[发明专利]具有增大压力侧表面的高效螺旋桨叶片

说明书

技术领域

本发明涉及一种高能效螺旋桨，其发展为在飞行器和海洋船舶、泵系统、风力涡轮机和水力发电涡轮机中使用。

所述发明涉及一种螺旋桨叶片，其沿着螺旋桨桨毂分布，并与螺旋桨桨毂的轴线呈一定角度安装；也涉及形成在所述叶片的前表面的凹曲线接触表面，其推动水；还涉及凸出口半径，其接续所述接触表面并较所述接触表面短。

背景技术

众所周知的，船舶螺旋桨是一种驱动部件，其用于移动船舶，并通过驱动获得合理的运动。以不同形式生产的螺旋桨将由船体机器产生的动力转换为推进动力，以在水中移动船舶。螺旋桨加速水流通过它，从加速水流产生的运动质量导致的反作用力推动船舶向前。运动量的增加由大量水质量的轻微速度增加(大型、慢速操作螺旋桨)或者少量水质量的较大速度增加(小型、高速螺旋桨)保证。第一系统具有较高的效率。

船体的形状对于朝向螺旋桨的水流具有显着的影响。由于当前进时船舶拖曳着一部分水质量，螺旋桨在水中的相对航速低于实际船速。

水的轴向速度以不同螺旋桨的部分来区分。因此，每个旋转叶片穿过具有高的速度和低的速度的水区域。总的来说，当叶片位于其最高位置(垂向)时相对水流速度达到其最低值，当叶片位于最低位置时达到最高值。因此，由叶片施加的力在一个特定范围不停改变，因此，振动、耐久和空泡问题产生了。

空泡：作为襟翼的机翼型螺旋桨叶片。水流过叶片的周边，在前端产生低压，在后端产生高压。很大部分的螺旋桨效应发生在低压区。如果在任意点的压力降低到水的气化压力之下，水中就产生了气泡。水中使用的螺旋桨由于空泡而比空气中使用的要具有更大的叶片。

制作螺旋桨的一个很重要的问题是船舶的力在初步指定的旋转次数上转化为排斥力。这很大程度取决于螺距。螺距取决于叶片的制作时的流线方向，且产生的排斥力和压力是由于螺旋桨的运动产生，上述事实使得螺距如同空泡一样重要。因此，通过配置螺距使其就各个半径的值而在叶片的整个表面改变，可减少任何可能发生的空泡。

对于螺旋桨，在现有的1982年美国专利号US41318671中，提到了专门的结构，该结构涉及在三角叶缘上使用聚合物表面，以减小发生在船舶螺旋桨上的能量损失，还涉及到减少由于湍流而引起的表面损失。在本发明中，三个不同角度在螺旋桨的叶片上穿过的表面被用来增加能量效率。

在1979年10月16日的US4171183中，不同地提出一种可以改变螺旋桨叶片角度的机械，目的是增进能源效率。叶片角度变化取决于速度(螺距控制)可以被用来作为本文提出的螺旋桨设计的附加。叶片角度控制独立于此处提到的设计主原理。在1990年6月12日的US4932908中，螺旋桨叶片补偿倾斜轴角度流入的液体，目的是最小化螺旋桨叶片上的粘性摩擦，最小化叶片上的动能损失，增进总能量效率。在本发明中，三角螺旋桨叶片剖面和总能量转化效率增加，而没有引起轴的变化。

2005年4月12日的US6877692B2号专利中提到，两个螺旋桨叶片相互逆相振动，目的是增进流体中的能量转化效率，确保压缩流体产生排斥力。

1978年2月14日的US4073601号专利中包括在螺旋桨叶片表面产生高速，其与本发明具有相似的减少空泡效应的机械结构，主要的区别在于逆向输入角(攻角)和释放角(后缘角)具有特定值，显着地增加了能量转化效率，叶片剖面也因此设计。

发明内容

本发明的目的是获得高的能量效率，使用在飞行器和海洋船舶、泵系统、风力和水力涡轮机中，并降低振动。

本发明的另一个目的是确保当船舶由于螺旋桨状态而不向前行驶时，在船舶后面不会有气泡产生。本系统的基础，是空气动力攻击入口能够接收水，且已存在的叶片座于全部高压表面以保持平衡。

本发明的一个目的是，通过推动叶片的全部表面，全部叶片接触到水，获得高的力。

本发明的一个目的是，能够容易的适用所有种类的船舶。设计成容易的适用于系统，而不需要替换螺旋桨，如果其与船舶是一体的话。

本发明设计成在螺旋桨流体排量和旋转运动之间的转变中传递最大化的能量，为了这个目的而发展的螺旋桨的基本的特征是，根据流体穿过叶片的不同轴线方向变化，设有三个分开的区域。

本发明的另一个目的是，减少螺旋桨的噪音和声音的产生；本发明的新螺旋桨结构比现有技术的螺旋桨可减少90％噪音。随着噪音减少90％，没有气泡产生。