RU2726020C1 - Radial rotary propulsor - Google Patents

Radial rotary propulsor Download PDF

Info

Publication number
RU2726020C1
RU2726020C1 RU2020107779A RU2020107779A RU2726020C1 RU 2726020 C1 RU2726020 C1 RU 2726020C1 RU 2020107779 A RU2020107779 A RU 2020107779A RU 2020107779 A RU2020107779 A RU 2020107779A RU 2726020 C1 RU2726020 C1 RU 2726020C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
impeller
propulsor
end wall
inlet
mover
Prior art date
Application number
RU2020107779A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Алексей Евгеньевич Грипас
Original Assignee
Алексей Евгеньевич Грипас
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 Алексей Евгеньевич Грипас filed Critical Алексей Евгеньевич Грипас
Priority to RU2020107779A priority Critical patent/RU2726020C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2726020C1 publication Critical patent/RU2726020C1/en

Links

Images

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B64—AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
    • B64C—AEROPLANES; HELICOPTERS
    • B64C11/00—Propellers, e.g. of ducted type; Features common to propellers and rotors for rotorcraft
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T50/00—Aeronautics or air transport
    • Y02T50/40—Weight reduction

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Aviation & Aerospace Engineering (AREA)
  • Structures Of Non-Positive Displacement Pumps (AREA)

Abstract

FIELD: machine building.SUBSTANCE: invention relates to devices for creation of thrust in gaseous and liquid media. Radial rotary propulsor consists of rotary impeller and external housing designed to convert velocity head created by impeller due to thrust of propulsor. Propulsor consists of side walls with inlet holes coaxial to impeller to enter working medium and end wall. End wall is connected with side walls and consists of sections, one of which forms an outlet channel for discharge of working medium flow, section of which increases in direction of rotation of impeller. Second section of the end wall is located with minimum clearance from blades of the impeller in radial direction. On the inlet of the propulsor casing a nozzle is installed, a ram flow is directed to the impeller inlet, and at the outlet of the casing channel the nozzle is installed, which is made with possibility to change speed and direction of the flow leaving the propulsor.EFFECT: higher efficiency of thrust development, reduced dimensions and weight of the device, reduced drag during movement in the medium flow, reduced noise during operation and absence of danger from open moving parts of the device.3 cl, 3 dwg

Description

Изобретение относится к устройствам для создания тяги (движущей силы) в газообразной и жидкой среде. Радиальный роторный движитель может быть использован на воздушных, наземных, водных и подводных транспортных средствах, а также в игрушках, аттракционах и в сфере развлечений.The invention relates to devices for generating traction (driving force) in a gaseous and liquid medium. Radial rotary mover can be used on air, land, water and underwater vehicles, as well as in toys, attractions and in the field of entertainment.

Известен Гидроаэродинамический движитель [Патент RU №2136539, опубл. 10.09.1999, МПК В63Н 11/08, В63Н 5/14, В64С 11/00] с корпусом и установленным в нем рабочим колесом с радиальными лопатками, внутренняя боковая поверхность корпуса выполнена в виде полуцилиндра, установленного с минимальными зазорами между ним и лопатками. С поверхностью полуцилиндра плавно сопряжены параллельные между собой боковые плоскости, длина каждой из которых не менее радиуса полуцилиндра. Одна из боковых поверхностей корпуса имеет вырез, радиус которого меньше радиуса полуцилиндра.Known hydroaerodynamic propulsion [Patent RU No. 2136539, publ. 09/10/1999, IPC V63H 11/08, V63H 5/14, V64C 11/00] with a casing and an impeller with radial blades installed in it, the inner side surface of the casing is made in the form of a half cylinder installed with minimal gaps between it and the blades. Side surfaces parallel to each other are smoothly interfaced with the surface of the half-cylinder, the length of each of which is not less than the radius of the half-cylinder. One of the side surfaces of the housing has a cutout whose radius is smaller than the radius of the half-cylinder.

Указанное решение обладает низкой эффективностью создания тяги по отношению к затраченной мощности, габаритам и весу устройства. Управление транспортным средством осуществляется за счет поворота корпуса движителя, что усложняет его конструкцию.The specified solution has a low efficiency of creating traction in relation to the expended power, dimensions and weight of the device. The vehicle is controlled by rotating the housing of the mover, which complicates its design.

