RU2537351C2 - Легконагруженный водометный движитель - Google Patents
Легконагруженный водометный движитель Download PDFInfo
- Publication number
- RU2537351C2 RU2537351C2 RU2013121166/11A RU2013121166A RU2537351C2 RU 2537351 C2 RU2537351 C2 RU 2537351C2 RU 2013121166/11 A RU2013121166/11 A RU 2013121166/11A RU 2013121166 A RU2013121166 A RU 2013121166A RU 2537351 C2 RU2537351 C2 RU 2537351C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- impeller
- water
- water conduit
- diameter
- conduit
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Hydraulic Turbines (AREA)
- Structures Of Non-Positive Displacement Pumps (AREA)
- Jet Pumps And Other Pumps (AREA)
Abstract
Изобретение относится к области судостроения и касается разработки легконагруженных водометных движителей. Легконагруженный водометный движитель состоит из рабочего колеса, спрямляющего аппарата, водовода и центрального тела, выступающего вперед и назад из водовода. Водовод представляет собой кольцо с длиной хорды сечения меньшей или равной диаметру рабочего колеса. Внутренняя поверхность водовода выполнена цилиндрической или конической. Диаметр центрального тела переменен по его длине и имеет максимальную величину на кормовом срезе водовода. Достигается упрощение конструкции, повышение эффективности, повышение экологической чистоты и технологичности движителя, уменьшение потребляемой мощности главного двигателя. 1 з.п. ф-лы, 3 ил.
Description
Изобретение относится к области судостроения и касается разработки легконагруженных водометных движителей.
Известен водометный движитель с реверсивно-рулевым комплексом (ВДРК) (патент РФ №2205774, МПК B63H 11/08, 11/10, 11/103, 06.05.2002). В состав ВДРК входит водовод, рабочее колесо с обтекателем ступицы, установленное на валу с подшипниками, спрямляющий аппарат и реверсивно-рулевое устройство с поворотным дефлектором за соплом. За входным круговым сечением сопла его поперечные сечения имеют вытянутую в горизонтальном направлении форму. Отношение ширины к высоте вытянутых в горизонтальном направлении поперечных сечений сопла составляет 2÷10. Профиль поперечных сечений обтекателя рабочего колеса повторяет профиль поперечных сечений внутреннего контура сопла. Спрямляющий аппарат образован стенками сопла, обтекателем и профилированными стойками.
Указанный ВДРК наиболее близок к предлагаемому изобретению по технической сущности и достигаемому результату, поэтому принят за прототип. Вместе с тем, он имеет ряд недостатков, к которым следует отнести: большие вес и габариты конструкции реверсивно-рулевого устройства; при работе ВДРК на стоповом режиме реверсивная заслонка направляет поток воды вперед вниз, что может приводить к размыву дна водоема, в результате чего может происходить всплытие затопленных предметов; наличие выступающих частей в тракте водовода за рабочим колесом (спрямляющие лопатки, рули) может привести к застреванию на их кромках попавших в движитель предметов (обрывки кабелей, тросов, рыболовных сетей, водорослей и т.д.), в результате засорения гидравлического сечения может возникнуть аварийная ситуация.
Технический результат заявляемого изобретения заключается в:
- упрощении конструкции водометного движителя из-за отсутствия реверсивно-рулевого устройства;
- повышении эффективности движителя и уменьшении потребной мощности главного двигателя судна;
- повышении технологичности и экологической чистоты водометного движителя.
Для достижения упомянутого технического результата предлагается легконагруженный водометный движитель, состоящий из рабочего колеса, спрямляющего аппарата, водовода, выполненного в виде кольцевого крыла с цилиндрической или конической внутренней поверхностью и центрального тела, образованного носовым обтекателем ступицы рабочего колеса, ступицей рабочего колеса, ступицей спрямляющего аппарата и обтекателем ступицы спрямляющего аппарата.
Рабочее колесо может иметь фиксированный или регулируемый шаг (угол установки) лопастной системы.
Диаметр центрального тела переменен по его длине и имеет максимальную величину на кормовом срезе водовода.
Водовод выполнен в виде кольцевого крыла, образованного вращением плоского крылового профиля вокруг оси движителя с углом установки хорды профиля относительно этой оси в диапазоне от 0° до 17°. Осевая протяженность водовода составляет 0,6-1,0 диаметра рабочего колеса.
Внутренний водопроточный канал образован внутренней поверхностью водовода и поверхностями ступиц рабочего колеса и спрямляющего аппарата и имеет кольцевую форму поперечных сечений, площадь которых уменьшается вдоль оси движителя от носа к корме за счет увеличения диаметра упомянутых ступиц. Выходное отверстие водовода расположено непосредственно за выходящими кромками лопастной системы спрямляющего аппарата, в области кормового среза ступицы, за которой установлен обтекатель.
