports performances, as it allows to fly in the free vertical jet working area about 1 to 20 meters above the lower air-permeable safety net. They can be quickly dismantled, transported and assembled at the new location. The main structural elements of vertical air jet generation systems in open-type Aerodium equipment are:

- aerodinamiskā skrūve vai ventilators, kas savienots ar dzinēju;- an aerodynamic screw or fan connected to the engine;

- pieplūdes kanāls, pa kuru tiek pievadīts gaiss skrūvei vai ventilatoram (dažos analogos tas nav paredzēts);- an inlet duct through which air is supplied to the screw or fan (not provided in some analogs);

- izvadkanāls, kura iekšpusē vispārīgā gadījumā tiek uzstādītas virzošās lāpstiņas un izlīdzinošais aparāts plūsmas savērpes novēršanai aiz skrūves (ventilatora) un vienmērīgas gaisa plūsmas formēšanai izejā no apakšējā gaisu caurlaidīgā tīkla (no tā sākas brīvās gaisa strūklas darba zona).- an outlet duct where, in general, guide vanes and a leveling device are fitted inside to prevent the flow from being twisted behind the screw (fan) and to form a smooth flow of air at the outlet of the lower air-permeable network.

Zināmo gaisa strūklas radīšanas sistēmu trūkumi atvērtās «Aerodium” tipa iekārtās ir neracionāla iepriekšminēto elementu konstrukcija un paaugstinātas ekspluatācijas izmaksas lielo plūsmas enerģijas zudumu dēļ kā atsevišķos elementos, tā arī sistēmā kopumā, apvienojot elementus vienotā kompleksā, neņemot vērā to savstarpējo aerodinamisko mijiedarbību.The disadvantages of known air jet systems in open Aerodium units are the irrational design of the aforementioned elements and the increased operating costs due to high flow energy losses both in the individual elements and in the system as a whole, combining the elements into one complex without considering their aerodynamic interactions.

Vertikālas gaisa strūklas radīšanas sistēmu zināmo analogu [3-5] elementu galvenie trūkumi ir:The main drawbacks of known analogue [3-5] elements of vertical air jet systems are:

- pieplūdes kanāla speciāli profilētas ieejas daļas neesamība, kas izsauc plūsmas atraušanos tā ieejas šķautņu tuvumā un ievērojami paaugstina enerģijas zudumus sistēmā;- the absence of a specially profiled inlet section of the inlet duct, which causes the flow to drop off near its inlet edges and significantly increases energy loss in the system;

- ventilatora vai aerodinamiskās skrūves ass horizontāla novietojuma gadījumā vertikālas strūklas iegūšanai nepieciešams pagriezt plūsmu aiz ventilatora par 90° ar speciālu virzošo kanālu vai lāpstiņu palīdzību, kas izsauc strūklas ātruma profila nesimetriskumu un papildus enerģijas zudumus;- the horizontal position of the fan or aerodynamic screw axis requires a rotation of the flow behind the fan by 90 ° in order to obtain a vertical jet, by means of a special guide channel or blades which causes asymmetry of the jet speed profile and additional energy loss;

- analogu konstrukcijās aerodinamiskā skrūve ir uzstādīta ar neattaisnojami lielu spraugu starp tās lāpstiņu galiem un koaksiālā ierobežojošā gredzena vai citas formas kanāla iekšējām sieniņām, kas ievērojami palielina enerģijas zudumus iekārtā un samazina strūklas ātrumu aiz skrūves;- in analogue designs, the aerodynamic screw is mounted with an unjustifiably large gap between its blade ends and the inside walls of the coaxial limiting ring or other channel, which significantly increases the energy loss in the machine and reduces the jet velocity behind the screw;

