Газовый двигатель и.ф.смолика

 

Использование: в транспортном автомобилестроении . Сущность изобретения: ротор двигателя выполнен с равномерно расположенными на его боковой стенке и тангенциально направленными реактивными соплами, имеет форму цилиндрического стакана, закрепленного дном на валу. Вдоль цилиндрической поверхности ротора по окружности расположен теплообменник, выполненный в виде прямолинейных трубок. 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)s F 02 С 7/08

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ПАТЕНТУ (22) 4903747/06 (22) 22.01.91 (46) 28.02.93. Бюл, N. 8 (76) И,Ф.Смолик (56) Манушин Э.А„Михальцев В.Е.. Чернобровкин А.П. Теория и проектирование газотурбинных и комбинированных установок, M,: Машиностроение, l977, с. 61.

Там же, с. 426, Патент США N 4006591. кл. 60-3935, 1977.

Изобретение относится к тепловым двигателям и может быть использовано для создания транспортных двигателей, в частности двигателей для автомобилей.

Цель изобретения — повышение экономичности, КПД.

На чертеже представлено устройство, общий вид и поперечное сечение.

Двигатель содержит корпус 1, компрессор 2, насаженный на вал 3, ротор 4, выполненный в виде стакана, прикрепленного дном к валу 3, В стенке ротора выполнены тангенциально расположенные реактивные сопла 5, что необходима для придания выходящим из сопл газовым струям (и возникающим при этом реактивным силам) тангенциального направления, обеспечивающим вращение ротора 4. В ротор 4, не касаясь его внутренней поверхности и не перекрывая сопла 5, входит в сопла камеры сгорания б с соответствующими устройствами подвода и поджига топлива 7, что создает замкнутый обьем высокотемпературного газа, выходящего с высокой энергией из сопел 5 ротора 4.

„„ Ы „„1 799428 АЗ (54) ГАЗОВЫЙ ДВИГАТЕЛЬ И.Ф.СМОЛИКА .(57) Использование: в транспортном автомобилестроении. Сущность изобретения: ротор двигателя выполнен с равномерно расположенными на его боковой стенке и тангенциально направленными реактивными соплами, имеет форму цилиндрического стакана, закрепленного дном на валу. Вдоль цилиндрической поверхности ротора по окружности расположен теплообменник, выполненный в виде прямолинейных трубок. 1 ил.

Вокруг ротора 4 вдоль его поверхности прямолинейно расположены трубки 8 кольцевого трубчатого теплообменника. По трубкам 8 сжатый воздух поступает от ком- ) прессора 2 в камеру сгорания б. Расположение трубок 8 вокруг ротора обеспечивает их (Я нагрев струями газа, выходящими из сопел

5 вращающегося ротора 4. В корпусе имеются отверстия 9 и 10 для выхода газа и для забора воздуха соответственно, Двигатель работает следующим образом. и

При подаче горячего газа из камеры сгорания 6 в ротор 4, сверхзвуковые струи вы- Чо ходят из сопел 5 и создают реактивные ) силы, вращающие ротор 4. При этом ротор ф

4 вращает компрессор 2, который нагнетает воздух через трубки 8 теплообменника в 0© камеру сгорания 6.Трубки 8 теплообменника нагреваются струями газа, выходящими из ротора 4, что приводит к нагреву поступающего по ним в камеру сгорания воздуха, (д)

В предлагаемом двигателе ротор имеет геометрически простую (стаканообразную) конструкцию, поддающуюся изготовлению иэ высокотемпературной керамики. что по1799428 зволит резко повысить температуру газа (примерно до 1700 С, т.е. в 2 раза по сравнению с прототипом). Это приведет к существенному повышению экономичности двигателя по расходу газа и повышению

КПД.

Кроме того, ротор простой геометрической формы позволяет существенно повысить частоту вращения без pro разрушения (примерно до 50000 об/мин, т.е. в 1,5 раза выше, чем у прототипа), что приведет к значительному повышению КПД двигателя, Трубчатый теплообменник в предложенном двигателе расположен внутри корпуса ротора в зоне наибольшей температуры отработанного газа, что обеспечивает более эффективную, чем у прототипа, регенерацию тепла, а следовательно, более эффективное повышение КПД за счет теплообменника.

Проведенный расчет показал, что в практическом исполнении двигатель может иметь, например, следующие данные;

Диаметр ротора, см 20

Частота вращения ротора, об/мин 50000

Расход топлива. кг/с 3,9х10

Расход воздуха, кг/с 8,3õ10

Полезная мощность кВт 55

5 КПД двигателя, 33

Формула изобретения

Газовый двигатель, содержащий корпус с установленным внутри него компрессором, консольно закрепленным с ним на од10 ном валу ротором с равномерно расположенными íà его боковой стенке и тангенциально направленными реактивными соплами, размещенную внутри него камеру сгорания с устройством подвода и

15 поджига топлива и соплом, установленным с зазором относительно стенок ротора и со смещением его выходного сечения относительно входных сечений реактивных сопел, отличающийся тем, что, с целью

20 повышения экономичности и КПД, ротор выполнен в виде цилиндрического стакана, за- . крепленного дном на валу, а теплообменник выполнен из прямолинейных трубок, расположенных вдоль цилиндрической поверхно25 сти ротора по окружности.

1799428

Составитель И.Смолик

Редактор С.Кулакова Техред M.Ìîðãåíòàë Корректор С.Лисина

Заказ 791 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР l 13035, Москва; Ж-35, Раушская наб., 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул.Гагарина, 101