RU2550227C1

RU2550227C1 - Rotor device using magnus effect

Info

Publication number: RU2550227C1
Application number: RU2013148179/06A
Authority: RU
Inventors: Владимир Петрович Локтионов
Original assignee: Владимир Петрович Локтионов
Priority date: 2013-10-29
Filing date: 2013-10-29
Publication date: 2015-05-10
Also published as: RU2013148179A

Abstract

FIELD: machine building.

SUBSTANCE: rotor device using the Magnus effect contains at least one rotor, rotor rotating ring kinematically linked with the rotor and secured on the device casing, and shaft secured in the device casing and kinematically linked with the drive and electric generator. The rotor is secured on the shaft, and at place of engagement with the rotors rotating ring has significantly lesser diameter then the diameter of the rest rotor part; and during rotation around axis of the device shaft per one cycle it makes significantly more rotations around its axis then the rotor makes without the diameter decreasing in the place of engagement with the rotors rotation ring.

EFFECT: increased movement speed of the rotor surface and hence during its flow-around by the flow to increasing of the Magnus effect action on the rotor and to increased device power.

2 dwg

Description

Область техники, к которой относится изобретение:The technical field to which the invention relates:

изобретение относится к электроэнергетике и может быть использовано для преобразования энергии движущейся среды в электрическую.The invention relates to the electric power industry and can be used to convert the energy of a moving medium into electrical energy.

Уровень техники:The prior art:

Известно роторно-лопастное рабочее колесо электрогенерирующего агрегата на основе Магнуса, являющееся наиболее близким по технической сущности и принятое автором за прототип, которое характеризуется наличием вала, закрепленного в корпусе, роторов и лопастей, закрепленных на этом валу, и кольца вращения роторов, установленного на корпусе и кинематически связанного с роторами для обеспечения вращения роторов вокруг своей оси.Known rotor-impeller of a Magnus-based power generating unit, which is the closest in technical essence and adopted by the author as a prototype, which is characterized by the presence of a shaft mounted in the housing, rotors and blades mounted on this shaft, and a rotation ring of rotors mounted on the housing and kinematically connected with the rotors to ensure rotation of the rotors around its axis.

(см. патент RU №2477811, МПК F03D 1/06, опубликовано 20.03.2013)(see patent RU No. 2477811, IPC F03D 1/06, published March 20, 2013)

Недостатком является малая скорость вращения ротора вокруг своей оси за один оборот вокруг оси вала устройства, которой недостаточно для возникновения эффекта Магнуса в наиболее полном объеме.The disadvantage is the low speed of rotation of the rotor around its axis in one revolution around the axis of the shaft of the device, which is not enough for the Magnus effect to occur in full.

Раскрытие изобретения.Disclosure of the invention.

В заявленном изобретении задачей является максимально возможное увеличение скорости вращения ротора вокруг своей оси за один оборот ротора вокруг оси вала устройства.In the claimed invention, the task is to maximize the speed of rotation of the rotor around its axis in one revolution of the rotor around the axis of the shaft of the device.

Технический результат, который может быть получен с помощью предлагаемого изобретения, сводится к усилению воздействия эффекта Магнуса на поверхность ротора при обтекании его потоком и увеличению мощности устройства.The technical result that can be obtained using the present invention is to enhance the effect of the Magnus effect on the surface of the rotor when it flows around it and increase the power of the device.

Технический результат достигается с помощью роторного устройства с использованием эффекта Магнуса, содержащего вал, заключенный в корпус и кинематически связанный с приводом и электрогенератором, роторы, закрепленные на валу, и кольцо вращения роторов, установленное на корпусе, при этом та часть ротора, которая кинематически связана с кольцом вращения роторов, имеет значительно меньший диаметр, чем диаметр остальной части ротора. Приводом вала может служить как лопастной винт, так и двигатель любого известного типа.The technical result is achieved using a rotary device using the Magnus effect, containing a shaft enclosed in a housing and kinematically connected to a drive and an electric generator, rotors mounted on a shaft, and a rotor ring of rotors mounted on the housing, while the part of the rotor that is kinematically connected with a rotor rotation ring, has a significantly smaller diameter than the diameter of the rest of the rotor. The drive of the shaft can be either a blade screw or an engine of any known type.

Таким образом, уменьшение диаметра той части ротора, которая кинематически связана с кольцом вращения ротора, в момент качения этой части ротора по кромке кольца вращения ротора приведет и к вращению ротора вокруг своей оси, и к значительному увеличению количества оборотов ротора вокруг своей оси за один оборот ротора вокруг оси вала. При этом уменьшенная в диаметре часть ротора может быть расположена в любом месте ротора, где это необходимо в каждом конкретном случае.Thus, a decrease in the diameter of the part of the rotor that is kinematically connected with the rotor ring of rotation, at the moment this part of the rotor rolls along the edge of the rotor rotation ring, will lead to rotor rotation around its axis and to a significant increase in the number of rotor revolutions around its axis in one revolution rotor around the axis of the shaft. Moreover, the part of the rotor reduced in diameter can be located anywhere on the rotor where it is necessary in each particular case.

