RU2278058C2 - Propeller blade - Google Patents
Propeller blade Download PDFInfo
- Publication number
- RU2278058C2 RU2278058C2 RU2004124502/11A RU2004124502A RU2278058C2 RU 2278058 C2 RU2278058 C2 RU 2278058C2 RU 2004124502/11 A RU2004124502/11 A RU 2004124502/11A RU 2004124502 A RU2004124502 A RU 2004124502A RU 2278058 C2 RU2278058 C2 RU 2278058C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- blade
- radius
- parabolas
- propeller
- circle
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Structures Of Non-Positive Displacement Pumps (AREA)
Abstract
Description
Область техники.The field of technology.
Изобретение относится к области авиации.The invention relates to the field of aviation.
Известна лопасть воздушного винта (Патент 2228882 от 20 мая 2004 г.), профиль нижней и верхней лопасти которой образуются пересечением двух парабол: У1=К1x1/2; У2=2Ro+К2Х1/2.A propeller blade is known (Patent 2228882 of May 20, 2004), the profile of the lower and upper blades of which are formed by the intersection of two parabolas: Y 1 = K 1 x 1/2 ; Y 2 = 2R o + K 2 X 1/2 .
Эти плоскости пересекаются под острым углом на нижней кромке и сопрягаются на задней кромке полуокружностью радиусом Ro. Передняя кромка лопасти воздушного винта образуется по параболе У3=К3Х1/2, задняя кромка имеет стабилизирующую плоскость. Недостатком является низкий КПД при ограниченной длине лопасти.These planes intersect at an acute angle at the lower edge and mate at the trailing edge with a semicircle of radius R o . The leading edge of the propeller blade is formed along the parabola U 3 = K 3 X 1/2 , the trailing edge has a stabilizing plane. The disadvantage is the low efficiency with a limited length of the blade.
Раскрытие изобретенияDisclosure of invention
Для повышения эффективности лопасти воздушного винта (1) передняя и задняя кромки образуются по формуле двух и более парабол: У1= K1X1/2; У2=2Ro+K2X1/2; У3=-K3X2 (приведенная парабола) (фиг.1) или У1= K1X1/2; У2=2Ro+K2X1/2; (фиг.2), касающиеся в обоих случаях окружности радиусом R≥2Ro, центр которой находится на расстоянии l≥2/3L, где, L - проекция длины лопасти на координату X, Ro - радиус окружности в начале координат. Профиль нижней и верхней лопасти образуются пересечением двух парабол (1): У4=K4X1/2; У5=2Ro+K5X1/2; при этом эти плоскости пересекаются под острым углом на задней (фиг.1) или передней (фиг.2) кромке. В первом случае - предусматривается "режущая" (фиг.1) передняя плоскость на передней кромке, во втором случае - задняя кромка имеет стабилизирующую плоскость, которые, в свою очередь, являются касательными к передней (фиг.1), задней (фиг.2) плоскости и представляют собой сегмент плоскости с начальной величиной l≥Ro в конце пера, и уменьшающиеся плавно до нуля на 1/3 длины лопасти винта.To increase the efficiency of the propeller blades (1), the front and rear edges are formed according to the formula of two or more parabolas: У 1 = K 1 X 1/2 ; Y 2 = 2R o + K 2 X 1/2 ; Y 3 = —K 3 X 2 (reduced parabola) (FIG. 1) or Y 1 = K 1 X 1/2 ; Y 2 = 2R o + K 2 X 1/2 ; (2) relating to both cases circle radius R≥2R o, the center of which is located l≥ 2/3 L, where, L - length of the projection of the blade at the coordinate X, R o - radius of a circle at the origin. The profile of the lower and upper lobes is formed by the intersection of two parabolas (1): Y 4 = K 4 X 1/2 ; Y 5 = 2R o + K 5 X 1/2 ; however, these planes intersect at an acute angle at the rear (figure 1) or front (figure 2) edge. In the first case, a "cutting" (Fig. 1) front plane is provided on the leading edge, in the second case, the trailing edge has a stabilizing plane, which, in turn, are tangent to the front (Fig. 1), rear (Fig. 2) ) planes and represent a segment of a plane with an initial value l≥R o at the end of the pen, and gradually decreasing to zero by 1/3 of the length of the propeller blade.