- plakanās radiālās lāpstiņas, kas, izmantotas izlīdzinošo aparātu konstrukcijās, ir neefektīvas, jo aiz to ieejas šķautnēm, kurām nav attiecīga izliekuma sākuma posmos, veidojas atraušanās zonas un tā rezultātā rodas lieli plūsmas enerģijas zudumi izlīdzinošā aparāta ieejā, bet lāpstiņu šķēlumu aerodinamiskās vai. ģeometriskās vērpes lāpstiņas rādiusa virzienā neesamības dēļ nav iespējams novēst plūsmas savērpi aiz skrūves un ātruma «kritumu” tās ass tuvumā, kas ievērojami apgrūtina kā amatieru, tā arī profesionāļu lidojumus;- flat radial blades used in leveling device designs are ineffective, since their entrance edges, which have no corresponding curvature in the initial stages, create tear zones and result in high flow energy losses at the entrance of the leveling device and aerodynamic or blade slit blades. the absence of a geometric rotating blade radius makes it impossible to eliminate the twist of the flow behind the screw and the "drop" in velocity near its axis, which makes it difficult for amateur and professional flights;

- salīdzinoši zema plūsmas kvalitāte gaisa strūklā, kā dēļ praktiski ir neiespējama zināmo slēgta tipa stacionāru iekārtu uzlabošanas metožu izmantošana, radot aiz skrūves profilētas sprauslas ar lielu plūsmas sašaurināšanos, lai izlīdzinātu hanikombu tipa pulsācijas un ātruma profilus strūklā.- relatively low airflow quality, which makes it virtually impossible to use known closed-loop stationary equipment improvement techniques, by creating screw-profiled nozzles with high flow narrowing to smooth out the hornbomb type ripple and velocity profiles in the jet.

Izgudrojuma mērķis ir konstrukcijas vienkāršošana, ģenerējamās strūklas ekspluatācijas un aerodinamisko īpašību uzlabošana un izdevumu samazināšana pie atvērtu sistēmu, kas paredzētas apstākļu radīšanai cilvēka lidojumam vertikālā gaisa plūsmā, ekspluatācijasThe object of the invention is to simplify the design, to improve the operation and aerodynamic properties of the generated jet, and to reduce the costs of operating open systems designed to create conditions for human flight in vertical airflow.

Norādītais mērķis tiek sasniegts tādējādi, ka, atšķirībā no zināmās vertikālās gaisa strūklas radīšanas sistēmas konstrukcijas (vispārīgā gadījumā tā satur pievadošo kanālu, aerodinamisko skrūvi ar dzinēju, aizvadošo kanālu un izlīdzinošo aparātu), ir izmantots gaisa strūklas ģenerators, kuram visi elementi, kas rada gaisa plūsmu, ir kompakti izvietoti vienā speciālas formas īsā, attiecībā pret asi simetriskā, gāzdinamiskā kanālā, kura cilindriskajā daļā koaksiāli uzstādīta aerodinamiskā skrūve, bet aiz skrūves mazā attālumā no tā nekustīgi nostiprināta ierīce, kura vienlaicīgi iztaisno un izlīdzina plūsmu, formējot ģeneratora radītās brīvās strūklas sākuma posmu, iekšpusē.The stated objective is achieved by using an air-jet generator which, unlike the known design of a vertical air-jet generating system (generally comprising a feed duct, a motorized air screw, a duct and a leveling device), flow is compactly arranged in a single, specially shaped short, symmetrical, gas-dynamic channel with an aerodynamic screw coaxially cylindrical, but a device fixed at a short distance from the screw that simultaneously straightens and smoothes the flow, forming the free jet generated by the generator stage, inside.

Zīmējumu saraksts:List of drawings:

1. zīm. Vertikālās gaisa strūklas ģeneratora shēma (skats pa komponentiem);Fig. 1 Diagram of the vertical air jet generator (component view);

2. zīm. Vertikālās gaisa strūklas ģeneratora kopskats;Fig. 2 Overview of the vertical air jet generator;

3. zīm. Izlīdzinošā aparāta cilindrisko gredzenu un nošķelto konusu izvietojuma shēmas variants;Fig. 3 Variation of layout of cylindrical rings and truncated cones of the leveling apparatus;

