Волновой обменник давления

 

Изобретение может быть использовано для наддува двигателей внутреннего сгорания. Цель изобретения - повышение КПД путем расширения диапазона эксплуатационных режимов. Для этого дополнительные каналы, сообщенные с ячейками 1 и примыкающие к обеим боковым стенкам окна 7 для отвода сжимаемого газа (СГ), разделены перегородками 9 на камеры 10 и 11, сообщенные с основным каналом 8 для отвода СГ. Причем камеры 10 и 11 имеют на выходе обратные клапаны 12 и выполнены в виде диффузорных каналов. В результате при изменении режима эксплуатации изменяется количество камер 10 и 11, через которые осуществляется отвод СГ, что позволяет как бы сдвигать кромки окна 7, не уменьшая его проходного сечения. 1 з.п.ф-лы, 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

„„Я0„„1528970 A 1

1511 4 Г 04 Е 11/02

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

Г)О ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ, 1

К АSTOPCKOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4360521/25-29 (22) 11..01.88 (46) 15.12.89. Бюл. № 46 (7 l ) Ворошиловградский машиностроительный институт (72) А. И. Крайнюк, А. Г. Рыбальченко, С. А. Маяцкий и Н. Н. Крайнюк (53) 621.436.052 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 1040233, кл. I. 04 Е 11/02, 1982.. (54) ВОЛНОВОЙ ОВЧЕННИК ДАВЛЕНИЯ (57) Изобретение может быть использовано для наддува двигателей внутреннего сгорания. 1Яель изобретения -- повышение КПД путем расширения диапазона эксплуатационных режимов. plëÿ этого дополнительные каналы, сообщенные с ячейками 1 и примыкающие к обеим боковым стенкам окна 7 для отвода сжимаемого газа (СГ), разделены перегородками 9 на камеры 10 и t, сообщенные с основным каналом 8 для отвода СГ.

Г1 ричем камеры 10 и 11 имеют на выходе обратные клапаны 12 и выполнены в виде диффузорных каналов. В результате при изменении режима эксплуатации изменяется количество камер 10 и I I, через которые осуществляется отвод СГ, что позволяет как бы сдвигать кромки окна 7, не умень шая его проходного сечения. I з. п. ф-лы, I ил.

I 528<1 7(1

Формула изобретения

При изменении эксплуатационного режима, например, при уменьшении частоты о0 вращения ротора или увеличении давления сжнмаю<цего газа, волна давления, сформированная при подключении газообменн»й ячейки к окну 4, достигает плиты 3 при повороте ротора на меньший угол. В этом

Сост а

Редактор И. Сегляник Гехред

Заказ 7530132 Тираж

ВНИИПИ Государсгвснного коч>»ега п» изо

1 I a035. Моски а. Ж 35, 111и извод«T»t HH<>-издатель< кнй ь> чг>и а; «

Изобретение относится к энергетическому машиностроению, а именно к волновым обменникам давления, предназначенным для н аддува двигателей внутрен него с1<>pa н и я.

Цель изобретения -- повышение КГ1Л путем расширения диапазона эксплуатационных режимов.

На чертеже изображен волновой обмен ник давления.

Волновой обменник давления содержит корпус (условно не показан), размещенный в нем ротор с газообменными ячейками 1 и две торцовые плиты 2 и 3. В плите 2 выполнены окна 4 и 5 для подвода и отвода сжимающего газа, а в плите 3 выполнены окна 6 и 7 для подвода и отвода сжимаемого газа, сообщенные соответственно с каналом для подвода сжимаемого газа (условно не показан) и с каналом 8 для отвода сжимаемого газа. В плите 3 также выполнены дополнительные каналы, сообщенные с ячейками 1, примыкающие к обеим боковым стенкам окна 7 и разделенные перегородками 9 на камеры 10, 11.

Камеры 10 и 11 сообгцены с каналом 8 и выполнены в виде диффузорных каналов.

На выходе из камер 10 и 1 установлены обратные клапаны 12, предотвращающие переток сжатого газа из канала 8.

Гаэодинамический цикл обменника осу1цествляетсн следующим образом.

Гlри совмещении газообменнной ячейки l ротора с окном 4 вдоль нее распростра- 30 няется волна давления, сжимающая находящийся там газ — воздух. К моменту достижения волной правого торца рот»ра ячейка 1 сообщается с одной из камер 10 и сжатый воздух поступает в эту и п»<.ледуюшие (по ходу вращения ротора) камеры. 35

По мере движения воздуха в этих камерах 10 кинематическая энергия потока частичш> преобразуется в потенциальную, благодаря <ем статическое давление в камерах 10 возраста ет, что обеспечивает отвод сжатого в»злу 4О ха через клапаны 12 в канал 8. Этот пр»цес< продолжается и при сообщении ячейки 1 с окном 7, а также — — с камерами 11 до момента подхода к правому торцу ротора волны разрежения. В процессе последующего подключения этой же ячейки 1 к окнам 5 45 и 6 осуществляется продувка ячейки воздухом. После чего газодинамический цикл обменника повторяется. случае в р;<Гн>ту вклк ч;»»T< также KBM< ры 10, более удаленны<»т передней кромки окна 7. Г<1 ким образом, увеличивается количество камер, через кот»рые осу<цествляется <тгвод сжатого воздуха, что эквивалентно более раннему полключс>

При снижении частоть< вращения ротора количество камер 11, через которые осушеств ляется отвод сжатого воздуха, уменьшается, поскольку волна разрежения, сформированная при отключении ячейки 1 от окна 4, достигает плиты 3 в момент подключения рассматрнвасмой ячейки к ближней (по ходу вращения ротора) камере I l.

При увеличении частоты вращения ротора или уменыпении давления сжимаемого газа происходит обратное описанному измене)1ие количества включенных в работу камер 10 и 11.

Соответствующим подбором характеристик пружин обратных клапанов 12 обеспечивается сохранение в газообменной ячейке 1 остаточного давления, минимально необходим»го для осуществления ее продувки.

Г1ри этом выполнение камер 10 и 11 в виде диффузорных каналов способствует преобразованию части кинетической энергии сжимаемого газа — воздуха в потенциальную, благодаря чему статическое давление в работающих камерах 10 и 1 в зоне обратных клапанов 12 несколько превышает статическое давление в основном канале 8 для отвода сжимаемого газа, чем обеспечивается возможность перетекания воздуха из камер 10 н 1! в канал 8.

I. Волновой обменник давления, содержац<ий корпус, размещенный в нем ротор с газ»обменными ячейками и две торцовые плиты, в первой из которых выполнены окна для подвода и отвода сжимающего газа, а во второй — окна для подвода и отвода сжимаемого газа, ссюбшенные с одноименными каналами, и дополнительные каналы, сообщенные с ячейками и примыкающие к обеим боковым стенкам окна для отвода сжимаемого газа, отличающийся тем, что; с целью повышения КПД путем расширения диапазона эксплуатационных режимов, дополнительные каналы разделены перегородками на камеры и сообщены с каналом для отвода сжимаемого газа, при этом на выходе из камер установлены обратные клапаны.

2. Ябменник по п. 1, отличающийся тем, что кв меры, образованные перегородками дополнительных каналов, выполнены в виде диффузорных каналов. витель И. Алешина

И. Верес Корректор С. Черни

522 Подписное бретениям и открытиям при ГКНТ СССР

Рву шская наб., n. 4/5

Патент». г, Ужгород, ул. Гагарина. 101