Передняя острая кромка (фиг.2) закруглена на расстоянии Ri от точки пересечения парабол дугой радиусом Ri для улучшения обтекаемости на дозвуковой скорости; задняя кромка (фиг.1) закруглена таким же образом для повышения прочности.The leading sharp edge (FIG. 2) is rounded off at a distance R i from the point of intersection of the parabolas with an arc of radius R i to improve streamlining at subsonic speed; the trailing edge (FIG. 1) is rounded in the same way to increase strength.
Текущая координата длины лопасти Li определяется расчетным путем. Текущий радиус Ri определяется по формуле: Ri=Li/Kb;The current coordinate of the blade length L i is determined by calculation. The current radius R i is determined by the formula: R i = L i / K b ;
Коэффициенты выбираются из следующих величин:The coefficients are selected from the following values:
К3≥1; К4≥1; K5≥(0,6÷0,8)K4; К6÷7/К4.K 3 ≥1; K 4 ≥1; K 5 ≥ (0.6 ÷ 0.8) K 4 ; K 6 ÷ 7 / K 4 .
Коэффициенты K1 и K2 рассчитываются по формулам:The coefficients K 1 and K 2 are calculated by the formulas:
K1=У1А/Х1А 1/2; где К2=(У2В-2Ro)/Х2В 1/2,K 1 = Y 1A / X 1A 1/2 ; where K 2 = (Y 2B -2R o ) / X 2B 1/2 ,
где Х1А; У1А; Х2В; У2В - координаты точек касания парабол У1 и У2 с окружностью радиусом R.where X 1A ; At 1A ; X 2B ; Y 2B - the coordinates of the points of tangency of the parabolas Y 1 and Y 2 with a circle of radius R.
Для нахождения точек касания парабол с окружностью задают исходные параметры для построения лопасти:To find the points of tangency, the parabolas with the circle set the initial parameters for constructing the blade:
- угол атаки α≥7°;- angle of attack α≥7 °;
- радиусы Ro и R;- radii R o and R;
- проекцию лопасти на координату Х-L.- the projection of the blade on the coordinate X-L.
Зная, что центр окружности находится на расстоянии l≥2/3L, восстанавливают из этой точки перпендикуляр. Точка пересечения перпендикуляра с пролонгированной линией угла атаки α≥7° будет нижней точкой касания параболы У1 с окружностью - точка A(X1A; У1A). Проводим окружность радиусом R через точку А с центром, лежащим на восстановленном перпендикуляре. Получаем вторую точку пересечения перпендикуляра с окружностью - точку В(Х2В; У2В). Эта точка будет точкой касания параболы У2 с окружностью. Далее производится расчет коэффициентов K1, К2 по вышеприведенным формулам.Knowing that the center of the circle is located l≥ 2/3 L, is reduced from this point perpendicular. The point of intersection of the perpendicular with the prolonged line of angle of attack α≥7 ° will be the lower point of contact of the parabola Y 1 with the circle - point A (X 1A ; Y 1A ). Draw a circle of radius R through point A with the center lying on the restored perpendicular. We get the second point of intersection of the perpendicular with the circle - point B (X 2B ; Y 2B ). This point will be the point of contact of the parabola U 2 with the circle. Next, the calculation of the coefficients K 1 , K 2 according to the above formulas.
