Роторный двигатель с внешним подводом теплоты мясникова и власенко

 

Изобретеиие относится к двигателестроению и позволяет повысить КПД и удельную мощность двигателя. Двигатель содержит цилиндрический корпус и ротор с радиальными пазами, в которых установлены плоские лопатки. Двигатель имеет трубу рециркуляции рабочего тела (ТР), которая имеет фитиль клиновидной формы и частично заполнена жидкостью (Ж). Внутренняя полость ТР соединена с полостью сжатия и с полостью расширения. Нагрев примыкающей к камере сгорания части ТР вызывает испарение Ж и ее попадание в полость расширения , где за счет разности площадей выступающих частей лопаток возникает крутящий момент. В полости сжатия происходит конденсация Ж, которая затем по фитилю ТР за счет гравистатических сил и сил поверхностного натяжения перемещается к полости расщирения. Наличие ТР позволяет увеличить эффективность двигателя. 2 з.п. ф-лы, 2 ил.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

„„SU „„1460383 А (51) 4 F 02 б 1/04

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А BTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

2 линдрической поверхности корпуса и ги,<равлически связан с насосом 10 циркуляции охлаждающей жидкости и радиатором

11. Двигатель имеет трубу 12 рециркуля- ции рабочего тела, которая частично заполнена фитилем 13 клиновидной формы. Труба 12 рециркуляции рабочего тела примыкает одним концевым участком к внешней стенке камеры 5 сгорания, а другим — - к внешней стенке охладителя 9. Внутренняя полость концевых участков трубы 12 соединена с внутренней полостью корпуса при помощи каналов 14 и 15 соответственно со стороны охладителя 9 и камеры 5 сгорания.

Двигатель снабжен. дополнительным насосом

16 и емкостью 17, которая гидравличе<— ки связана с внутренней полостью трубы !2 рециркуляции и с насосом 16. Последний подключен к радиальным пазам 3 ротора 2 с помощью трубопровода 18. В лопатках 4 выполнены радиальные клиновидные каналы 19.

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

IlO ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 422!996/25-06 (22) 01.04.87 (46) 23.02.89. Бюл. № 7 (75) В. В. Мясников и А. П. Власенко (53) 621.41 (088.8) (56) Ридер Г., Хупер Ч. Двигатели Стирлинга.— М.: Мир, 1986.

Патент США № 3492818, кл. 60 — 24, опублик. 1970. (54) РОТОРНЫЙ ДВИГАТЕЛЬ С ВНЕШНИМ ПОДВОДОМ ТЕПЛОТЫ МЯСНИКОВА И ВЛАСЕНКО (57) Изобретение относится к двигателестроению и позволяет повысить КПД и удельную мощность двигателя. Двигатель содержит цилиндрический корпус и ротор с радиальными пазами, в которых установлены

Изобретение относится к машиностроению, а именно к двигателестроению, конкретно к двигателям с внешним подводом теплоты.

Цель изобретения — повышение КПД и удельной мощности двигателя.

На фиг. 1 представлена схема двигателя; на фиг. 2 — конструкция торцового уплотнения.

Двигатель содержит цилиндрический корпус 1, ротор 2 с радиальными пазами в которых установлены под прямым углом одна к другой плоские лопатки 4, камеру 5 сгорания с топливными форсунками 6, с нагнетателем 7 воздуха и рекуперативным теплообменником 8 предварительного подогрева воздуха. Внутренняя стенка камеры 5 сгорания примыкает к участку цилиндрической поверхности корпуса 1, образуя нагреватель. Охладитель 9 примыкает своей внут-ренней стенкой, выполненной, например, с оребрением, к противоположному участку циплоские лопатки. Двигатель имеет трубу рециркуляции рабочего тела (TP), которая имеет фитиль клиновидной формы и частично заполнена жидкостью (Ж). Внутренняя полость TP соединена с полостью сжатия и с полостью расширения. Нагрев примыкающей к камере сгорания части TP вызывает испарение Ж и ее попадание в полость расширения, где за счет разности площадей выступающих частей лопаток возникает крутящий момент. В полости сжатия происходит конденсация Ж, которая затем по фитилю

ТР за счет гравистатических сил и сил поверхностного натяжения перемещается к полости расширения. Наличие ТР позволяет увеличить эффективность двигателя. 2 з.п. ф-лы, 2 ил.

1460383

10 IS

45

3

Труба 12 рециркуляции и воздуховод камеры 5 сгорания покрыты теплоизолятором 20, Двигатель снабжен торцовыми уплотнениями между ротором 2 и корпусом 1, которые выполнены в виде концентричных канавок 21 и 22 соответственно на торцовой поверхности корпуса 1 и на внешней поверхности торца ротора 2. В канавках 21 и 22 размещены цилиндрические вкладыши 23.