Применение рабочего колеса с регулируемым шагом (углом установки) лопастной системы позволяет обеспечить быстрое реверсирование движения, а следовательно, уменьшить время реверсирования по сравнению с рабочим колесом фиксированного шага.
Применение водовода, представляющего собой кольцо с длиной хорды сечения от 0,6 до 1,0 диаметра рабочего колеса, позволяет существенно снизить потери на обтекание за счет его малых размеров.
Применение центрального тела с переменным диаметром по его длине, а также расположение выходного отверстия кольцевого канала непосредственно за выходящими кромками лопастной системы спрямляющего аппарата, в районе конца ступицы и установка за ней обтекателя обеспечивают наиболее высокие пропульсивные качества для водометного движителя, тем самым позволяют увеличить КПД движителя и решает задачу уменьшения потребной мощности.
Сущность изобретения поясняется чертежами, на которых изображен вариант исполнения легконагруженного водометного движителя и результаты испытаний.
На Фиг.1 изображена схема легконагруженного водометного движителя. На Фиг.2 изображен график зависимости коэффициента полезного действия легконагруженного водометного движителя в свободной воде от его поступи. На Фиг.3 изображен график зависимости потребной мощности Ps от скорости хода Vs судна для различных типов движительно-рулевого комплекса.
Рабочее колесо 2 правого или левого вращения имеет диаметр D, диаметр ступицы Dct больше или равен половине D, длина лопастей меньше или равна 0,25 D. Рабочее колесо 2 вращается внутри водовода 3 с внутренней цилиндрической или конической поверхностью и диаметром Dв, равным 1,01 D. Длина водовода 3 может составлять от 0,6 до 1,0 D. Перед рабочим колесом 2 расположен обтекатель рабочего колеса 1, к которому подведен гребной вал 6. Водовод 3 в продольном сечении выполнен в виде крыльевого профиля с максимальной толщиной порядка 0,05 D, верхняя часть водовода 3 закреплена на корпусе судна 7.
За рабочим колесом 2 правого (левого) вращения располагается неподвижный спрямляющий аппарат 4 левого (правого) направления, имеющий лопасти, соединенные с кольцом водовода 3. Диаметр ступицы спрямляющего аппарата увеличивается от носовой плоскости к кормовой плоскости, причем диаметр ступицы Dст в ее носовой плоскости составляет порядка 0,5 D. Длина лопастей спрямляющего аппарата в его кормовой плоскости составляет порядка 0,15 D. В данном движительном комплексе вода течет в кольцевом зазоре шириной 0,25 D на входе в легконагруженный водометный движитель и порядка 0,15 D на выходе из него. За спрямляющим аппаратом располагается обтекатель спрямляющего аппарата 5, с плавно уменьшающимся диаметром, имеющим значительную протяженность порядка 0,7D.
Наиболее высокие пропульсивные качества достигаются, если отношение площади кольцевого зазора на выходе водопроточного канала к площади кольцевого зазора на его входе составляет от 0,5 до 0,8 при диаметре ступицы рабочего колеса 0,4-0,6 от внутреннего диаметра водовода Dв, причем Dв составляет 1,01 диаметра рабочего колеса D.
Легконагруженный водометный движитель обеспечивает движение судна с разными скоростями на переднем ходу и реверсирование движения. При работе движителя поток воды сначала проходит через рабочее колесо, к которому осуществляется подвод энергии, а затем спрямляется, проходя через спрямляющий аппарат, и отбрасывается в виде струи, поджатой в спрямляющем аппарате. Для реверсирования судна в легконагруженном водометном движителе меняется направление вращения рабочего колеса или регулируется шаг лопастной системы рабочего колеса, при этом поток воды принимает обратное направление - сначала вода проходит через спрямляющий аппарат, а потом попадает в рабочее колесо. На любом режиме работы движителя при обтекании вращающегося рабочего колеса создается упор рабочего колеса и тяга движителя.
Предполагаемый технический эффект легконагруженного водометного движителя основан на результатах модельных испытаний, приведенных на Фиг.3 (график зависимости потребной мощности Ps от скорости хода Vs судна для различных типов движительно-рулевого комплекса).
Результаты испытаний показывают, что наиболее эффективным для грузопассажирского судна является установка легконагруженных водометных движителей. Так,для достижения скорости хода примерно 33 узла потребная мощность двигателей Ps составляет:
- 35766.6 кВт при установке двух ВДРК,
- 33764.4 кВт при установке двух легконагруженных водометных движителей, что на 5% ниже, чем при установке ВДРК.