Для уменьшения свободных колебаний лопастей воздушного винта (лопаток турбины, компрессора, вентилятора и т.д.) ограниченной радиальной длины до 1,5 м необходимо концы пера механически соединить по всей окружности направляющим кольцом; образовывать предельный профиль лопасти по параболе: У1=К1Х1/2 /фиг.2а/. Лопасть воздушного винта имеет загиб пера вниз на угол β≥60°, что позволяет использовать центробежный поток воздуха для увеличения подъемной силы (фиг.1, 2).To reduce the free vibrations of the propeller blades (turbine blades, compressor, fan, etc.) of limited radial length up to 1.5 m, it is necessary to mechanically connect the ends of the pen around the entire circumference with a guide ring; to form a limiting profile of the blade along the parabola: Y 1 = K 1 X 1/2 / Fig.2a/. The propeller blade has a feather bend down by an angle β≥60 °, which allows the use of a centrifugal air flow to increase the lifting force (Fig.1, 2).
Толщина лопасти параболы выбирается из необходимой механической прочности.The thickness of the parabola blade is selected from the necessary mechanical strength.
Коэффициенты выбираются из следующих величин:The coefficients are selected from the following values:
К1≥0,5; К2≥1; К3≥0,7.K 1 ≥0.5; K 2 ≥1; K 3 ≥0.7.
Для уменьшения свободных колебаний лопасти механически могут соединяться по окружности.To reduce free vibrations, the blades can be mechanically connected around a circle.
На фиг.1, 2 изображены лопасти воздушного винта, причем на фиг.1 - передняя кромка закруглена радиусом Ro и имеет острую заднюю кромку; передняя кромка снабжена "режущей" плоскостью 1. На фиг.2 имеется острая передняя кромка, а задняя закруглена радиусом Ro и имеет стабилизирующую плоскость 1. Обе лопасти имеют загиб конца пера на угол β≥60° для направления центробежного потока, повышающего подъемную силу (силу тяги), на фиг.2а - продольный профиль лопасти.In Fig.1, 2 shows the propeller blades, and in Fig.1 - the front edge is rounded with a radius R o and has a sharp trailing edge; the leading edge is provided with a “cutting” plane 1. FIG. 2 has a sharp leading edge, and the rear is rounded with a radius Ro and has a stabilizing plane 1. Both blades have a feather tip bend at an angle β≥60 ° to direct the centrifugal flow that increases the lifting force ( traction force), in Fig.2A is a longitudinal profile of the blade.
Работа воздушного винтаPropeller operation
Скорость набегающего потока линейно возрастает от комеля к периферии и достигает максимальной величины на конце пера. Так как профиль сопротивления воздушного винта по преодолению сопротивления при создании подъемной силы (силы тяги) искусственно возрастает с увеличением текущего радиуса R>2R0, то возрастает подъемная сила, одновременно возрастает продольное усилие по передаче подъемной силы (силы тяги) на увеличенное плечо. Поэтому предусматриваются следующие способы уменьшения свободных колебаний:The speed of the incoming flow increases linearly from the comet to the periphery and reaches its maximum value at the end of the pen. Since the resistance profile of the propeller to overcome resistance when creating lifting force (traction force) artificially increases with the current radius R> 2R 0 , the lifting force increases, while the longitudinal force for transmitting the lifting force (traction force) to the increased shoulder increases. Therefore, the following methods are provided for reducing free vibrations:
1) параболообразный поперечный и продольный профиль лопасти;1) a parabolic transverse and longitudinal profile of the blade;
2) применение материалов с повышенным внутренним затуханием и др.2) the use of materials with increased internal attenuation, etc.
Скорость набегающего потока на передней плоскости создает разрежение, а на задней плоскости - давление, после ухода лопасти воздушного винта эти два потока встречаются на стабилизирующей плоскости (фиг.2) или на остром пересечении плоскостей парабол (фиг.1) и создается подъемная сила.The speed of the incident flow on the front plane creates a vacuum, and on the back plane it creates pressure, after the propeller blade leaves, these two flows meet on the stabilizing plane (Fig. 2) or at the sharp intersection of the parabolic planes (Fig. 1) and a lifting force is created.
