Рабочее колесо двигателя, использующего энергию текучей среды

(19 3 В 13/12, 13/ ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ ВТ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯПРИ ГКНТ СССР ОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(71) Институт электродинамики АН УССР(56) Авторское свидетельство СССРМ 1368477, кл, Р 03 В 13/12, 1986.(54) РАБОЧЕЕ КОЛЕСО ДВИГАТЕЛЯ, ИСПОЛЬЗУЮЩЕГО ЭНЕРГИЮ ТЕКУЧЕЙСРЕДЫ(57) Использование: преобразование энергии текучей среды (поток воды или воздуха)в механическую энергию вращающегося колеса, Сущность изобретения: рабочее колесо содержит вал 1 и размещенные на нем радиальные лопатки, установленные с наклоном по направлению потока среды и выполненные составными из внутренней и наружной частей 4, 5 с поперечным разьемом, расположенным под углом к оси лопатки, Внутренние части 4 лопаток прикреплены к валу под углом к поверхности вращения, обе части 4, 5 лопаток жестко скреплены одна с другой, а их наружные части 5 более гибкие, чем внутренние, выполнены из композитного материала, с изменяющейсяя по длине плотностью. При вращении колеса меняется угол установа лопаток по длине. 2 з,п. ф-лы, 3 ил.Изобретение относится к двигателям,использующим энергию текучей среды, ипредназначено для преобразования энергии волн, течений и ветра,Известно рабочее колесо двигателя, использующего энергию текучей среды, содержащее вал, ступицу и расположенные наней лопатки, наклоненные по направлениюпотока среды и состоящие из внутренних инаружных частей, соединенных между собой по разъему, расположенному под угломк оси лопатки,Недостатком известного колеса является то, что усложняется конструкция и увеличивается материалоемкость вследствие 15соединения внутренней и наружной частейлопаток пружинной связью, кроме того,уменьшается КПД в связи с одинаковым углом заклинения по длине наружной частилопаток, во время работы рабочего колеса. 20Известно рабочее колесо двигателя. использующего энергию текучей среды. содержащее вал и расположенные на немрадиальные лопатки, установленные с наклоном по направлению потока среды и выполненные составными из внутренней инаружной частей с поперечным разъемом,расположенным под углом к оси лопатки.Недостатком известного колеса является наличие громоздкой пружинной связи, 30что увеличивает материалоемкость и усложняет конструкцию, а также отсутствие вовремя работы винтовой крутки лопатки, чтоуменьшает КПД рабочего колеса,Целью изобретения является повышение КПД,Поставленная цель достигается благодаря тому, что в рабочем колесе двигателя,использующего энергию текучей среды, содержащем вал и расположенные на нем радиальные лопатки, установленные снаклоном по направлению потока среды ивыполненные составными из внутренней инаружной частей с поперечным разъемом,расположенным под углом к оси лопатки, 45внутренние части лопаток прикреплены квалу под углом к поверхности вращения, обечасти лопаток жестко скреплены одна с другой, а их наружные части выполнены болеегибкими, чем внутренние, Наружные части 50лопаток выполнены из композитного материала с изменяющейся по длине плотностью.На фиг,1-2 показано рабочее колесо,общий вид; на фиг,3 - разрез А - А на фиг. 55Рабочее колесо двигателя, использующего энергию текучей среды, состоит из вала 1, ступицы 2, к которой жесткоприкреплены радиальные лопатки 3 с наклоном по направлению потока среды, Радиальные лопатки 3 состоят из внутренней 4 и наружной 5 частей, Внутренняя часть 4 менее гибкая, чем наружная часть 5. Наклон внутренней части лопатки 3 по направлению движения потока и пусковой угол ее установа осуществляется изгибом внутренней части 4 по линии а. К концу части 4, по поперечному разъему б, расположенному под углом к оси лопатки, жестко прикреплена более гибкая наружная часть 5, выполненная, например, из стеклотекстолита. Наружная часть 5 имеет аэродинамическую форму и переменную плотность по длине лопатки 3;Рабочее колесо двигателя, использующего энергию текучей среды, работает следующим образом,Вал 1 устанавливают по направлению движения текучей среды, которая, воздействуя на лопатки 3, и благодаря их пусковому углу установа начинает вращать вал 1. При увеличении угловой скорости увеличатся и центробежные силы на лопатки 3, которые стремятся поставить наружные части 5 перпендикулярно оси вращения. При этом угол установа лопаток 3 по их длине уменьшается, что приведет к дальнейшему увеличению угловой скорости, Кроме того, наружная часть 5 лопаток 3, благодаря ее упругости стремится занять положение, при котором ее плоскость была бы параллельна плоскости вращения, что в свою очеоедь будет изменять угол установа лопатки по ее длине. При этомблагодаря тому, что масса лопатки к ее свободному концу уменьшается, уменьшае-ся и угол ее поворота, т,е. обеспечивается винтовая крутка лопатки 3 во время ее работы, что повышает КПД преобразования энергии потока, Шаг винтовой крутки мокно изменять опытным путем, изменяя плотность материала лопатки 3 по ее длине или изменяя концентрацию материалов, входящих в композит.Формула изобретения1, Рабочее колесо двигателя. использующего энергию текучей среды, содеркащее вал и расположенные на нем радиальные лоптки, установленные с наклоном по направлению потока среды и выполненные составными из внутренней и наружной частей с поперечным разьемом, расположенным г.од углом к оси лопатки, о т л и ч а ю щ е ес я тем, что, с целью повышения КПД, внутренние части лопаток прикреплены к валу под углом к поверхности вращения, обе части лопаток жестко скреплены одна с другой, а их наружные части выполнены более гибкими, чем внутренние,1742505 3, Колесо по пп.1 и 2, о тл и ч а ю щ е ес я тем, что наружные части лопаток выполнены с изменяющейся по длине плотностью. 0 Составитель В, Валенкодактор Н, Гунько Техред М.Моргентал Корректор М. Кодо Заказ 2270 Тираж ВНИИПИ Государственного комитета по изоб 113035, Москва, Ж, РауПроизводственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул,Гагарина,2, Колесо по п,1, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что наружные части лопаток выполнены из композитного материала. Подписное ,ениям и открытиям при ГКНТ СССкая наб 4/5