4. zīm. Vienas lāpstiņu rindas izvietojuma variants plūsmu aiz aerodinamiskās skrūves iztaisnojošā un izlīdzinošā ierīcē;Fig. 4 Variation of a single row of blades in a device for straightening and leveling the flow behind the aerodynamic screw;

5. zīm. “Aerodium” tipa stacionāra iekārta ar vertikālas gaisa strūklas ģeneratoru;Fig. 5 'Aerodium' type fixed installation with vertical air jet generator;

6. zīm. “Aerodium” tipa mobila iekārta ar vertikālas gaisa strūklas ģeneratoru;Fig. 6 "Aerodium" type mobile unit with vertical air jet generator;

Gāzdinamiskā kanāla konstrukcija ar ģeneratora gaisa strūklas radīšanas un formēšanas elementiem sastāv no sekojošiem elementiem:The construction of the gas channel with generator jet forming and forming elements consists of the following elements:

a) speciālas līklīnijas formas ieejas ierīces (piemēram, attiecībā pret asi simetriska plānsienu kanāla ar laidenu līklīnijas veiduli Bemulli lemniskatas veidā);(a) special curvilinear input devices (eg, an axisymmetrical thin-walled channel with a smooth curvilinear shape in the form of a Bemulli lemniscate);

b) ar ieejas ierīci koaksiāli savienota cilindriskas formas taisna kanāla, kura ieejā koaksiāli uzstādīta aerodinamiskā skrūve, pie kam cilindriskā kanāla iekšējais diametrs pārsniedz skrūves diametru ne vairāk kā par 2 līdz 2,5%;(b) a cylindrical straight channel coaxially connected to the input device, the inlet being coaxially mounted with an aerodynamic screw, the inner diameter of the cylindrical channel being greater than 2 to 2.5% of the screw diameter;

c) iztaisnojoša un izlīdzinoša aparāta, kas: ir nekustīgi un koaksiāli nostiprināts minētajā cilindriskajā kanālā; ir novietots aiz skrūves nelielā attālumā no tās (aptuveni no 30 līdz 50 mm attālumā no skrūves konstrukcijas elementiem); nav izvirzīts aiz cilindriskā kanāla izejas šķēluma; tam ir augstums no 0.1 līdz 0.4 no skrūves diametra; sastāv no koaksiāliem gredzeniem, nošķeltiem konusiem un radiālām līklīnijas formas lāpstiņām (vispārīgā gadījumā lāpstiņām rādiusu virzienā piemīt mainīga ģeometriskā vērpe un profilu posmu, kas piekļaujas pie profilu priekšējām šķautnēm, izliece), pie kam: lāpstiņas uzstādītas starp gredzeniem un konusiem rādiusu virzienā ar viena nobīdi attiecībā pret otru par noteiktu leņķi tā, lai kopumā tās izvietotos šahveida kārtībā; izlīdzinošās iekārtas centrālajā apgabalā uzstādīto lāpstiņu skaits it mazāks kā perifērijā; izlīdzinošās iekārtas centrā pretim skrūves rumbai koaksiāli uzstādīti divi plūsmas virzienā sašaurinošies nošķelti plānsienu konusi, starp kuru sieniņām nostiprinātas vairākas plakanas lāpstiņas ar ģeometrisku vērpi.(c) a straightening and leveling apparatus: fixed and coaxially fixed in said cylindrical passage; is placed behind the screw at a short distance from it (approximately 30 to 50 mm from the screw construction); not projecting beyond the outlet of the cylindrical channel; it has a height of 0.1 to 0.4 of the screw diameter; consisting of coaxial rings, truncated cones and radially curved blades (generally, the blades have a variable geometric twist in the radial direction and a curvature of the profile sections that adhere to the front edges of the profiles), with: the blades mounted between the rings and the cones relative to each other at a given angle such that they are generally in a chess pattern; the number of blades installed in the central area of the leveling device is less than in the periphery; in the center of the leveling device, two flow-tapered truncated thin-wall cones are coaxially mounted opposite the screw hub, between which several flat blades with geometric torsion are fixed.