При этом для уменьшения лобового сопротивления лопасти воздушного винта предусматривается "режущая" плоскость (фиг.1), которая на конце пера имеет размер l≥Ro и плавно уменьшающаяся до нуля примерно на 1/3 длины лопасти. Загиб конца пера на угол β≥60° дополнительно направляет центробежный воздушный поток (фиг.1, 2), увеличивая подъемную силу. Заостренная передняя кромка (фиг.2) и режущая плоскость (фиг.1) снижают лобовое сопротивление воздушного винта. В результате перечисленных конструктивных отличий резко повышается КПД воздушного винта при ограниченной длине.Moreover, to reduce the drag of the propeller blade, a “cutting” plane is provided (Fig. 1), which has a size l≥R o at the end of the pen and gradually decreases to zero by about 1/3 of the blade length. The bend of the end of the pen at an angle β≥60 ° additionally directs the centrifugal air flow (Fig.1, 2), increasing the lifting force. The pointed front edge (FIG. 2) and the cutting plane (FIG. 1) reduce the drag of the propeller. As a result of the above structural differences, the propeller efficiency increases sharply with a limited length.
Проведенные сравнительные испытания на изготовленных макетах при R=2R0 показали следующие преимущества по сравнению с (1) - подъемная сила (сила тяги) увеличивается примерно на 30%.The comparative tests performed on the fabricated mock-ups at R = 2R 0 showed the following advantages compared to (1) - the lifting force (traction force) increases by about 30%.
Claims (3)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2004124502/11A RU2278058C2 (en) | 2004-08-12 | 2004-08-12 | Propeller blade |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2004124502/11A RU2278058C2 (en) | 2004-08-12 | 2004-08-12 | Propeller blade |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2004124502A RU2004124502A (en) | 2006-01-27 |
RU2278058C2 true RU2278058C2 (en) | 2006-06-20 |
Family
ID=36047551
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2004124502/11A RU2278058C2 (en) | 2004-08-12 | 2004-08-12 | Propeller blade |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2278058C2 (en) |
-
2004
- 2004-08-12 RU RU2004124502/11A patent/RU2278058C2/en not_active IP Right Cessation
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
RU2004124502A (en) | 2006-01-27 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP6490421B2 (en) | Rotor | |
EP2997263B1 (en) | Axial fan | |
US10539149B2 (en) | Impeller and fan | |
WO2012161280A1 (en) | Nozzle blade | |
US10690112B2 (en) | Fluid turbine rotor blade with winglet design | |
CN106536920B (en) | Wind turbine rotor blade, trailing edge of a rotor blade, method for producing a wind turbine rotor blade, and wind turbine | |
CN105298924A (en) | Gas compressor bionic fixed blade based on humpback flipper and implementation method of gas compressor bionic fixed blade | |
JP5701204B2 (en) | Apparatus blade for generating energy from fluid and apparatus comprising a rotor using the blade | |
JP2019517408A (en) | propeller | |
CN103328322A (en) | High efficiency propeller blade with increased pressure side surface | |
JP2019078192A5 (en) | ||
CN108700027B (en) | Lift type rotor blade | |
EP2910772A1 (en) | Wind turbine blade, wind turbine rotor and wind turbine generator system | |
CN106574600B (en) | Wind turbine rotor blade, rotor blade tip trailing edge, method for producing a wind turbine rotor blade, and wind turbine | |
TWI638101B (en) | Bird wing-shaped high pressure axial fan blade and rotating axial flow fan thereof | |
JP6101240B2 (en) | Rear edge side panel | |
RU2278058C2 (en) | Propeller blade | |
CN108005956A (en) | A kind of volute structure used for automobile air conditioning | |
WO1989012174A1 (en) | Guide vane for an axial fan | |
US10113431B2 (en) | Fluidfoil | |
TWI627350B (en) | Rotor | |
JP6709741B2 (en) | Rotor | |
CN213684675U (en) | Axial flow fan blade, axial flow fan and air conditioner | |
KR101788763B1 (en) | Leading and trailing edge twist type pre-swirl stator | |
MX2014016115A (en) | Geometric description of a rotor blade. |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20090813 |