RU2228878C2 - Propeller - Google Patents
Propeller Download PDFInfo
- Publication number
- RU2228878C2 RU2228878C2 RU2001121691/11A RU2001121691A RU2228878C2 RU 2228878 C2 RU2228878 C2 RU 2228878C2 RU 2001121691/11 A RU2001121691/11 A RU 2001121691/11A RU 2001121691 A RU2001121691 A RU 2001121691A RU 2228878 C2 RU2228878 C2 RU 2228878C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- hub
- blades
- propeller
- parabolas
- radius
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Structures Of Non-Positive Displacement Pumps (AREA)
Abstract
Description
Сущностью изобретения является создание лопасти винта и на ее основе гребного винта, обладающего улучшенными силовыми характеристиками с меньшим шумовым эффектом и уменьшенной кавитацией.The essence of the invention is the creation of a propeller blade and, based on it, a propeller having improved power characteristics with less noise effect and reduced cavitation.
Предложен гребной винт, профиль лопастей которого представляет пересечение двух парабол: Y1=K1X1/2 и Y2=K2X1/2+2R, формы лопастей вписаны в параболу Y1=K1X1/2 в прямоугольных декартовых координатах.A propeller is proposed, the blade profile of which represents the intersection of two parabolas: Y 1 = K 1 X 1/2 and Y 2 = K 2 X 1/2 + 2R, the shape of the blades is inscribed in the parabola Y 1 = K 1 X 1/2 in rectangular Cartesian coordinates.
Две параболы Y1 и Y2 соприкасаются на оси Y с полуокружностью радиусом R - задняя кромка. Передняя кромка имеет закругление на расстоянии R от точки пересечения парабол радиусом Rq ≤ R для улучшения обтекаемости.Two parabolas Y 1 and Y 2 are in contact on the Y axis with a semicircle of radius R - the trailing edge. The leading edge is rounded at a distance R from the point of intersection of the parabolas of radius R q ≤ R to improve streamlining.
Лопасть гребного винта имеет стабилизирующую плоскость, являющуюся касательной к верхней плоскости винта и служит для уменьшения шума и кавитации.The propeller blade has a stabilizing plane that is tangent to the upper plane of the screw and serves to reduce noise and cavitation.
Изобретение относится к области судостроения, к построению гребных винтов, используемых в качестве корабельных движителей.The invention relates to the field of shipbuilding, to the construction of propellers used as ship propulsors.
В гребном винте, принятом за прототип (1), содержащем ступицу, лопасти выпукло-вогнутого сечения с винтовой поверхностью чашеообразной формы следует отметить следующие недостатки:In the propeller adopted for the prototype (1) containing the hub, the blades of a convex-concave section with a helical surface of a cup-shaped form, the following disadvantages should be noted:
- форма лопастей чашеобразная, что не обеспечивает нужную фокусировку потока;- the shape of the blades is cup-shaped, which does not provide the necessary focusing of the flow;
- лопасти выходят за пределы ступицы на 1/3 длины, вследствие чего мало участвуют в увеличении мощности потока;- the blades extend beyond the hub by 1/3 of the length, as a result of which they participate little in increasing the power of the flow;
- сечение лопастей линейное (плоскость определенной толщины), что ведет к утяжелению конструкции при обеспечении необходимой прочности;- the cross section of the blades is linear (a plane of a certain thickness), which leads to a heavier structure while ensuring the necessary strength;
Изобретение предназначено для увеличения тяги гребного винта при уменьшении шума и кавитации.The invention is intended to increase propeller thrust while reducing noise and cavitation.
Технический результат достигается за счет того, что профиль лопасти гребного вала образуется пересечением двух парабол: Y1=K1X1/2 и Y2=K2X1/2+2R, фиг.1, а форма лопастей вписывается в параболу Y1=K1X1/2, фиг.2 (3).The technical result is achieved due to the fact that the profile of the propeller shaft blades is formed by the intersection of two parabolas: Y 1 = K 1 X 1/2 and Y 2 = K 2 X 1/2 + 2R, Fig. 1, and the shape of the blades fits into the parabola Y 1 = K 1 X 1/2 , Fig. 2 (3).
Две параболы соприкасаются на оси Y с полуокружностью радиусом R - задняя кромка, которая вписывается в тело ступицы, создавая необходимую прочность, фиг.1 (2).Two parabolas are in contact on the Y axis with a semicircle of radius R - the trailing edge, which fits into the body of the hub, creating the necessary strength, Fig. 1 (2).
Передняя кромка имеет закругление радиусом Rq<Ri на расстоянии Ri от точки пересечения парабол для улучшения обтекаемости, фиг.1 (1).The leading edge has a rounded radius R q <R i at a distance R i from the point of intersection of the parabolas to improve streamlining, Fig. 1 (1).