Vertikālās gaisa strūklas ģenerators darbojas sekojošā veidā. Rotējoša skrūve 1 rada pirms sevis pazemināta spiediena zonu un veido gaisa plūsmu 2, kas pārvietojas gāzdinamiskā kanāla 4 ieejas ierīcē 3 no apakšas uz augšu un sasniedz skrūvi.The vertical air jet generator operates as follows. The rotating screw 1 creates a pre-pressure zone and creates an air flow 2 which moves from the bottom upwards in the inlet device 3 of the gas channel 4 and reaches the screw.

Ieejas ierīce 3 ar laidenu līklīnijas veiduli Bemulli lemniskatas formā attiecībā pret asi simetrisku plūsmu bez vietēju plūsmas atraušanās zonu veidošanās un ar zemu enerģijas zudumu koeficientu pirms skrūves. īsais speciālas formas gāzdinamiskais kanāls 4 (vidējais kanāla augstums aptuveni vienāds ar pusi no skrūves diametra) paredzēts enerģijas zudumu samazināšanai ģeneratorā un tā efektivitātes paaugstināšanai formējot plūsmu, kurā nav asu pagriezienu, plūsmas atraušanās un stagnējošu zonu ar parazītiskajiem makrovirpuļiem.Input device 3 with smooth curvilinear shape Bemulli in the form of a lemniscate with respect to axially symmetrical flow without the formation of local flow-off zones and a low energy loss coefficient before the screw. The short special shape gas channel 4 (average channel height approximately half of the screw diameter) is designed to reduce energy loss in the generator and increase its efficiency by forming a non-sharp bend, flow break and stagnant zone with parasitic macro-vortex.

Aerodinamiskā skrūve izvietota gāzdinamiskā kanāla 4 cilindriskajā daļā 5, kas piekļaujas ieejas ierīcei 3. Atkarībā no gāzdinamiskā kanāla 4 augstuma ierobežojumiem aerodinamiskā skūve uzstādīta tieši aiz ieejas ierīces cilindriskā kanāla ieejas šķēlumā vai tādā attālumā no tā, kas nepārsniedz pusi no skrūves diametra. Lai palielinātu skrūves radītās plūsmas ātrumu, atstarpe starp skrūves lāpstiņu galiem un cilindriskās daļas 5 iekšējo virsmu nedrīkst pārsniegt 2.0 līdz 2.5% no skrūves diametra.The aerodynamic screw is located in the cylindrical portion 5 of the gas dynamic conduit 4 which adjoins the inlet device 3. Depending on the height restrictions of the gas conduit 4, the aerodynamic screw is mounted just behind the inlet device in the cylindrical channel inlet or at less than half the screw diameter. To increase the flow rate of the screw, the gap between the screw blade ends and the inner surface of the cylindrical part 5 must not exceed 2.0 to 2.5% of the screw diameter.

Skrūves darbības ietekmes rezultātā veidojas plūsma 6, kas virzas uz augšu cilindriskajā kanālā 5 ar lielu vertikālo ātrumu un zināmu leņķisko ātrumu 7 (plūsmas savērpi) attiecībā pret gāzdinamiskā kanāla vertikālo „y” asi. Plūsmas 6 vertikālā ātruma profils šķērsšķēlumā ir samērā nevienmērīgs plūsmas aiz skrūves savērpes dēļ, kā arī atraušanās zonas rašanās dēļ aiz skrūves rumbas 8 un ātruma „krituma” zonas kanāla ass tuvumā rašanās dēļ. Lai izejā no gāzdinamiskā kanāla radītu nesavērptu gaisa strūklu 9 ar pietiekami vienmērīgu vertikālā ātruma profilu, aiz rotējošās skrūves nelielā attālumā no tās (aptuveni 30 līdz 50 mm no skrūves konstrukcijas elementiem) koaksiāli uzstādīta ierīce 10, kas iztaisno un izlīdzina plūsmu 6.As a result of the action of the screw, a flow 6 is formed which moves upwardly in the cylindrical channel 5 with a high vertical speed and a known angular velocity 7 (flow twist) with respect to the vertical "y" axis of the gas channel. The vertical velocity profile of the flow 6 in the cross-section is relatively uneven due to the twisting of the flow behind the screw as well as the emergence of the thrust zone behind the screw hub 8 and the velocity "drop" near the channel axis. In order to create a non-twisted air jet 9 at the exit from the gas channel with a sufficiently uniform vertical velocity profile, a device 10 is located coaxially behind the rotating screw (approximately 30 to 50 mm from the screw member) to straighten and smoothen the flow 6.

