PL167936B1 - Pędnik wiatrowy, zwłaszcza do napędu statków wodnych - Google Patents

Abstract

1. Pędnik wiatrowy, zwłaszcza do napędów statków wodnych w postaci żagla z miękkiego, elastycznego materiału i wirującego wokół pionowej osi rotora, znamienny tym, że rotor /1/ usytuowany jest w najbliższej odległości od żagla /4/, po jego stronie nawietrznej /7/.

Description

Przedmiotem wynalazku jest pędnik wiatrowy, zwłaszcza do napędu statków wodnych.

Znane są pędniki w postaci żagli z miękkiej, gęstej tkaniny, które pod działaniem siły wiatru mogą przybrać kształt korzystny pod względem aerodynamicznym. Pod wpływem działania cząstek powietrza opływającego żagiel po jego stronie nawietrznej występuje nadciśnienie, a po stronie zawietrznej - podciśnienie. Powstająca w wyniku różnicy ciśnień siła jest tak skierowana, że jej składowa równoległa ‘ do osi symetrii kadłuba statku działa w kierunku dzioba i stanowi siłę napędową statku umożliwiającą mu poruszanie się nawet pod pewnym kątem w kierunku, z którego wieje wiatr. Znane są także pędniki wiatrowe w postaci sztywnych płatów żaglowych w kształcie pionowo ustawionego skrzydła samolotu, a także pędniki rotorowe w postaci ustawionego pionowo walca - rotora, wprawianego w szybki ruch obrotowy wokół osi za pomocą silnika o niewielkiej mocy. Wirujący rotor wymusza ruch obrotowy warstwy powietrza przylegającej do powierzchni rotora. Wskutek tego prędkość wiatru wiejącego na rotor wzrasta z jednej strony, a maleje z drugiej strony o wartość równą prędkości warstwy powietrza wirującej wokół rotoru. Różnica prędkości przepływu cząstek powietrza po obu stronach rotoru powoduje powstanie różnicy ciśnień wywołującej siłę napędową o kierunku prostopadłym do kierunku wiatru.

Wadą znanych pędników wiatrowych jest niewielka różnica ciśnień między nawietrzną a zawietrzną stroną pędnika co powoduje że jest mała siła napędowa i prędkość statku.

Istota pędnika według pierwszej odmiany wynalazku polega na tym, że rotor usytuowany jest w najbliższej odległości od żagla po jego stronie nawietrznej.

Istota pędnika według drugiej wersji wynalazku polega na tym, że rotor usytuowany jest w najbliższej odległości od żaglopłatu, po jego stronie nawietrznej.

Pędnik według wynalazku znacznie zwiększa wypadkową siłę napędową dzięki zwiększeniu różnicy ciśnień między stroną nawietrzną a zawietrzną żagla lub żaglopłatu.

Przedmiot wynalazku jest przedstawiony w przykładzie wykonania na rysunku, na którym fig. 1 przedstawia schematycznie zainstalowany na statku pędnik z żaglem w widoku z boku, fig. 2 przedstawia ten pędnik w widoku z góry, a fig. 3 - pędnik z żaglopłatem w widoku z góry.

Na pionowo usytuowanym na pokładzie statku 3 wale 2 obracany jest poprzez silnik rotor 1. Do tego wału zamocowany jest uchwyt,na którym rozpięty jest żagiel 4.

Wirujący rotor 1 wprawia w ruch obrotowy warstwę powietrza przylegającą do powierzchni rotoru. Prędkość tej warstwy dodaje się do prędkości wiatru po stronie rotoru bliższej dziobu statku i zawietrznej 6 stronie żagla 4, powodując obniżenie ciśnienia w tym obszarze. Po nawietrznej 7 stronie żagla, bliżej rufy statku3,kieru nek ruchu warstwy powietrza wymuszonego przez rotor 1 jest przeciwny do kierunku wiatru 5, co powoduje wzrost ciśnienia w tym obszarze. Rotor 1 sam także wytwarza dla siebie charakterystyczną siłę napędową prostopadłą do linii wiatru. Siła ta sumuje się geometrycznie ze wzmocnioną działaniem rotoru siłą napędową żagla 4. Moc silnika napędzającego rotor 1 jest wielo167 936 krotnie mniejsza od mocy potrzebnej do nadania statkowi 3 prędkości odpowiadającej klasycznemu napędowi śrubowemu.

Przedstawiony na fig. 3 pędnik składa się z obracanego przez silnik rotora 1 na wale 2 prostopadłym do pokładu statku 3. Do wału zamocowany jest uchwyt 9, do którego przytwierdzony jest swą częścią przednią żagllołat 8. Część tylm 8’ żaglopłatu może być uuttwiana. w płaszczyźnie prziamej oddPwiadnaa do kieronku wintuu ia Różnica nicnici niędzy zawietawią 6 i nawietrzną 7 stroną żaglopłatu 8 wywołana obracającym się rotorem 1 wywołuje powstanie wypadkowej siły napędowej.

8'

167 936

Departament Wydawnictw UP RP. Nakład 90 egz. Cena 1,50 zł

Claims (2)

1. Zastrzeżenia patentowe

   1. Pędnik wiatrowy, zwłaszcza do napędów statków wodnych w postaci żagla z miękkiego, elastycznego materiału i wirującego wokół pionowej osi rotora, znamienny tym, że rotor /1/ usytuowany jest w najbliższej odległości od żagla /4/, po jego stronie nawietrznej /7/.
2. 2. Pędnik wiatrowy, zwłaszcza do napędu statków wodnych w postaci żaglopłatu i wirującego wokół pionowej osi rotora, znamienny t ym, że rotor /1/ usytuowany jest'w najbliższej odległości od żaglopłatu /8/ po jego stronie nawietrznej /7/.

   * * *