خلاصه اختراع

در طراحي و ساخت پروفيلهاي اسكرو از سه روش پروفيل مولد روش پروفيل رك و روش مسير تماس استفاده مي شود. تمامي اين روش‌ها بر مبناي تئوري چرخدنده‌ها و تئوري جفت‌هاي مزدوج سينماتيكي مي‌باشد. روش پروفيل مولد بدين صورت است كه يك منحني را به عنوان پروفيل اوليه انتخاب نموده و از آن به منظور توليد پروفيل ثانويه متناظر با آن استفاده مي‌كند. در اين اختراع به منظور طراحي روتورهاي اسكرو با ويژگي‌هاي متفاوت سطحي، از ايده تغيير در پارامترهاي اصلي استفاده شده است (روش پروفيل مولد اصلاح شده ) درنتيجه اين روش كه روش جديدي براي طراحي منحني هاي پروفيل مي باشد، پروفيلي با بازدهي توليد توان بيشتر بدست خواهد آمد.

حوزه کاربرد (زمینه فنی)

اختراع فوق در زمینه مهندسی مکانیک (توربو ماشین ) می‌باشد.

مشکل فنی موجود و هدف از این اختراع:

بحران کمبود منابع انرژی، احساس خطر از دسترسی به منابع محدود انرژی، افزایش آلودگی محیط زیست، افزایش گازهای گلخانه ای وکاهش ضخامت لایه اُزُن باعث گردیده است تا بحث صنعت سبز انرژی مشتمل بر بازیابی اکسرژی از یک سیال پرفشار برای تولید توان الکتریکی، بیش از پیش مورد توجه قرار گیرد. توربینهای انبساطی اسکرو به طور گسترده در این خصوص مورد توجه قرار گرفته اند اما بدلیل نشتی های داخلی، همچنان نیاز به بهبود بهره وری آنها وجود دارد. طراحی یک پروفیل جدید برای کاهش نشتی های داخلی و افزایش بازدهی اکسرژی توربین انبساطی پیچ دوقلو از اهداف این اختراع است.

ارایه راه حل برای مشکل فنی موجود همراه با شرح دقیق و کافی و یکپارچه اختراع

هندسه روتورها یکی از جنبه‌های مهم در طراحی و عملکرد یک توربین اسکرو می‌باشد. این هندسه می‌تواند به طور کامل به وسیله تعیین پروفیل‌های سطح مقطع، تعداد دندانه‌ها، طول روتور و زاویه پیچش تعریف شود. در بین پارامترهای ذکر شده، شکل پروفیل سطح مقطع، مهم‌ترین پارامتر و در عین حال سخت‌ترین قسمت به منظور تعیین هندسه روتورها می‌باشد. راندمان کلی توربین انبساطی به صورت مستقیم توسط این سطح مقطع هندسی تحت تأثیر قرار می‌گیرد. هر دندانه از هندسه این پروفیل، از هشت قسمت منحنی که دارای اشکال هندسی شامل دایره، سیکلوئید و اپی¬سیکلوئید می‌باشد تشکیل شده است. هر کدام از این منحنی‌ها دارای پارامترهای مختلفی می‌باشند که توصیف کننده آن‌ها روی هر روتور می‌باشد. این پارامترها شامل مختصات مرکز، زوایای شروع و پایان (پارامترهای پایه و اصلی )¬، شعاع و در صورت نیاز پارامترهای هندسی دیگر می‌باشد. فرمول‌های عمومی مربوط به طراحی این نوع از روتورها در منابع مختلف موجود بوده اما مقادیر پارامترهای پایه بصورت عمومی بیان نمی شوند و معمولا جز اطلاعات محرمانه سازندگان می باشند. در این اختراع پارامترهای پایه و اصلی مورد نیاز طراحی بر اساس روابط ارائه شده، محاسبه شده است. نتیجه کار منجر به رسیدن به هندسه‌ای معتبر و هم‌چنین دست‌یابی به روش طراحی و ساخت روتور غیر متقارن در آرایش‌های مختلف شده است. در این اختراع از ایده تغییر در روش پروفیل مولد بر اساس فلوچارت زیر استفاده شده است و روش جدیدی به نام روش پروفیل مولد اصلاح شده معرفی شده است.