Известен движитель [Заявка RU №2017100804, МПК B64G 1/14, опубл. 12.04.2017], приводимый в движение двигателем, причем наружному периметру пустотелого ротора размещены два ряда радиальных каналов, соединенных между собой, имеющих разные внутренние объемы, причем каналы меньшего объема искривлены в плоскостях, которым принадлежит ось вращения ротора, в направлении, противоположном направлению создаваемой движущей силы. Создают движущую силу транспортного средства путем вращения тела вокруг собственной оси с использованием двигателя, отличающийся тем, что движущую силу создают в плоскости вращения движителя, за счет ускорения жидкого рабочего тела в радиально расположенных каналах твердого тела, при оказании противодействия движению жидкого рабочего тела с помощью гидрозатвора или скоростного напора встречного потока рабочего тела, путем регулирования расхода рабочего тела через радиальные каналы, расположенные по разные стороны относительно оси вращения ротора движителя.Known mover [Application RU No. 201700804, IPC B64G 1/14, publ. 04/12/2017], driven by the engine, and the outer perimeter of the hollow rotor placed two rows of radial channels interconnected, having different internal volumes, and the channels of smaller volume are curved in the planes that belong to the axis of rotation of the rotor, in the opposite direction driving force. The vehicle’s driving force is created by rotating the body around its own axis using an engine, characterized in that the driving force is created in the plane of rotation of the mover, by accelerating the liquid working fluid in the radially located channels of the solid, while counteracting the movement of the liquid working fluid by means of a hydraulic lock or the pressure head of the oncoming flow of the working fluid, by regulating the flow rate of the working fluid through radial channels located on different sides relative to the axis of rotation of the propeller rotor.

Недостатком данного решения является низкая эффективность, сложная конструкция, большие габариты и вес устройства.The disadvantage of this solution is low efficiency, complex design, large dimensions and weight of the device.

Известен центробежный вентилятор улитка [см. https://oventilyacii.ru/ventilyaciya/ulitka-ventilyatsionnaya-osobennosti-vytyazhnogo-tsentrobezhnogo-ventilyatora.html], включающий радиальное колесо с многочисленными лопатками. Рабочий элемент находится в спиральной камере, что позволяет обеспечить максимально возможную эффективность нагнетания воздуха. Лопасти на колесе выполняются изогнутыми, прямыми или в виде крыла птицы.A centrifugal snail fan is known [see https://oventilyacii.ru/ventilyaciya/ulitka-ventilyatsionnaya-osobennosti-vytyazhnogo-tsentrobezhnogo-ventilyatora.html], including a radial wheel with numerous blades. The working element is located in a spiral chamber, which allows for the highest possible efficiency of air injection. The blades on the wheel are curved, straight or in the form of a bird's wing.

Недостатком данного решения является недостаточная эффективность, необходимая для получения силы тяги.The disadvantage of this solution is the lack of efficiency necessary to obtain traction.

Задачей изобретения является повышение эффективности работы устройства в неподвижной среде и в набегающем потоке при движении.The objective of the invention is to increase the efficiency of the device in a stationary environment and in a free stream during movement.

Техническим результатом является увеличение эффективности создания силы тяги, снижение габаритов и веса устройства, снижение лобового сопротивления при движении в потоке среды, уменьшение шума при работе и отсутствие опасности от открытых движущихся частей устройства. В случае использования движителя в положении с горизонтальной осью вращения, нет необходимости компенсировать реактивный момент от вращения крыльчатки.The technical result is to increase the efficiency of creating traction, reducing the dimensions and weight of the device, reducing drag when moving in a medium flow, reducing noise during operation and the absence of danger from open moving parts of the device. In the case of using a mover in a position with a horizontal axis of rotation, there is no need to compensate for the reactive moment from the rotation of the impeller.

