本实用新型涉及工程技术领域,具体涉及一种空气螺旋桨。
背景技术:
通常,螺旋桨被使用在如飞机、船只、涡轮机的设备中和广泛多样配置的其它类似装置,用于通过将旋转运动转换成推力或流体流动来传送动力,空气螺旋桨是靠桨叶在空气中旋转将机械能转化为推进力或升力的装置。
螺旋桨通常由两个或两个以上连接到中心柱或毂的叶片构成,随着叶片弯曲、扭曲、或其它的变形,在叶片的前、后表面之间产生压力差,用以推动流体(如水或空气)流过叶片,叶片的形状、侧伏角和扭曲是螺旋桨的工作效率所有因素。
而当螺旋桨保持一定的螺距时,因固定螺距的螺旋桨无法改变螺距从而无法改变桨叶迎角,不能在各个转速状态下高效的工作,在转速增加时桨叶背部气流会产生扰流,并且急剧恶化,从而导致效率下降,所以定距螺旋桨在不同转速时,效率难以兼顾,不但大大降低了效率也增加了能耗,同时也减少了使用寿命,其中图6展示了传统螺旋桨正常工作时,气流的流动方向,在桨叶背部的扰流严重影响流体的流动。
技术实现要素:
本实用新型为克服上述现有技术所述的至少一种缺陷(不足),提供一种能有效减少背部扰流,减少能耗提高效率的空气螺旋桨。
为解决上述技术问题,本实用新型的技术方案如下:
一种空气螺旋桨,包括桨毂和桨叶,所述桨叶分为过孔区与密封区,所述过孔区设有气流孔,所述气流孔分为进口,出口和气流通道,进口设在桨叶下表面,出口设在桨叶上表面,所述气流孔至少一个,能在运行时将桨叶的下表面气流带到上表面,从而避免在转速增加时桨叶背部气流会产生扰流,并且急剧恶化,从而导致效率下降。
进一步,所述气流孔为若干个,设于桨叶前沿向后1/10到后沿向前1/10之间,通过划分过孔区,将气流孔集中在过孔区中,能有效集中地减少桨叶背部的扰流。
进一步,所述气流孔根据气流的方向分为进口、气流通道和出口,所述气流通道的最小横截面的面积总和占桨叶上、下表面总面积的1-20%,气流通道的大小能有效控制气流的大小,气流穿过气流孔的快慢,当气流通道占桨叶面积过大,会大大降低螺旋桨的效率,达不到将旋转运动转换成推力或流体流动来传送动力的效果,当气流通道占桨叶面积过小,气流难以通过,达不到减少背部扰流的效果。
进一步,气流通道的横截面形状为圆形或方形或不规则形,能根据实际应用进行调整。
进一步,所述气流孔在桨叶表面的出口和进口形状为圆形或方形或不规则形,进口与出口的形状能根据实际应用情况进行修改,可以使用开缝或开孔或不规则形。
进一步,所述桨叶和桨毂所用材质为金属或木材或塑料或复合材料,整个螺旋桨更耐用,能大大提高使用寿命。
与现有技术相比,本实用新型技术方案的有益效果是:
(1)本实用新型提出的空气螺旋桨能有效减少在转速增加时桨叶背部气流会产生的扰流,有效提高空气螺旋桨的使用效率,提高螺旋桨的效率,降低功耗。
(2)由于本实用新型加入的气流孔的横截面面积占整个桨叶面积的1-20%,并不会降低螺旋桨自身的工作效率,并且气流通孔能有效将背部的扰流大大减少,增加了螺旋桨的工作效率。
(3)本实用新型所使用的材质为金属或木材或塑料或复合材料,所用的材质价格低廉,能大大降低生产成本,而且材质耐用,使用寿命也大大增加。
附图说明
图1为空气螺旋桨区域划分结构示意图。
图2为空气螺旋桨结构示意图。
图3为桨叶横截面图。
图4为气流孔横截面图。
图5为实施例2示意图。
图6为传统桨叶表面气流流动图。
图7本申请桨叶表面气流流动图。
具体实施方式
附图仅用于示例性说明,不能理解为对本专利的限制;
为了更好说明本实施例,附图某些部件会有省略、放大或缩小,并不代表实际产品的尺寸;