Ierīce 10 ir izveidota no lokšņu materiāla un kā parādīts 3.zīm. sastāv no vairākiem vienāda augstuma gredzeniem 11, nošķeltiem konusiem 12, 13 un 14 un radiālām izliektām lāpstiņām 15, kurām ir pastāvīga vai rādiusu virzienā mainīga ģeometriskā savērpe. Lai samazinātu enerģijas zudumus, kas rodas plūsmai uzplūstot uz lāpstiņām, lāpstiņu profili posmos, kas pieguļ to priekšējām šķautnēm, veidoti ar līklīnijas formu, atstājot lineārus pārējos profilu posmus. Lāpstiņas 15 novērš gaisa plūsmas 6 savērpi 7 aiz skrūves 1 un daļēji izlīdzina vertikālā ātruma „krituma” zonu strūklas ass tuvumā. Tās ir uzstādītas starp gredzeniem 11 un konusiem 12 un 13 rādiusu posmu virzienā, kas nobīdīti par noteiktu leņķi viens attiecībā pret otru tā, lai tie kopumā izlīdzinošajā iekārtā izvietotos šahveida kārtībā. Lai samazinātu pāmērīgu brīvās telpas aizsprostošanu, izlīdzinošās iekārtas centrālajā daļā lāpstiņu skaits ir mazāks kā perifērijā. Šāds lāpstiņu izvietojums atvieglo izlīdzinošās iekārtas montāžu un veicina ģeneratora strūklas 9 ātruma profila izlīdzināšanu, kurā neiekļūst aiz skrūves veidojošies makrovirpuļi, jo tiek sadalīti mazākos virpuļos kanālos, ko veido lāpstiņas un gredzeni vai konusi.The device 10 is made of sheet material and as shown in FIG. consists of a plurality of rings 11 of equal height, slotted cones 12, 13 and 14 and radially curved blades 15 having a continuous or radially variable geometric twist. In order to reduce the energy loss caused by the flow of the flow to the blades, the blade profiles in the sections adjacent to their front edges are curved, leaving the other sections of the profiles linear. The blades 15 prevent the twist 7 of the air flow 6 behind the screw 1 and partially equalize the "drop" area of the vertical velocity near the jet axis. They are mounted between the rings 11 and the cones in the direction of the sections 12 and 13, which are offset by a certain angle relative to each other, so that they are generally arranged in a chess arrangement in the leveling device. In the central part of the leveling device, the number of blades is lower than in the periphery, in order to reduce the excessive obstruction of the free space. This arrangement of the blades facilitates the assembly of the leveling device and facilitates the smoothing of the generator's jet 9 velocity profile, which does not enter the screw macro-vortex, as it is divided into smaller vortex channels formed by the blades and rings or cones.

Izlīdzinošās iekārtas 10 ārējais cilindriskais gredzens 11 ir nekustīgi un koaksiāli nostiprināts cilindriskā kanāla 5 iekšpusē, tā lai neizvirzītos aiz gāzdinamiskā kanāla robežām. Iztaisnojošās un izlīdzinošās ierīces gabarītaugstumu izvēlas robežās no 0.1 līdz 0.4 no skrūves diametra atkarībā no skrūves rumbas diametra un gāzdinamiskā kanāla 4 augstuma ierobežojumiem.The outer cylindrical ring 11 of the leveling device 10 is rigid and coaxially fixed inside the cylindrical channel 5 so that it does not extend beyond the limits of the gas dynamic channel. The height of the straightening and leveling devices is chosen within the range of 0.1 to 0.4 of the screw diameter depending on the screw hub diameter and the height restrictions of the gas channel 4.