Технический результат достигается за счет того, что радиальный роторный движитель состоит из вращающейся крыльчатки и внешнего корпуса, предназначенного для преобразования скоростного напора, создаваемого крыльчаткой, в силу тяги движителя, и состоящего из боковых стенок с впускными отверстиями соосно крыльчатке для входа рабочей среды и торцевой стенки, соединенной с боковыми стенками и состоящей из участков, один из которых образует выпускной канал для отвода потока рабочей среды, сечение которого увеличивается по направлению вращения крыльчатки, второй участок торцевой стенки расположен с минимальным зазором от лопаток крыльчатки в радиальном направлении.The technical result is achieved due to the fact that the radial rotary mover consists of a rotating impeller and an external casing, designed to convert the high-pressure head created by the impeller, due to the thrust of the mover, and consisting of side walls with inlet openings aligned with the impeller for the input of the working medium and the end wall connected to the side walls and consisting of sections, one of which forms an outlet channel for diverting the flow of the working medium, the cross section of which increases in the direction of rotation of the impeller, the second section of the end wall is located with a minimum clearance from the impeller blades in the radial direction.

Особенностью предложенного технического решения является то, что на входном отверстии корпуса движителя установлена насадка, направляющая на вход крыльчатки набегающий поток, образующийся при движении движителя во внешней среде и/или создающая дополнительную подъемную силу при движении движителя в среде, а на выходе канала корпуса установлена насадка, выполненная с возможностью изменения скорости и направление потока, выходящего из движителя.A feature of the proposed technical solution is that a nozzle is installed on the inlet of the propeller housing, directing the incoming flow to the impeller inlet, which is generated when the propeller moves in the external environment and / or creates additional lifting force when the propulsor moves in the medium, and a nozzle is installed at the outlet of the housing channel made with the possibility of changing the speed and direction of the stream exiting the propulsion device.

На Фиг. 1 представлен движитель в разрезе.In FIG. 1 shows a mover in section.

На Фиг. 2 представлен общий вид движителя с насадками.In FIG. 2 shows a General view of the propulsion with nozzles.

На Фиг. 3 представлен движитель вид сбоку и с торцевой стороны.In FIG. 3 shows a mover side view and from the front side.

Устройство состоит из крыльчатки 1 и внешнего корпуса 2.The device consists of an impeller 1 and an outer casing 2.

Крыльчатка 1 представляет собой колесо с лопатками (на фиг. не обозначены). Лопатки могут быть расположены радиально, наклонены навстречу или против вращения колеса. Лопатки могут быть плоскими, изогнутыми и иметь аэродинамический профиль. Лопатки могут быть открытыми или покрываться крышкой с отверстием для подвода рабочей среды. Рабочая среда может поступать в крыльчатку 1 с одной или двух сторон крыльчатки 1.The impeller 1 is a wheel with blades (not shown in FIG.). The blades can be located radially, tilted towards or against the rotation of the wheel. The blades can be flat, curved and have an aerodynamic profile. The blades can be open or covered with a lid with a hole for supplying a working medium. The working medium may enter the impeller 1 from one or two sides of the impeller 1.

Корпус 2 состоит из боковых стенок 3, закрывающих крыльчатку 1 с двух сторон, между которыми вращается крыльчатка. В одной или обеих боковых стенках 3 выполнено отверстие 4 соосно крыльчатке. По окружности крыльчатка 1 закрыта торцевой стенкой 5. Торцевая стенка 5 соединена с боковыми стенками 3 и состоит из участков (на фиг. не обозначены) плоских и/или цилиндрических и/или спиральных участков и/или участков другой формы, один из которых образует выпускной канал для отвода потока рабочей среды, сечение которого увеличивается по направлению вращения крыльчатки, второй участок торцевой стенки расположен с минимальным зазором от лопаток крыльчатки в радиальном направлении.The housing 2 consists of side walls 3 covering the impeller 1 on two sides, between which the impeller rotates. In one or both side walls 3, a hole 4 is made coaxially to the impeller. Around the impeller 1 is closed by the end wall 5. The end wall 5 is connected to the side walls 3 and consists of sections (not shown in FIG.) Of flat and / or cylindrical and / or spiral sections and / or sections of another shape, one of which forms an outlet a channel for draining the flow of the working medium, the cross section of which increases in the direction of rotation of the impeller, the second section of the end wall is located with a minimum clearance from the impeller blades in the radial direction.