对于本领域技术人员来说,附图中某些公知结构及其说明可能省略是可以理解的。
在本实用新型的描述中,需要说明的是,除非另有明确的规定和限定,术语“安装”、“连接”应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或一体地连接;可以是机械连接,也可以是电连接;可以是直接相连,也可以是通过中间媒介间接连接,可以说两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言,可以具体情况理解上述术语在本实用新型的具体含义。
下面结合附图和实施例对本实用新型的技术方案做进一步的说明。
实施例1
本实用新型提出了一种空气螺旋桨,如图1-3所示,包括桨毂1和桨叶2,其中桨叶2固定在桨毂1两端,共设有两块桨叶1,能根据实际应用的需求,调整桨叶1的数量和大小,在桨叶2中划分为两个区域,一个为密封区3,一个为过孔区4,其中过孔区4在桨叶2前沿向后1/10到后沿向前1/10之间,即桨叶与桨毂连接的两条边沿为前沿和后沿,过孔区4占桨叶4面积为80%,在过孔区4上设有气流孔5,气流孔5能任意分布在过孔区上,设定过孔区4,让气流孔5集中是为了能让桨叶2背面的扰流去除掉,而扰流也主要集中在桨叶2的过孔区4的背面。
气流孔5包括进口、气流通道和出出口,气流孔5在桨叶2表面的进口与出口的形状可以设计为圆形或方形或不规则形,比如,如图2中所示的桨叶2上气流孔进口与出口的形状为圆形,共设了16个气流孔5。
另外,气流孔5的气流通道的形状也可以为圆形或方形或不规则形,能根据实际应用需求进行调整,如图3-4所示,所有气流孔5的气流通道的最小横截面的面积总和占桨叶2上、下表面总面积的1-20%,采用这样的结构,能快速有效地去除扰流,能大大增加螺旋桨的工作效率。
除此之外,本实用新型整个螺旋桨所用的材质为金属或木材或塑料或复合材料,适用于不同的场合,应用广泛。
实施例2
实施例2采用了实施例1的全部技术特征,区别在于,气流孔5在桨叶2表面的进口与出口的形状为长方形,类似一条缝隙,共设了4个气流孔5,如图5所示,实际应用中,可以根据需求对气流孔5的进口与出口的形状作调整。
如上述现有技术中,当螺旋桨正常工作时,通过将旋转运动转换成推力或流体流动来传送动力,如图6中所示,箭头为气流的流动方向,环绕的箭头为扰流,在没有气流孔5时,因固定螺距的螺旋桨无法改变螺距从而改变桨叶迎角,在转速增加时桨叶背部气流会产生扰流,既黏附的气流分离桨叶表面,桨叶上下表面的压差变小,并且急剧恶化,从而导致效率下降。
而本申请加入适当的气流孔后,可以改善这种恶化的情况,使上表面气流分离延缓,减少或降低桨叶背部的扰流,提高在不同转速下螺旋桨的工作效率,降低功耗,如图7所示。
从图6与图7对比可以看得出,加入气流孔后,不但能有效抑制扰流,防止扰流削弱工作效率,同时能将扰流转化为旋转运动产生的传送动力,增加工作效率,一举两得。
整个空气螺旋桨能根据实际应用需要,对桨叶的数量、桨叶的大小或桨叶的形状作调整。
最后说明的是,以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案而非限制,尽管参照较佳实施例对本实用新型进行了详细说明,本领域的普通技术人员应当理解,可以对本实用新型的技术方案进行修改或者等同替换,而不脱离本实用新型技术方案的宗旨和范围,其均应涵盖在本实用新型的权利要求范围当中。