Ģeneratora radītās plūsmas atraušanās zonu fiksācijai aiz skrūves rumbas 8 un ātruma „krituma” samazināšanai strūklas ass tuvumā iztaisnojošās un izlīdzinošās ierīces 10 centrā iepretim skrūves rumbai 8 koaksiāli ir uzstādīti divi plūsmas virzienā sašaurinošies nošķelti plānsienu konusi 13 un 14, starp kuru sienām nostiprinātas vairākas īsas lāpstiņas 16 ar ģeometrisko vērpi plūsmas savērpšanai starp konusiem pretēji skrūves rotācijas virzienam.Two coaxially tapered thin-wall tapered cones 13 and 14 are provided coaxially opposite the screw hub 8 to lock the generator-generated flow thrust zones behind the screw hub 8 and to reduce velocity "drop" near the jet axis to the center of the straightening and leveling device 10. 16 with a geometric twist to spin the flow between the cones in the opposite direction of the screw rotation.

Konusu 13 un 14 pamatņu aploču diametriem jābūt attiecīgi nedaudz lielākiem par skrūves 1 rumbas 8 un rumbai pieguļošo lāpstiņu nedarba zonas diametriem. Ierīces 10 maksimālais konusu izvērsuma leņķis tiek izvēlēts no plūsmas atraušanas neesamības nosacījumiem gredzenveida konisko kanālu iekšpusē.The diameters of the base circles of the cones 13 and 14 must be slightly larger than the diameters of the inactive zone of the screw 1 hub 8 and the hub blade. The maximum cone expansion angle of the device 10 is selected from the non-flow failure conditions inside the annular conical channels.

Gaisa strūklas ģeneratora aerodinamiskās skrūves rotācija tiek nodrošināta ar elektrodzinēja 17 vai iekšdedzes dzinēja 18 palīdzību, kas savienoti ar skrūves vārpstu tieši vai caur reduktoru 19. Abos gadījumos dzinējs vai tā reduktors tiek koaksiāli uzstādīti pirms ieejas gāzdinamiskajā kanālā vai tā ieejā plūsmas zemu ātrumu zonā.Rotation of the aerodynamic screw of the air jet generator is provided by an electric motor 17 or an internal combustion engine 18 connected to the screw shaft directly or through a gearbox 19. In both cases, the engine or gearbox is coaxially installed before entering the gas channel or its inlet stream.

Piedāvājamā gaisa strūklas ģeneratora konstrukcija ir universāla un to paredzēts izmantot kā atsevišķu moduli stacionārās (5.zīm.), izjaucamās un mobilās (6.zīm.) atvērta „Aerodium” tipa iekārtās cilvēka lidošanai vertikālā gaisa plūsmā.The proposed air-jet generator is of universal design and is intended to be used as a separate module in stationary (Fig. 5), demountable and mobile (Fig. 6) open Aerodium type devices for human vertical flight.

Informācijas avoti:Sources of information:

1. Patents US 7,156,744 B2; 2/2007;1. Patents US 7,156,744 B2; 2/2007;

2. Patents US 6,083,110’4/2000;2. Patents US 6,083,110'4 / 2000;

3. Patents US 5,318,481; 7/1994;3. Patents US 5,318,481; 7/1994;

4. Patentpieteikums UK 2,288,772 A; 11/1995;4. United Kingdom Patent Application 2,288,772 A; 11/1995;

5. Patentpieteikums UK 2,290,484 A; 1/1996.5. Patent Application UK 2,290,484 A; 1/1996.

Claims (4)