На входном отверстии корпуса 2 движителя может быть установлена насадка 6, направляющая на вход крыльчатки 1 набегающий поток, образующийся при движении движителя во внешней среде и/или создающая дополнительную подъемную силу при движении движителя в среде, а на выходе канала корпуса 2 может быть установлена насадка 7, выполненная с возможностью изменения скорости и направления потока, выходящего из движителя.At the inlet of the housing 2 of the mover, a nozzle 6 can be installed, directing the incoming flow to the inlet of the impeller 1, generated when the mover moves in the external environment and / or creates additional lifting force when the mover moves in the medium, and a nozzle can be installed at the outlet of the channel of the housing 2 7, configured to change the speed and direction of the stream exiting the propulsion device.

Радиальный роторный движитель работает следующим образом.Radial rotary mover operates as follows.

Крыльчатка 1 приводится во вращение внутри корпуса 2 при помощи двигателя (на фиг. не представлен). Рабочая среда поступает в крыльчатку 1, приводится во вращательное движение и под действием центробежной силы перемещается к периферии крыльчатки 1. Далее рабочая среда выбрасывается из крыльчатки 1 во внутреннюю полость корпуса 2, предназначенного для отвода потока рабочей среды, где меняет направление и скорость движения и создает избыточное давление, определяющее силу тяги устройства.The impeller 1 is driven into rotation inside the housing 2 by means of an engine (not shown in FIG.). The working medium enters the impeller 1, is rotationally driven, and moves under the influence of centrifugal force to the periphery of the impeller 1. Next, the working medium is ejected from the impeller 1 into the internal cavity of the casing 2, designed to divert the flow of the working medium, where it changes the direction and speed of movement and creates excessive pressure, which determines the traction force of the device.

Насадка 6, установленная на входном отверстии 4 корпуса 2 направляет на вход крыльчатки 1 набегающий поток, образующийся при движении движителя во внешней среде, и/или создает дополнительную подъемную силу при движении движителя в среде, а также стабилизирует положение движителя в потоке среды. Насадка 7, установленная на выходе канала корпуса 2 может быть выполнена с возможностью изменения скорости и направления потока, выходящего из движителя, что позволяет управлять движением устройства во внешней среде.The nozzle 6 mounted on the inlet 4 of the housing 2 directs the incoming flow generated during the movement of the mover in the external medium to the impeller 1 and / or creates additional lifting force when the mover moves in the medium, and also stabilizes the position of the mover in the medium flow. The nozzle 7 installed at the output of the channel of the housing 2 can be made with the possibility of changing the speed and direction of the flow exiting the propulsion device, which allows you to control the movement of the device in the external environment.

Claims (3)

1. Радиальный роторный движитель, состоящий из крыльчатки, вращающейся внутри корпуса, предназначенного для преобразования скоростного напора, создаваемого крыльчаткой, в силу тяги движителя и состоящего из боковых стенок с впускными отверстиями соосно крыльчатке для входа рабочей среды и торцевой стенки, соединенной с боковыми стенками и состоящей из участков, один из которых образует выпускной канал для отвода потока рабочей среды, сечение которого увеличивается по направлению вращения крыльчатки, второй участок торцевой стенки расположен с минимальным зазором от лопаток крыльчатки в радиальном направлении.1. A radial rotary mover, consisting of an impeller rotating inside the housing, designed to convert the high-pressure head created by the impeller, due to the propulsion of the mover and consisting of side walls with inlet openings coaxially to the impeller for entering the working medium and the end wall connected to the side walls and consisting of sections, one of which forms an outlet channel for diverting the flow of the working medium, the cross section of which increases in the direction of rotation of the impeller, the second section of the end wall is located with a minimum clearance from the impeller blades in the radial direction. 2. Радиальный роторный движитель по п. 1, характеризующийся тем, что на входном отверстии корпуса установлена насадка, направляющая на вход крыльчатки набегающий поток, образующийся при движении движителя во внешней среде, и/или создающая дополнительную подъемную силу при движении движителя в среде.2. The radial rotary mover according to claim 1, characterized in that a nozzle is installed on the inlet of the housing, directing the incoming flow to the impeller inlet, generated when the mover moves in the external environment, and / or creates additional lifting force when the mover moves in the medium. 3. Радиальный роторный движитель по п. 1, характеризующийся тем, что на выходе канала корпуса установлена насадка, выполненная с возможностью изменения скорости и направления потока, выходящего из движителя.3. The radial rotary propulsion device according to claim 1, characterized in that a nozzle is installed at the outlet of the channel of the housing, configured to change the speed and direction of the flow exiting the propulsion device.
RU2020107779A 2020-02-20 2020-02-20 Radial rotary propulsor RU2726020C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2020107779A RU2726020C1 (en) 2020-02-20 2020-02-20 Radial rotary propulsor

