Аэрогидродинамический профиль

 

Изобретение предназначено для повышения прочности аэрогидродинамической лопасти путем обеспечения защиты ее боковой поверхности от гидродинамических сил при переходе ее в более плотную среду ^а счет создания вокруг лопасти навигационной каверны. Лопасть имеет острые кавитирующие кромки 1. выполненные при усечении передней оконечности исходного профиля плоскостью 2, перпендикулярной хорде профиля. 3 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИ М И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕ ГЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛ ЬСТВУ (21) 4774164/29 (22) 25.12.89 (46) 07.02.92, Бюл. М 5 (71) Институт гидромеханики АН УССР (72) С.И.Путилин, В.Т.Савченко и Ю.Н.Савченко (53) 621,671(088,8) (56) Кпэпп P. и др, Кавитация. — M.: Мир, 1974, с. 345, фиг.7,14, (54) АЭРОГИДРОДИНАМИЧ Е СКИЙ

ПРОФИЛЬ

„„SU „„1710445 А1 (я)5 В 64 С 3/14, F 04 Р 29/24 (57) Изобретение предназначено для повышения прочности аэрогидродинамической лопасти путем обеспечения защиты ее боковой поверхности от гидродинамических сил при переходе ее в более плотную среду эа счет создания вокруг лопасти навигационной каверны. Лопасть имеет острые кавитирующие кромки 1, выполненные при усечении передней оконечности исходного профиля плоскостью 2, перпендикулярной хорде профиля. 3 ил.

1710445

Изобретение относится к аэрогидромеханике, а именно к формам азрогидродинамических профилей, и может быть использовано при конструировании лопастей насосов и турбин, стоек и других крыльевых элементов.

Известно крыло, имеющее переднюю кромку профиля, затупленную путем установки на нижней носовой поверхности крыла металлических накладок различного радиуса затупления. Величина затупления характеризуется относительным радиусом

Rn

R> —, где R< — радиус затупления; b>— . Ьм местная хорда крыла.

В данном случае затупление носовой части профиля носит характер скругления, и, как показали испытания, в диапазоне углов атаки 0-10 практически не влияет на величину коэффициента Су (фиг.2).

Наиболее близким в предлагаемому по технической сущности является профиль со скругленной передней кромкой, например, . профиль NACA. Поляры профиля NACA 4412 при обтекании каеитационными потоками свидетельствуют о значительном снижении коэффициента подъемной силы профиля при кавитационном обтекании.

Недостатком профилей является то, что при резком увеличении плотности среды (воздух — вода — в 1000 раз) на них возникают большие гидродинамические силы, что требует обеспечения значительного запаса прочностных характеристик.

Цель изобретения — повышение прочности путем обеспечения защиты боковой поверхности профиля от гидродинамических сил при переходе его в более плотную среду за счет создания вокруг него каверны.

Цель достигается тем, что в аэродинамическом профиле, имеющем затупленную кромку, передняя кромка выполнена усе-. ченной, при этом плоскость усечения перпендикулярна хорде профиля, а края ее снабжены острыми кромками;

Размеры плоскости усечения выбираются такими, чтобы образованная этой плоскостью каверна исключала замыв боковых поверхностей элементов конструкций при прохождении ими границы раздела сред или при изменении концентрации двухфазного потока.

На фиг.1 показан предлагаемый профиль, на фиг.2 — поляры клиновидного профиля; на фиг.3 — то же, предлагаемого профиля.

Аэрогидродинамический профиль. содержит в передней части острые кавитирующие кромки 1, организуемые путем

50 усечения передней оконечности исходного профиля плоскостью 2, перпендикулярной нагнетающей поверхности 3, и скос 4, образуемый пересечением профиля плоскостью, наклоненной на угол Р к нагнетающей.поверхности, который обеспечивает переход от толщины I, отвечающей передней кромке,к толщине 1О в средней или задней части.

При входе модели в более плотную среду на кавитационных кромках 1 образуется каверна 6, предотвращающая замыв боко-, вых поверхностей и тем самым позволяющая практически исключить появление значительных гидродинамических сил, Толщина каверны в произвольном сечении является функцией толщины передней кромки

1 и числа кавитации o Я .k f(I,о). На фиг,5 приводятся профили каверн за пластиной при разных числах кавитации 0 < о< 0.1.

На фиг.4 приводятся полученные экспериментально поляры описанного выше двухсредного профиля с различной толщи«1 3 5 ной передней кромки I/Ip = —, — и — и угла

6 6 6 скоса Р.

Поляры с I/Ip = 1/6 близки к полярам клиновых профилей и здесь существенную роль играет угол скоса передней кромки профиля. С увеличением толщины I это вли- яние уменьшается, и при I/fp = 5/6 гидродинамические характеристики предлагаемого профиля соответствуют обтеканию пластинки шириной I, поставленной к набегающему потоку под углами 90"- a f-10 < а < 10 3.

Увеличение коэффициента сопротивления С>< с увеличением толщины передней кромки I оправдано резким (на порядок) уменьшением боковых сил (см. величину коэффициента Cy), тем более, что прочностные характеристики крыльевых элементов вдоль хорды максимальны.

Предлагаемый профиль был испытан на ряде моделей. Испытания показали, что усечение профиля и наличие на нем кавитационных кромок при входе в более плотную среду позволяет получить каверну, предотвращающую замыв боковых поверхностей модели и тем самым резко снизить действие боковых сил, что позволяет использовать его при работе в двухсредных режимах и в двухфазных- потоках изменяющейся концентрации.

Формула изобретения

Аэрогидродинамический профиль, имен)щий затупленную переднюю кромку, о т л ич а ю шийся тем, что, с целью повышения прочности путем обеспечения защиты бокоапй поверхности профиля от гидродинами1710445

Pgz 1

050 игГ

Составитель С,Путилин

Техред М.Моргентал Корректор Н.Ко оль

Редактор О.Хрипта

Заказ 305 Тираж . Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ-СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул.Гагарина, 101 ческих сил при переходе его в более плотную среду за счет создания вокруг него каверны, передняя кромка выполнена усеченной, при этом nnocKocTb усечения перпендикулярна хорде профиля, а края ее снабжены острыми кромками.

Аэрогидродинамический профиль Аэрогидродинамический профиль Аэрогидродинамический профиль 

 

Похожие патенты:

Изобретение относится к конструкциям рабочих колес центробежных насосов и предназначено для увеличения степени извлечения крахмала при перекачке крахмальных суспензий

Изобретение относится к конструкциям рабочих колес накатных насосов и предназначено для упрощения конструкции

Изобретение относится к насосостроению

Изобретение относится к насосостроению и предназначено для исключения пульсаций потока путем устранения турбулентного перемешивания жидкостной и паровой фаз в проточной части колеса

Изобретение относится к авиационной технике, а именно к спортивно-пилотажным самолетам

Изобретение относится к авиационной технике и может быть использовано на дозвуковых самолетах

Изобретение относится к авиационной технике, в частности к аэродинамической компоновке самолета

Крыло // 2207967
Изобретение относится к области авиации

Изобретение относится к области авиационной техники

Изобретение относится к области авиации и может быть использовано для создания подъемной силы и горизонтальной тяги
Наверх