PretenzijasClaims 1. Vertikālās gaisa strūklas ģenerators cilvēka brīvajam lidojumam, kas satur gaisu pievadošo kanālu, aerodinamisko skrūvi ar dzinēju, gaisu aizvadošo kanālu un izlīdzinošo aparātu, atšķirīgs ar to, ka, ar mērķi vienkāršot konstrukciju, uzlabot strūklas aerodinamiskās ekspluatācijas īpašības un samazināt ekspluatācijas izmaksas, visi gaisa strūklu veidojošie ģeneratora elementi ir kompakti izvietoti viena īsa, vertikāla attiecībā pret asi, simetriska gāzdinamiskā kanāla iekšpusē, kura vidējais minimālais gabarītaugstums aptuveni vienāds ar skrūves rādiusu un kurš sastāv no līklīnijas formas ieplūdes ierīces (piemēram, plānsienu, attiecībā pret asi simetriska kanāla ar laidenu līklīnijas veiduli Bernulli lemniskētes veidā) un ar to koaksiāli savienota taisnlīnijas cilindriska kanāla, kura ieejā koaksiāli ir uzstādīta aerodinamiskā skrūve (kanāla diametrs ir lielāks par skrūves diametru ne vairāk kā par 2,0 līdz 2,5%), bet aiz skrūves nelielā attālumā (ne mazākā kā 30 līdz 50 mm un ne lielākā kā puse no skrūves diametra) cilindriskā kanālā nekustīgi un koaksiāli ir uzstādīta ierīce no lokšņu materiāla (tās augstums ir 0,1 līdz 0,4 no skrūves diametra), kas vienlaicīgi iztaisno un izlīdzina gaisa plūsmu un kas sastāv no vienāda augstuma koaksiāliem gredzeniem, nošķeltiem konusiem un radiālām līklīnijas lāpstiņām, pie kam: vispārīgā gadījumā lāpstiņām ir rādiusu virzienā mainīga ģeometriskā savērpe un profilu posmu, kas piekļaujas pie profilu priekšējām šķautnēm, izliece; minētās lāpstiņas ir uzstādītas starp gredzeniem un konusiem ar noteiktu leņķi attiecībā viena pret otru tā, ka tās kopumā ir izvietotas izlīdzinošajā ierīcē šahveidīgi; izlīdzinošās ierīces centrālajā apgabalā uzstādīto lāpstiņu skaits ir mazāks kā perifērijā.1. A vertical air jet generator for human free flight comprising an air inlet, an air-powered propeller, an air inlet, and a leveling device, characterized in that, with a view to simplifying design, improving the aerodynamic performance of the jet and reducing operating costs, all the air-jet generator elements are compactly housed inside a single short vertical vertical axis symmetrical gas channel approximately average screw height and consisting of a curvilinear inlet device (eg thin wall, symmetrical axis with a smooth axis) curvilinear shape (Bernoulli in the form of a lemn plate) and a coaxially connected rectilinear cylindrical channel with an aerodynamic screw (the diameter of the channel being greater than 2.0 l up to z 2.5%), but a short distance (not less than 30 to 50 mm and not more than half of the screw diameter) behind the screw is fixed and coaxially made of a sheet material device (height 0.1 to 0, 4 screws), which at the same time straighten and smoothen the air flow and consist of coaxial rings of equal height, truncated cones and radial curved blades, whereby the blades generally have a radially variable geometric twist and a section of profiles adjacent to the profiles. facets, curvature; said blades being arranged between the rings and the cones at a right angle to each other such that they are generally disposed in a leveling device in a chess-like manner; the number of blades installed in the center area of the equalizer is lower than in the periphery. 2. Gaisa strūklas ģenerators pēc 1. punkta, kas atšķirīgs ar to, ka plūsmu iztaisnojošās un izlīdzinošās ierīces centrā iepretim skrūves rumbai ātruma krituma zonas novēršanai gaisa strūklā koaksiāli ir uzstādīti divi plūsmas virzienā sašaurinošies nošķelti plānsienu konusi, starp kuru sienām ir nostiprinātas vairākas īsas plakanas lāpstiņas ar ģeometrisko vērpi plūsmas savērpšanai starp konusiem.2. An air-jet generator according to claim 1, characterized in that two flow-tapered thin-wall tapered cones are arranged coaxially in the center of the flow-leveling and leveling device opposite the screw hub to prevent a drop in velocity. Geometric spatula blades for spinning flow between cones. 3. Gaisa strūklas ģenerators pēc 1. vai 2. punkta, kas atšķirīgs ar to, ka tas ir universāls atsevišķs modulis, ko paredzēts izmantot stacionāru, izjaucamu un mobilu atvērta tipa iekārtu konstrukcijās, kas paredzētas cilvēka lidošanai vertikālā gaisa plūsmā.3. An air jet generator as claimed in claim 1 or 2, characterized in that it is a universal single module intended for use in the construction of fixed, demountable and mobile open-ended equipment for the transport of persons in a vertical air stream. 4. Gaisa strūklas ģenerators pēc jebkura no 1. līdz 3. punktam, kas atšķirīgs ar to, ka ģeneratora konstrukcijas un tā elementu kompaktā savstarpējā izvietojuma ģeometriskās īpatnības, ieskaitot skrūves dzinēju vai tā reduktoru ģeometriskās īpatnības, kas tiek uzstādīti koaksiāli pirms ierīces ieejas vai plūsmas mazu ātrumu zonā, ir noteiktas un optimizētas, obligāti ievērojot visu elementu aerodinamiskās mijiedarbības sistēmas darba režīmā, piemēram, ir noteiktas ar datormodelēšanas metodēm vai uz eksperimentālo datu bāzes.4. An air-jet generator as claimed in any one of claims 1 to 3, wherein the geometric features of the generator design and the compact mutual arrangement of its elements, including the screw motor or its gear units, are mounted coaxially before the device inlet or flow. low velocity zones are determined and optimized by necessarily taking into account all elements of the aerodynamic interaction system operating mode, such as computer modeling techniques or experimental databases.
LVP-09-105A 2009-06-04 2009-06-04 The generator of vertical airstream for a free-flying of human LV13977B (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
LVP-09-105A LV13977B (en) 2009-06-04 2009-06-04 The generator of vertical airstream for a free-flying of human

