Изобретение "Трубо-винтовой ротор"

 патент UA 93025, регистрация 10 января 2011, приоритет 13 июня 2006

Существует три принципиальных конструктивных схемы исполнения устройства ТВР.


Прототип №1 

(Смотрите  http://newwindturbine.blogspot.com/)

Представляет собой внутри пустотелый пропеллер, исполненный с входным общим центральным отверстием и выходными отверстиями на концовках лопастей соединенными конфузорным каналом, имеющим плавные угловые поворотные сопряжения является устройством объединяющим осевой нагнетатель и центробежный канально-ротоционный насос, в котором внешний винтовой контур -профилированные лопасти (далее ОН),при вращении, обеспечивает осевой поток, а каналы пустотелых лопастей с угловыми сопряжениями – радиально-поворотный, центробежный (далее ЦБН), более скоростной (относительно осевого) поток, от центра общего входа к концам ИС, нагнетательных отверстий на концовках лопастей и общим, совпадающим по направлению, результирующим выбросом потоков ОН и ЦБН.


Принципиальная схема прототипа №2 изобретения «Трубо-винтовой ротор»,http://inventionpipescrewrotorp2.blogspot.com/http://inventionpipescrewrotorp2.blogspot.com/2017/12/2.html


 представляет собой безлопастную конструкцию с одно или много элементным продольно-винтовым конфузором расположенным с угловым смещением относительно оси вращения выходного отверстия с двумя принципиально отличающимися друг от друга вариантами дислокации :1) осевой вход-осевой выход (ТВР2 О) и 2) осевой вход - радиально-тангенциальный боковой выход (ТВР2 Т90).


Прототип №3, 

в отличии от прототипа №2, - не имеет углового смещения относительно оси вращения внутреннего канала :


                      Рис.1 Общий вид -  выход. 
Рис.2 Общий вид - вход
                 
Рис 3 Соотношение площадей заполнения. Фронтальный вид

Представляет собой сложно-смешанную диффузорно-конфузорную, вогнуто-выпуклую конструкцию, имеющую рабочие поверхности:А) внутреннего диффузорного канала, преобразованного объемным исполнением двух плоскостей, установленных под разными углами крутизны,создающие расширяющийся от входа к выходу треугольный профиль лопасти,  в правильный конфузор и Б) внешнего периферийного контура, исполненного с сопряжением плоскостей лопастей установленных под разными углами по всей длине основания треугольника с окружным контуром, и образующего спиралевидные вогнутости внешнего контура.

Зачем нужны такие усложнения? Конфузор и диффузор обладают разными аэродинамическими характеристиками, (причем, что очень важно!), если их вращать в свободном потоке или принудительно  - аэродинамические характеристики меняются на прямо противоположные, по сравнению со стационарно расположенными, за счет эффекта центрифуги. Нас интересует исключительно именно этот динамический  вариант. Вращающийся параллельно набегающему потоку конфузор создает обратный поток за счет углового наклона стенок, отбрасывающего поток от центра к периферии, в отличие от вращающегося диффузора. 

Но на выходе любой турбины, для получения нужного нам направления движения потока, важно получить повышение скорости и падение давления, а этого никак не возможно в обычной конфузорно-диффузорной трубе, без, например, использования внутри диффузора дополнительной объемной конструкции - центрального конуса, преобразующего соотношение площадей входа/выхода из не рабочего в рабочее . 

Именно с учетом этой проблемы ,и с этой целью, важно изменить сечение внутреннего канала, но не за счет внедрения варианта с центральным  конусом, а за счет изменений объемов со стороны периферийного кольца. Поскольку наклоны углов и соотношения площадей плоскостей такой объемной лопасти разные, - они работают во внутреннем канале как винт в потоке. А его внешние открытые полости углубления с угловым расположением по всей длине от входа к выходу, за счет обтекания набегающего потока внешнего контура рабочего колеса устройства (эффект Коанда) также будут работать как винт-крыльчатка, дополнительно создавая и усиливая  вращательный момент устройства. Причем такая конструкция будет работать как в горизонтальном. так и вертикальном режимах 

Прототип №3 может быть использован и спроектирован и как движитель и как ветро-гидро- турбина . 

Его основное преимущество - задействование максимально возможной площади для отбрасывания исходящего потока в нужном направлении, для движителя - в осевом, для ветро-,гидро- турбин - в тангенциальном, при минимально возможном малом лобовом сопротивлении площадей рабочего органа, за счет использования двух контуров обтекания внутреннего и внешнего . 




Комментарии