Claims (2)
1. Легконагруженный водометный движитель, состоящий из рабочего колеса, спрямляющего аппарата, водовода и центрального тела, выступающего вперед и назад из водовода, отличающийся тем, что водовод представляет собой кольцо с длиной хорды сечения меньшей или равной диаметру рабочего колеса, внутренняя поверхность водовода выполнена цилиндрической или конической, диаметр центрального тела переменен по его длине и имеет максимальную величину на кормовом срезе водовода.
2. Легконагруженный водометный движитель по п.1, отличающийся тем, что рабочее колесо имеет регулируемый шаг (угол установки) лопастной системы.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2013121166/11A RU2537351C2 (ru) | 2013-05-07 | 2013-05-07 | Легконагруженный водометный движитель |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2013121166/11A RU2537351C2 (ru) | 2013-05-07 | 2013-05-07 | Легконагруженный водометный движитель |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2013121166A RU2013121166A (ru) | 2014-11-20 |
RU2537351C2 true RU2537351C2 (ru) | 2015-01-10 |
Family
ID=53288311
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2013121166/11A RU2537351C2 (ru) | 2013-05-07 | 2013-05-07 | Легконагруженный водометный движитель |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2537351C2 (ru) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2750561C1 (ru) * | 2020-11-24 | 2021-06-29 | Российская Федерация, От Имени Которой Выступает Министерство Промышленности И Торговли Российской Федерации | Водометный движитель с крыльчатым обтекателем |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2057684C1 (ru) * | 1992-06-30 | 1996-04-10 | Центральный научно-исследовательский институт им.акад.А.Н.Крылова | Водометный движитель |
US5871381A (en) * | 1997-06-27 | 1999-02-16 | Lin; Yeun-Junn | Stator of propelling system of small powerboat |
RU2205774C1 (ru) * | 2002-05-06 | 2003-06-10 | Федеральное государственное унитарное предприятие "Центральный научно-исследовательский институт им. акад. А.Н.Крылова" | Водометный движительно-рулевой комплекс |
-
2013
- 2013-05-07 RU RU2013121166/11A patent/RU2537351C2/ru active IP Right Revival
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2057684C1 (ru) * | 1992-06-30 | 1996-04-10 | Центральный научно-исследовательский институт им.акад.А.Н.Крылова | Водометный движитель |
US5871381A (en) * | 1997-06-27 | 1999-02-16 | Lin; Yeun-Junn | Stator of propelling system of small powerboat |
RU2205774C1 (ru) * | 2002-05-06 | 2003-06-10 | Федеральное государственное унитарное предприятие "Центральный научно-исследовательский институт им. акад. А.Н.Крылова" | Водометный движительно-рулевой комплекс |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2750561C1 (ru) * | 2020-11-24 | 2021-06-29 | Российская Федерация, От Имени Которой Выступает Министерство Промышленности И Торговли Российской Федерации | Водометный движитель с крыльчатым обтекателем |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
RU2013121166A (ru) | 2014-11-20 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US6692318B2 (en) | Mixed flow pump | |
US20100310357A1 (en) | Ring wing-type actinic fluid drive | |
KR20160032475A (ko) | 선박용 덕트 | |
CN105317792A (zh) | 一种通过安装壳、套组合减阻的技术 | |
US20160325811A1 (en) | Marine propulsion unit | |
RU2537351C2 (ru) | Легконагруженный водометный движитель | |
JP2015107794A (ja) | 圧縮空気流体機械及び連続圧縮流体噴出推進装置、これを用いた船舶の推進システム、ならびに気液混合流体機械の推進装置。 | |
JP2017501083A5 (ru) | ||
RU2015143082A (ru) | Судовая туннельная винтовая водометная движительная система | |
RU144752U1 (ru) | Водометный движитель | |
RU2540188C2 (ru) | Водометный движитель | |
KR20130002144U (ko) | 선박용 프로펠러 | |
RU2647406C1 (ru) | Эжекторный двухконтурный водометный движитель для подводных аппаратов | |
RU2538748C1 (ru) | Водометный движитель | |
RU2440277C2 (ru) | Система активного управления движением судна | |
RU2617310C2 (ru) | Комбинированный двигательно-движительный комплекс судна | |
US1267506A (en) | Propeller device. | |
RU2523720C2 (ru) | Водометный движитель | |
KR20140072824A (ko) | 덕트 장치 | |
RU2750561C1 (ru) | Водометный движитель с крыльчатым обтекателем | |
RU2585207C1 (ru) | Водометный двигательно-движительный комплекс | |
RU2816729C1 (ru) | Способ работы водометного водного движителя | |
RU2176609C2 (ru) | Активное подводное крыло | |
RU159562U1 (ru) | Водометный движитель | |
RU2718816C1 (ru) | Способ для снижения лобового сопротивления при обтекании тела потоком жидкой или газовой среды |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20160508 |
|
NF4A | Reinstatement of patent |
Effective date: 20190527 |