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2020107779A RU2726020C1 (en) 2020-02-20 2020-02-20 Radial rotary propulsor

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2726020C1 true RU2726020C1 (en) 2020-07-08

Family

ID=71509867

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2020107779A RU2726020C1 (en) 2020-02-20 2020-02-20 Radial rotary propulsor

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2726020C1 (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2767858C2 (en) * 2020-08-12 2022-03-22 Роман Ильдусович Ильясов Method and apparatus for creating thrust by a bladeless rotor
RU2816858C1 (en) * 2023-09-29 2024-04-05 Юрий Александрович Белецкий Method of creating torque on a shaft

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6050520A (en) * 1998-09-21 2000-04-18 Kirla; Stanley J. Vertical take off and landing aircraft
RU2214944C2 (en) * 2001-08-20 2003-10-27 Сафонов Петр Дмитриевич Propulsor
RU2018122927A (en) * 2018-06-25 2019-12-26 Георгий Борисович Модягин Universal centrifugal propulsion device (UCD) for aircraft, various types of ships, submarines, torpedoes and its principle of operation

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6050520A (en) * 1998-09-21 2000-04-18 Kirla; Stanley J. Vertical take off and landing aircraft
RU2214944C2 (en) * 2001-08-20 2003-10-27 Сафонов Петр Дмитриевич Propulsor
RU2018122927A (en) * 2018-06-25 2019-12-26 Георгий Борисович Модягин Universal centrifugal propulsion device (UCD) for aircraft, various types of ships, submarines, torpedoes and its principle of operation

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2767858C2 (en) * 2020-08-12 2022-03-22 Роман Ильдусович Ильясов Method and apparatus for creating thrust by a bladeless rotor
RU2816858C1 (en) * 2023-09-29 2024-04-05 Юрий Александрович Белецкий Method of creating torque on a shaft

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR100445508B1 (en) Rotor
US4279569A (en) Cross-flow turbine machine
RU2554587C1 (en) Device with centrifugal separator
US20090214338A1 (en) Propeller Propulsion Systems Using Mixer Ejectors
US7125224B2 (en) Rotary kinetic tangential pump
JP7191824B2 (en) turbine
US4004541A (en) Jet boat pump
JP2011518976A (en) Hydro turbine with mixer and ejector
US7241106B2 (en) Combined cycle boundary layer turbine
RU2726020C1 (en) Radial rotary propulsor
US5383802A (en) Propulsion system
JP2578396B2 (en) Fluid energy converter
KR970005061B1 (en) Water jet propulsion module
US5558509A (en) Sliding-blade water jet propulsion apparatus for watercraft
EA012818B1 (en) Rotor for rotary machine and a rotary machine
JPS642786B2 (en)
CN102588296B (en) Turbo-type pneumatic submersible pump with multiple nozzles
CN112855563B (en) Novel counter-rotating pump structure and working mode thereof
RU2305191C2 (en) Rotary hydraulic machine
US4773818A (en) Turbine
KR100918808B1 (en) Vortex core ejection pump
CN201074577Y (en) High speed spraying pump under water
RU2816729C1 (en) Water-jet propulsor operation method
RU2009148052A (en) METHOD FOR CRAWLING FOR A VEHICLE INTENDED FOR MOVEMENT IN A FLUID
CN101100986A (en) Underwater high-velocity jet pump