Сцепление уменьшенной части ротора с кольцом вращения роторов, а также вала с приводом может быть осуществлено любым известным способом.The engagement of the reduced part of the rotor with the rotation ring of the rotors, as well as the drive shaft, can be carried out by any known method.

Материалы, из которых изготавливаются элементы устройства, применяются те же, что и для аналогичных устройств.The materials from which the elements of the device are made are used the same as for similar devices.

Краткое описание чертежей.A brief description of the drawings.

На фиг.1 показано роторное устройство с использованием эффекта Магнуса, вид спереди.Figure 1 shows a rotary device using the Magnus effect, front view.

На фиг.2 - то же, вид сбоку.Figure 2 is the same side view.

Описание изобретения.Description of the invention.

Роторное устройство с использованием эффекта Магнуса (фиг.1 и 2) имеет три основных элемента: ротор - 1 с уменьшенной в диаметре частью - 2 ротора - 1, кольцо - 4 вращения роторов и вал - 3.A rotary device using the Magnus effect (Figs. 1 and 2) has three main elements: a rotor - 1 with a smaller part in diameter - 2 rotors - 1, a ring - 4 rotor rotations and a shaft - 3.

Ротор - 1 с уменьшенной в диаметре частью - 2 роторов 1, которая кинематически связана с кольцом - 4 вращения роторов - 1, закрепленным на валу - 3 при помощи ступицы - 6. Кольцо - 4 вращения роторов установлено на корпусе - 5 устройства. Вал - 3 установлен внутри корпуса - 5 и кинематически связан с приводом и электрогенератором. На фиг.1 и 2 соединения вала - 3 приводом и электрогенератором не показано.The rotor - 1 with a smaller part - 2 rotors 1, which is kinematically connected with the ring - 4 rotor rotations - 1, mounted on the shaft - 3 with a hub - 6. Ring - 4 rotor rotations is installed on the body - 5 devices. The shaft - 3 is installed inside the housing - 5 and kinematically connected with the drive and the electric generator. In Fig.1 and 2, the connection of the shaft - 3 drive and an electric generator is not shown.

Принцип работы.Principle of operation.

Принцип работы роторного устройства с использованием эффекта Магнуса заключается в следующем.The principle of operation of a rotary device using the Magnus effect is as follows.

На фиг.1 и 2 под воздействием привода вал - 3 начинает вращать ротор - 1 в плоскости, перпендикулярной оси вала - 3. Ротор - 1, вращаясь вокруг оси вала - 3, под воздействием сцепления с кромкой кольца - 4 вращения ротора - 1 начинает вращаться вокруг своей оси посредством качения ротора - 1 по кромке кольца - 4 вращения роторов.In figures 1 and 2, under the influence of the drive, the shaft - 3 begins to rotate the rotor - 1 in a plane perpendicular to the axis of the shaft - 3. Rotor - 1, rotating around the axis of the shaft - 3, under the influence of adhesion with the edge of the ring - 4 rotation of the rotor - 1 starts rotate around its axis by rolling the rotor - 1 along the edge of the ring - 4 rotations of the rotors.

При одинаковом диаметре кольца - 4 вращения роторов и одинаковой скорости вращения ротора - 1 вокруг оси вала - 3, уменьшенная в диаметре в месте сцепления с кольцом - 4 вращения роторов часть - 2 ротора - 1 за один полный оборот ротора - 1 вокруг оси вала - 3 совершит значительно большее количество оборотов ротора - 1 вокруг своей оси, чем число оборотов вокруг своей оси способен совершить ротор - 1 без уменьшения его диаметра в месте сцепления ротора - 1 с кольцом - 4 вращения роторов. Это приведет к увеличению скорости движения поверхности ротора - 1 и при обтекании потоком усилению воздействия на ротор - 1 эффекта Магнуса и увеличению мощности устройства. Эта мощность через вал - 3 передается на электрогенератор.With the same diameter of the ring - 4 rotations of the rotors and the same rotational speed of the rotor - 1 around the axis of the shaft - 3, reduced in diameter at the point of engagement with the ring - 4 rotations of the rotors, part - 2 rotors - 1 for one full revolution of the rotor - 1 around the axis of the shaft - 3 will make a much larger number of revolutions of the rotor - 1 around its axis than the number of revolutions around its axis is able to make the rotor - 1 without reducing its diameter at the point of engagement of the rotor - 1 with the ring - 4 rotor rotations. This will lead to an increase in the velocity of the surface of the rotor - 1 and, when the flow flows around it, an increase in the effect of the Magnus effect on the rotor - 1 and an increase in the power of the device. This power is transmitted through the shaft - 3 to the electric generator.

Claims

A rotor device using the Magnus effect, consisting of a shaft connected to the drive and enclosed in the housing, at least one rotor mounted on the shaft, and a rotation ring of the rotor mounted on the housing and kinematically connected with the rotor, characterized in that that part of the rotor which is kinematically connected with the rotor rotation ring, has a much smaller diameter than the diameter of the rest of the rotor, which is affected by the Magnus effect.