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
LVP-09-105A LV13977B (en) 2009-06-04 2009-06-04 The generator of vertical airstream for a free-flying of human

Publications (2)

Publication Number Publication Date
LV13977A LV13977A (en) 2009-07-20
LV13977B true LV13977B (en) 2009-11-20

Family

ID=41694533

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
LVP-09-105A LV13977B (en) 2009-06-04 2009-06-04 The generator of vertical airstream for a free-flying of human

Country Status (1)

Country Link
LV (1) LV13977B (en)

Also Published As

Publication number Publication date
LV13977A (en) 2009-07-20

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP1819592B1 (en) Recirculating vertical wind tunnel skydiving simulator and reduced drag cable for use in wind tunnels and other locations
US8310072B2 (en) Wind power installation, generator for generation of electrical power from ambient air, and method for generation of electrical power from ambient air in motiion
US4175640A (en) Vortex generators for internal mixing in a turbofan engine
US20060025227A1 (en) Recirculating vertical wind tunnel skydiving simulator
RU2089749C1 (en) Method and device for producing usable energy from parallel streams
US4298089A (en) Vortex generators for internal mixing in a turbofan engine
DE60028138T2 (en) Vertical wind tunnel
US6315672B1 (en) Free flight installation to artificial production of levitating wind
US1676984A (en) And fbank w
LV13977B (en) The generator of vertical airstream for a free-flying of human
RU2246031C1 (en) Wind-power station (versions)
JP2011530031A (en) Improved wind power equipment
EP2775223B1 (en) Air supply nozzle
AU2011253710B2 (en) Recirculating vertical wind tunnel skydiving simulator and reduced drag cable for use in wind tunnels and other locations
CN117288419A (en) Wind tunnel
CN115095543A (en) Double-channel experimental device for constructing inlet flow field of gas compressor
PL227429B1 (en) Low-placed rotor wind turbine with vertical rotation of rotor axis and ring-palisade casing