Подача жидкости к вкладышам 23 от дополнительного насоса 16 осуществляется через канал 24.

Двигатель снабжен электрогенератором

25, который соединен приводным ремнем 26 с нагнетателем 7 воздуха, насосом 10 рециркуляции охлаждающей жидкости, дополнительным насосом 16 и выходным валом 27 двигателя.

Двигатель работает следующим образом.

При запуске двигателя электрогенератор 25 работает как электродвигатель. Он приводит в движение нагнетатель 7 воздуха, насосы 10 и 16, а также ротор 2 двигателя. Затем производится подача топлива к форсункам 6 и его воспламенение. Выделяющаяся при сгорании топлива тепловая энергия . приводит к нагреву трубы 12 рециркуляции и ее фитиля 13, вызывая испарение жидкости. Пар через каналы 15 попадает во внутреннюю полость корпуса 1, где за счет разности площадей выступающих частей лопаток 4 возникает крутящий момент. Происходит вращение по часовой стрелке ротора 2, при этом расширившееся рабочее тело перемещается в противоположную часть внутреннего контура, где осуществляется охлаждение стенок корпуса 1 с помощью охладителя 9. Происходит отбор теплоты от рабочего тела, и оно по каналам 14, дополнительно при этом охлаждаясь, вытесняется в концевой участок трубы 12 рециркуляции. При этом происходит конденсация пара. Сконденсировавшаяся жидкость за с 1ет гравистатических сил и сил поверхностного натяжения по фитилю 13 перемещается против часовой стрелки в противоположный концевой участок, где за счет подвода теплоты происходит ее испарение из фитиля

13, и рабочее тело вновь попадает через каналы 15 во внутреннюю полость корпуса 1. Цикл повторяется.

С помощью трубы 12 рециркуляции рабочего тела осуществляется также регенерация теплоты.

Наличие трубы рециркуляции приводит к увеличению КПД и удельной мощности двигателя.

Формула изобретения

1. Роторный двигатель с внешним подводом теплоты, содержащий цилиндрический корпус, размещенный в нем с эксцентриситетом цилиндрический ротор с радиальными пазами, в которых под прямым углом друг к другу установлены четыре плоских лопатки, камеру сгорания с топливными форсунками, с нагнетателем воздуха и рекуператинным теплообменником предварительного подогрева воздуха, нагреватель рабочего тела, выполненный в виде камеры сгорания, внутренняя стенка которой примыкает к участку цилиндрической поверхности корпуса, охладитель, примыкающий внутренней стенкой к противоположному участку цилиндрической поверхности корпуса, радиатор, насос циркуляции охлаждающей жидкости через радиатор и охладитель и торцовые уплотнения между ротором и корпусом, отличающийся тем, что, с целью повышения КПД и удельной мощности, двигатель дополнительно снабжен трубой рециркуляции рабочего тела, частично заполненной фитилем, причем труба рециркуляции выполнена примыкающей одним концевым участком к внешней стенке камеры сгорания и другим к внешней стенке охладителя, а внутренняя полость концевых участков выполнена не заполненной фитилем и соединена с внутренней полостью корпуса при помощи каналов, занимающих часть цилиндрической поверхности, примыкающей к камере сгорания, и часть цилиндрической поверхности, примыкающей к охладителю.

2. Двигатель по п. 1, отличающийся тем, что он снабжен дополнительным насосом и емкостью, причем емкость гидравлически связана с внутренней полостью трубы рециркуляции и с дополнительным насосом, и последний подключен своим напорным па грубком к радиальным пазам ротора, а в лопатках выполнены радиальные клиновидные каналы, сужающиеся к периферии ротора.

3. Двигатель по пп. 1 — 2, отличающийся тем, что торцовые уплотнения выполнены в виде концентричных канавок на торце ротора и на внутренней торцовой поверхности корпуса и цилиндрических вкладышей, которые размегцены в канавках, причем первые от центра 3 — 4 канавки заполнены консистентной смазкой, а пространство между .четвертым и пятым вкладышами сообщено с напорным патрубком дополнительного насоса.

1460383

Составитель С. Караваев

Редактор Н. Тупица Техред И. Верее Корректор С. Черни

Заказ 446/39 Тираж 482 П оьп ис нос

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открь.тиям при ГКНТ C(..(.Ð

113035, Москва, 7К вЂ” 35, Рау нская наб.. д. 4 5

Производственно-издательский комбинат «Патент», г. Ъ жгорол. х.л. àãарипп. 1(1!