PL190102B1 - Turbina wodna - Google Patents

Abstract

1. Turbina wodna wykonana ze zna- nych materialów cienkosciennych odpor- nych na dzialanie wody, znamienna tym, ze posiada siedem zebolopat hexaedrycz- nych (1), które równo rozmieszczone na ob- wodzie kola, zachodza na siebie wcieciem (katem) 3 stopnie 19 minut. Fig.1 PL

Description

Przedmiotem wynalazku jest turbina wodna, której jedna sekcja składa się z siedmiu zębołopat w kształcie hexaedrycznej siatki krystalograficznej, równo rozmieszczonych na obwodzie koła. Każda zębołopata 1 jest wykonana ze znanych materiałów cienkościennych odpornych na działanie wody, a jej kształt hexaedryczny umożliwia wykorzystanie dwóch różnych powierzchni 2 lub 3, zależnie od sił udarowych wody w danym środowisku (rzeka, wodospad). Turbina wodna, w której konstrukcji zastosowano siatkę kryształu hexaedrycznego została zaprojektowana w celu działania w środowisku naturalnym na otwartych przestrzeniach. W odróżnieniu od znanych i stosowanych turbin: Kapłana, Peltona, Francisa oraz wzorów użytkowych Ru 15658K1 i Ru45845Kl, nie posiada płaskościennych łopatek, ale pudłowe zębołopaty zamykające przestrzeń wewnętrzną ścianami w kształcie trójkątów równobocznych. Ściany trójkątowe tworzące pudło hexaedryczne (fig. 4) nadają dużą sztywność konstrukcji zębołopaty. Szczelna konstrukcja pudłowa powoduje niezatapialność i umożliwia samopławność wirnika turbiny bez dodatkowych konstrukcji wypornościowych. Zastosowanie w konstrukcji kształtu idealnej wymiarowo siatki hexaedrycznej w ilości siedmiu zębołopat umieszczonych w obwodzie koła (fig. 1 i fig. 2) odróżnia tę turbinę od dotychczas znanych. Zastosowanie siatki hexaedrycznej urufikuje sposób obliczeń wymiarów zębołopat (fig. 4 i fig. 5) oraz rozmiarów sekcji turbiny (fig. 1 i fig. 2). Wartości kątów obliczone na podstawie zależności matematycznych wynoszą: β\ =19°28', fh =35°17' oraz β = 54°45'. Sztywność pojedynczej sekcji turbiny zapewnia wcinanie się następnej zębołopaty w poprzednią (fig. 3). Istnieje kąt wcięcia γ = 3°19', którym zazębiają się wzajemnie łopaty hexaedryczne, których osiowe tworzą kąt α = 51°26' (fig. 3) Przewidywane zastosowanie turbiny do napędów powolnych na ciekach rzecznych oraz szybkich - pod wodospadami daje możliwość wykorzystania płaskich powierzchni naporowych (fig. 6 i fig. 8) lub klinowych powierzchni naporowych (fig. 7 i fig 9). Sekcje pojedyncze (fig. 2) mogą być nakładane na wspólnym wale 4 w szereg wielosekcyjny (fig. 12 i fig. 13). Wykorzystanie wersji powierzchni naporowej (fig. 10 i fig. 11) zależy od warunków naturalnych, w których turbina będzie miała pracować. Przedmiotową turbinę można łączyć w turbosystemy wielosekcyjne (fig. 14) zazębiające się przeciwnie zwróconymi ku sobie powierzchniami trójkątnymi, wypełniającymi przestrzeń roboczą.

Wielkość gabarytową pojedynczej sekcji lub turbiny wielosekcyjnej określa jeden parametr „a”, który stanowi długość krawędzi hexaedru. Wielkość „a” jest zarazem szerokością sekcji turbiny.

190 102

190 102

I

190 102

Fig 8

190 102

190 102

ι

190 102

Departament Wydawnictw UP RP Nakład 50 egz Cena 2,00 zł

Claims (2)

Zastrzeżenia patentowe

1. Turbina wodna wykonana ze znanych materiałów cienkościennych odpornych na działanie wody, znamienna tym, że posiada siedem zębołopat hexaedrycznych (1), które równo rozmieszczone na obwodzie koła, zachodzą na siebie wcięciem (kątem) 3 stopnie 19 minut.

2 Turbina wodna według zastrz. 1, znamienna tym, ze w jednym kierunku obrotów posiada powierzchnie płaskie (2) dla naporu czynnika roboczego, a w kierunku przeciwnym posiada powierzchnie klinowo-skośne (3) o kącie ostrym 56 stopni 38 minut, wynikającym z konstrukcji kształtu bryły hexaedrycznej.