Текущая координата точки пересечения парабол на оси X Li и текущий радиус Ri находятся из формулThe current coordinate of the point of intersection of the parabolas on the axis XL i and the current radius R i are found from the formulas
где R0i - текущая длина лопасти гребного винта в метрах на ступице. Отсчет ведется от начала координат.where R 0i is the current length of the propeller blade in meters on the hub. The countdown is from the origin.
Коэффициенты выбираются из следующих величин:The coefficients are selected from the following values:
K=>1; K1=>0,5; К2=(0,1÷0,6)·К1; К3<=0,1; K =>1; K 1 =>0.5; K 2 = (0.1 ÷ 0.6) · K 1 ; K 3 <= 0.1;
Во (2) отмечается, что к задней кромке профиля может крепиться элемент в виде пластины или клина сравнительно малых размеров, но не более 0,15 хорды.In (2), it is noted that an element in the form of a plate or wedge of relatively small sizes, but not more than 0.15 chords, can be attached to the trailing edge of the profile.
Задняя плоскость винта имеет стабилизирующую плоскость, которая является касательной к верхней (можно к нижней) плоскости лопасти гребного винта и служит для уменьшения шума и кавитации, фиг 2 (1).The rear plane of the screw has a stabilizing plane, which is tangent to the upper (possibly lower) plane of the propeller blade and serves to reduce noise and cavitation, Fig 2 (1).
Стабилизирующая плоскость образуется сектором плоскости с максимальной величиной в конце задней лопасти винта, равной L0<=Rтах, и плавно уменьшающаяся до нуля примерно на 1/3 длины задней плоскости лопасти винта. На малых радиусах винта огибание водной среды происходит равномерно, без кавитации.The stabilizing plane is formed by a sector of the plane with a maximum value at the end of the rear propeller blade equal to L 0 <= R max , and gradually decreases to zero by about 1/3 of the length of the rear plane of the propeller blade. At small radii of the screw, the bending of the aqueous medium occurs evenly, without cavitation.
Размеры стабилизирующей плоскости следует выбирать наименьшими, так как при увеличении ее площади резко падает КПД винта.The dimensions of the stabilizing plane should be chosen as the smallest, since with an increase in its area the screw efficiency drops sharply.
РАБОТА ГРЕБНОГО ВИНТАROW SCREW WORK
При вращении гребного винта лопасти отбрасывают воду в направлении вдоль оси ступицы, фиг.2 (2), что способствует формированию направленного потока. Выполнение лопастей гребного винта, фиг.2 (3), в виде пересекающихся плоскостей парабол, вписанных в параболу, фиг.2 (3), способствует формированию равномерно направленного потока воды, сходящего с лопастей с фокусировкой его в противоположном движению судна направлении. Наличие стабилизирующей плоскости позволяет снизить шум и кавитацию.When the propeller rotates, the blades discard water in the direction along the axis of the hub, Fig. 2 (2), which contributes to the formation of a directed flow. The implementation of the propeller blades, figure 2 (3), in the form of intersecting planes of parabolas inscribed in the parabola, figure 2 (3), contributes to the formation of a uniformly directed flow of water coming off the blades with its focus in the opposite direction of the vessel. The presence of a stabilizing plane reduces noise and cavitation.
Для уменьшения кавитации лопасти гребного винта, т.е. уменьшения образования воздушных пузырьков, возникающих при кипении вследствие резкого падения давления, необходимо предусмотреть малые дополнительные и подкачивающие лопасти Rдоп с максимальным растромTo reduce cavitation of the propeller blade, i.e. to reduce the formation of air bubbles that occur during boiling due to a sharp drop in pressure, it is necessary to provide small additional and boost blades R add with a maximum raster
Эти дополнительные лопасти создают повышение давления воды на “уходящих” основных рабочих лопастях, тем самым в определенной степени снижают резкое падение давления на основных лопастях, в результате чего уменьшается кавитация.These additional blades create an increase in water pressure on the "outgoing" main working blades, thereby to some extent reduce a sharp drop in pressure on the main blades, resulting in reduced cavitation.
Для повышения производительности и фокусировки потока сами лопасти на ступице необходимо формировать по параболе Y0=К0Х1/2, где коэффициент К0 ≥ 0,7.To increase productivity and focus the flow, the blades themselves on the hub must be formed along the parabola Y 0 = K 0 X 1/2 , where the coefficient K 0 ≥ 0.7.
Все это позволяет повысить КПД и качественные и эксплуатационные характеристики гребного винта.All this allows you to increase the efficiency and quality and operational characteristics of the propeller.
Проведенные на изготовленных макетах сравнительные оценочные испытания показали КПД предлагаемого гребного винта примерно на 10% выше по сравнению с известным (1) при уменьшении габаритов примерно на 30%.Comparative evaluation tests carried out on the manufactured mock-ups showed the efficiency of the proposed propeller approximately 10% higher than the known one (1) with a decrease in dimensions of approximately 30%.
