гидротурбина
Классы МПК: | F03B7/00 Водяные колеса F03B13/00 Приспосабливание машин или двигателей для особых целей, агрегатирование машин или двигателей с приводимыми или приводящими устройствами; гидроэлектростанции и силовые установки или агрегаты |
Патентообладатель(и): | Устюжин Алексей Владимирович (RU) |
Приоритеты: |
подача заявки:
2003-11-04 публикация патента:
27.05.2006 |
Устройство предназначено для преобразования кинетической энергии потока воды малых рек и приливов. Гидротурбина содержит корпус и колесо с винтовой лопастью, при этом лопасть выполнена с полкой в виде цилиндрической спирали, закрепленной на лопасти с возможностью изменения вылета полки. Конструкция гидротурбины позволяет обеспечить увеличение передачи энергии потока колесу и уменьшить потери на трение о неподвижный корпус и тем самым повысить ее КПД. 2 ил.
Формула изобретения
Гидротурбина, содержащая корпус и колесо с винтовой лопастью, отличающаяся тем, что лопасть выполнена с полкой в виде цилиндрической спирали, закрепленной на лопасти с возможностью изменения вылета полки.
Описание изобретения к патенту
Изобретение относится к энергетике и может быть использовано для отбора энергии потока малых рек и приливов.
Известна гидротурбина, содержащая корпус и колесо с винтовой лопастью (винтовое колесо) - см. а.с. SU 1020619 F 03 B 13/12 на «Устройство для использования энергии морских приливов и отливов».
По своим признакам и достигаемому результату эта гидротурбина наиболее близка к заявляемой и принята за прототип.
Недостаток такой гидротурбины заключается в низком КПД, объясняемом значительными потерями энергии потока из-за торможения его периферийной части корпусом гидротурбины.
Задачей изобретения является повышение КПД.
Для решения этой задачи усовершенствуется гидротурбина, содержащая корпус и колесо с винтовой лопастью.
Усовершенствование состоит в том, что винтовая лопасть выполнена в виде Г-образного профиля; в варианте исполнения гидротурбины винтовая лопасть выполнена с регулируемым вылетом полки Г-образного профиля.
Выполнение винтовой лопасти в виде Г-образного профиля увеличивает площадь контакта потока с винтовой лопастью за счет ее полки и соответственно уменьшает площадь контакта потока с корпусом гидротурбины, благодаря чему увеличивается передача энергии потока колесу и уменьшаются потери энергии потока на трение о неподвижный корпус и тем самым повышается КПД турбины.
Выполнение винтовой лопасти с регулируемым вылетом полки Г-образного профиля обеспечивает регулировку КПД турбины изменением вылета полки.
Ниже, со ссылкой на прилагаемые чертежи, дается описание предлагаемой гидротурбины, где показано:
на фиг.1 - гидротурбина в продольном сечении;
на фиг.2 - гидротурбина с регулируемым вылетом полки винтовой лопасти.
На фиг.2 стрелкой показано направление перемещения полки винтовой лопасти при регулировке вылета; штрих-пунктирной линией показано положение полки при максимальном вылете.
Предлагаемая гидротурбина содержит корпус 1 и колесо 2 с винтовой лопастью 3. Винтовая лопасть 3 выполнена в виде Г-образного профиля с полкой 4.
В варианте исполнения турбины (Фиг.2) винтовая лопасть 3 выполнена с полкой 5 в виде отдельной цилиндрической спирали, скрепленной с другой частью винтовой лопасти 3 винтами 6 с возможностью изменения вылета А полки 5.
При работе поток воды направляется раструбом 7 корпуса 1 вдоль гидротурбины и, воздействуя на винтовую лопасть 3 с полкой 4 (5), вызывает вращение колеса, которое передается на электрогенератор (не показан) (при этом благодаря полке повышается воздействие энергии потока на колесо и уменьшаются контакт и непроизводительные потери энергии, вызванные торможением потока о корпус между витками винтовой лопасти).
Изменение вылета полки 5 позволяет регулировать воздействие потока на колесо 2.
Гидротурбина по изобретению (благодаря увеличенному воздействию потока на колесо и уменьшению его потерь на трение о корпус) имеет повышенный КПД.
Класс F03B13/00 Приспосабливание машин или двигателей для особых целей, агрегатирование машин или двигателей с приводимыми или приводящими устройствами; гидроэлектростанции и силовые установки или агрегаты