專利名稱：曝氣螺旋槳的制作方法
技術領域：
本實用新型屬工業(yè)流體力學應用技術。
污水處理中常用的泵、養(yǎng)魚池中常用的葉輪式增氧機，其原理都是強烈擾動水的表面層，形成飛濺，讓水質團與大氣充分溫和，使水中增氧，它們均屬于表層增氧。
還有一種在污水處理中使用較為廣泛的增氧機叫做充氣式曝氣機，它是用鼓風機向水中送氣，并經(jīng)過微孔形成氣泡增加水中氧氣含量。利用螺旋槳旋轉形成的局部低壓區(qū)將空氣吸入水中以達增氧目的是最近剛剛發(fā)展起來的吸氣式增氧機。充氣式曝氣機和吸氣式增氧機都已經(jīng)是水的深層增氧了，但是在實際上，由于在水深層形成的氣泡大都是毫米級直徑的，它們會很快地浮到水表面，而消失掉，所以水的深層還不大有明顯的氧含量的增加。
上述幾種曝氣機和增氧機，或只是表層增氧的效果，或雖為深層增氧但表層以下的水中氧含量增加不多。利用上述幾種機械進行污水處理時，其效果并不理想。研究一種能實際上達到立體的深層增氧的特殊機械是本實用新型的任務。
本實用新型是吸氣式增氧機的改進，圖1為本實用新型－－曝氣式螺旋槳一個槳葉的結構示意圖，曝氣槳槳葉的導邊(1)，它是一條線；槳葉葉梢(2)，它加工成一個尖角；曝氣槳槳葉的隨邊(3)，它是一個曲面；隨邊上鉆開的若干用于通氣的小孔(4)；曝氣槳的葉根(5)，它也是一個曲面；曝氣槳槳軸(6)，槳葉和槳軸均鑄成中空結構，這種螺旋槳可做成兩葉、三葉式四葉槳。它的主要功能不是產(chǎn)生推進力，而是曝氣增氧。槳軸與旋轉動力源相聯(lián)之后，曝氣槳高速旋轉，與吸氣式增氧機一樣槳葉周圍的水形成局部低壓。由于槳葉弦向剖面是一個以隨邊橫截線為底的近似三角形的特殊結構，在隨邊(3)后會穩(wěn)定地形成一個旋渦，其形狀如圖2所示；(7)為吸入的氣泡；(8)為隨邊上產(chǎn)生的旋渦；(9)為脫落而破碎的旋渦；(10)為氣泡被粉碎成十分微小的氣泡。再加上槳葉展向剖面是以葉根截線為底葉梢為頂?shù)慕迫切蔚奶厥饨Y構，根據(jù)渦量守恒原理，這個旋渦沿葉展會越卷越緊，其渦強也越來越大，隨著螺旋槳的旋轉，高強度的旋渦在葉梢(2)處與槳葉脫落、失穩(wěn)而破碎。旋渦流動形成的低壓與螺旋槳旋轉形成的低壓相疊加，形成更低的低壓，由于這個低壓的作用，空氣通過中空結構槳葉及槳軸被吸入旋渦區(qū)形成大小不等的氣泡，它們被卷進旋渦中心，其尺度隨旋渦尺度而變小，最后因旋渦破碎而被粉碎成十分微小的氣泡(幾十到幾百微米)，這樣微小的氣泡浮力很小，上浮速度十分緩慢，且近乎懸浮于水中呈溶解狀態(tài)，這樣就達到了深層立體式溶解型增氣的目的，從而大大提高增氧效果。
曝氣槳與動力源相聯(lián)接可用于工業(yè)和民用污水處理、河道與湖泊的污染整治，也可用于魚塘增氧。又由于本實用新型具有一定的推進功能，可作為增氧船的推進器，既增氧又推船?？傊?，在一切需要立體溶解型增氧的場合均可使用。
曝氣螺旋槳的槳葉形狀的設計用“沙丘駐渦”的原理和一般螺旋槳的通用設計方法進行。本發(fā)明人已作出原理樣機，經(jīng)試驗驗證，效果良好。
圖1曝氣螺旋槳一個槳葉的結構示意圖圖2槳葉隨邊旋渦示意圖
權利要求一種曝氣螺旋槳其技術特征在于槳葉為線形導邊(1)，尖角形葉梢(2)，曲面形隨邊(3)和葉根(5)，其展向剖面是以葉根橫截線為底，葉梢方向為頂?shù)慕迫切?，弦向剖面是以隨邊橫截線為底，導邊為頂?shù)慕迫切?，槳葉、槳軸均為中空結構，其上開有若干通氣孔，隨螺旋槳高速旋轉槳葉隨邊會穩(wěn)定地產(chǎn)生渦強逐漸增強的旋渦。
專利摘要曝氣螺旋槳是吸氣式增氧機的改進，其槳葉由線形導邊，尖角形葉梢，曲面形隨邊和葉根組成，它以特殊的槳葉結構，使隨邊上穩(wěn)定地產(chǎn)生渦強逐漸增大的旋渦區(qū)。旋渦的低壓與螺旋槳旋轉的低壓疊加，使大量空氣吸入旋渦中心，并隨旋渦的破碎而粉碎成幾十微米直徑的微氣泡溶于水中，達到立體的深層增氣的目的。
文檔編號A01K63/04GK2074766SQ902176
公開日1991年4月10日 申請日期1990年8月14日 優(yōu)先權日1990年8月14日
發(fā)明者潘森森 申請人:中國船舶工業(yè)總公司七院第七○二研究所