Предлагаемый гребной винт может эффективно использоваться в ледоколах, где гребной винт устанавливается впереди и служит ледорубом.The proposed propeller can be effectively used in icebreakers, where the propeller is installed in front and serves as an ice ax.
ИСТОЧНИКИ ИНФОРМАЦИИSOURCES OF INFORMATION
1. Кл. В 63 Н 1/26 1/14, 1995, патент 2108265.1. Cl. B 63 H 1/26 1/14, 1995, patent 2108265.
2. Кл. В 63 H 1/26 1999, патент 2127208.2. Cl. B 63 H 1/26 1999, patent 2127208.
Claims (2)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2001121691/11A RU2228878C2 (en) | 2001-08-03 | 2001-08-03 | Propeller |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2001121691/11A RU2228878C2 (en) | 2001-08-03 | 2001-08-03 | Propeller |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2001121691A RU2001121691A (en) | 2003-07-10 |
| RU2228878C2 true RU2228878C2 (en) | 2004-05-20 |
Family
ID=32678229
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2001121691/11A RU2228878C2 (en) | 2001-08-03 | 2001-08-03 | Propeller |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2228878C2 (en) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2314968C1 (en) * | 2006-06-13 | 2008-01-20 | Иван Давыдович Востропятов | Propeller |
| RU2452653C2 (en) * | 2010-06-08 | 2012-06-10 | Николай Алексеевич Калашников | Screw propeller of kalashnikov's design |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2108265C1 (en) * | 1995-06-26 | 1998-04-10 | Селезнев Юрий Викторович | Propeller |
| RU2127208C1 (en) * | 1996-03-26 | 1999-03-10 | Балтийская машиностроительная компания Акционерное общество открытого типа "Балтийский завод" | Hydraulic propeller blade |
| US6086438A (en) * | 1999-06-23 | 2000-07-11 | Wang; Calvin S. | Propeller hitch cover |
-
2001
- 2001-08-03 RU RU2001121691/11A patent/RU2228878C2/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2108265C1 (en) * | 1995-06-26 | 1998-04-10 | Селезнев Юрий Викторович | Propeller |
| RU2127208C1 (en) * | 1996-03-26 | 1999-03-10 | Балтийская машиностроительная компания Акционерное общество открытого типа "Балтийский завод" | Hydraulic propeller blade |
| US6086438A (en) * | 1999-06-23 | 2000-07-11 | Wang; Calvin S. | Propeller hitch cover |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| БАСИН А.М., МИНИОВИЧ И.Я. Теория и расчет гребных винтов. - Л.: Судпромгиз, 1965, с.461-465. * |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2314968C1 (en) * | 2006-06-13 | 2008-01-20 | Иван Давыдович Востропятов | Propeller |
| RU2452653C2 (en) * | 2010-06-08 | 2012-06-10 | Николай Алексеевич Калашников | Screw propeller of kalashnikov's design |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| EP0236409B1 (en) | Foil | |
| WO2010116770A1 (en) | Ship propulsion device and ship with same | |
| US4538537A (en) | Ship hull for single-screw vessel, twin-screw vessel with two aftbodies and catamaran | |
| KR20080092850A (en) | Ship | |
| US20130287582A1 (en) | High efficiency propeller blade with increased pressure side surface | |
| RU2228878C2 (en) | Propeller | |
| JPS5950889A (en) | Stern fin to control stern eddy | |
| JPH02279490A (en) | Propulsion device for vessel | |
| RU2127208C1 (en) | Hydraulic propeller blade | |
| US1546554A (en) | Screw propeller | |
| EP1507701A1 (en) | Propeller shafts | |
| US20050076819A1 (en) | Apparatus and method for reducing hydrofoil cavitation | |
| JP2006321306A (en) | Ship with bow fin | |
| RU2228882C2 (en) | Propeller blade | |
| JP5154629B2 (en) | The shape of the bow of the enlarged ship | |
| US1943934A (en) | Marine screw propeller | |
| JPH07196084A (en) | Marine propeller | |
| US4780058A (en) | Stable fluid foil section | |
| JPH05193567A (en) | Wing with streamline wing shape for ship | |
| NL1021654C2 (en) | Boat with propeller tunnel, has tunnel cavity surface remaining constant on upstream side of propeller | |
| RU2102278C1 (en) | Marine water-jet propeller | |
| JP2006051895A (en) | Stern structure for high-speed ship | |
| JPS58491A (en) | Device for improving propulsion efficiency of ship | |
| NL9401970A (en) | Screw. | |
| KR100320152B1 (en) | Marine propellers, hydrofoils of hydrofoils and wing sections of air propellers. |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20100804 |