Двигатель стирлинга

 

Использование: энергетика, двигатели, работающие по циклу Стирлиига. Сущность изобретения: двигатель содержит по меньшей мере одну пару цилиндров с размещенными в них поршнями, нагреватель, подсоединенный к цилиндру, радиационному цилиндрическую камеру сгорания, жаростойкий элемент, установленный с зазором концентрично с нагревателем, причем нагреватель выполнен в виде двух концентрических труб с кольцевой щелью между ними и размещен в камере сгорания. Жаростойкий элемент выполнен в виде первого, второго , третьего и четвертого перфорированных цилиндров и установлен снаружи нагревателя. 2 з.п. ф-лы, 2 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)з F 02 G 1/043

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4873087/06 (22) 14.08.90 (46) 15.05.93. Бюл. М» 18 (71) Физико-технический институт Научнопроизводственного объединения "ФизикаСолнце" АН УЗССР (72) В.С,Трухов и P.È.×åìáàðèñîâ (56) Авторское свидетельство СССР

ЬЬ 1065627, кл. F 02 G 1/04, 1982. (54)ДВИГАТЕЛЬ СТИРЛИНГА С РАДИАЦИОННОЙ КАМЕРОЙ СГОРАНИЯ (57) Использование: энергетика, двигатели, работающие по циклу Стирлинга. Сущность

Изобретение относится к энергетике, в частности к двигателям Стирлиига (ДС).

Целью изобретения является повышеwe мощности и надежности двигателя.

На фиг. 1 и 2 изображены схемы жаростойкого элемента и двигателя.Жаростойкий элемент состоит из первого 1, второго 2, третьего 3 и четвертого 4 перфорированных цилиндров ДС содержит по меньшей мере одну пару цилиндров 5 и

6 с поршневой группой, поршни 7 и 8 которых отделяют в. цилиндрах полости сжатия

9 и расширителя 10. Полость 9 сжатия сообщается с полостью 10,расширения через линию 11 связи с встроенным в нее охладиггтг Ы <гг> 1 8 1 5384 А 1 изобретения: двигатель содержит по меньшей мере одну пару цилиндров с размещенными в них поршнями, нагреватель, подсоединенный к цилиндру, радиационному цилиндрическую камеру сгорания, жаростойкий элемент, установленный с зазором концентрично с нагревателем, причем нагреватель выполнен в виде двух концентрических труб с кольцевой щелью между ними и размещен в камере сгорания. Жаростойкий элемент выполнен в виде первого, второго, третьего и четвертого перфорированных цилиндров и установлен снаружи нагревателя. 2 з.п. ф-лы, 2 ил. телем 12, регенератором 13 и вертикально а установленным нагревателем 14, выполнен- (р ным из двух концентрических труб: нарух ной трубы 15 и внутренней трубы 16 в теле которой со стороны наружной поверхности выфрезерованы каналы 17. объединенные в верхней части коллектором 18, нижней час- ОО ти коллектором 19. Коллекторы соединены с 4Ъ линией связи 11. Горелочное устройство (камера сгорания) образовано системоа кон- );» центрических цилиндров 20, из различного размера у разных цилиндров, металлических сеток или решетных полотен, расположенных соосно вокруг наружной трубы нагревателя 15, камера сгорания снаружи обрамляется корпусом 21 с инжектором 22

1815384 с соплом 23 направляющими тепловоздушную смесь на днище 24, замыкающее систему концентрических цилиндров и отделяющее топливовоздушную смесь от продуктов сгорания, Инжектор 22 установлен так, что его входное отверстие 25 находится в кольцевом зазоре (канале) 26, а выходное отверстие 27, соединенное с корпусом 21 по периметру, расположено по оси камеры сгорания. Между наружной поверхностью нагревателя 14 и цилиндром 3 (фиг.1) образован кольцевой зазор 28, ограниченный днищем 24. Отношение наружного диаметра нагревателя 14 к внутреннему диаметру цилиндра 3 (фиг.1) выполнено рав-. 15 ным 0,7-0,9. На верхний торец нагревателя

14 вертикально установлен подогреватель

29 подводимого воздуха, образованный двумя соосными обечайками: наружной 30 и внутренней 31, между ними образован коль- 20 цевой канал 32, а внутри обечайки 31 — канал 33, соединенный в нижней части с каналом 28. На верхней части обечайки 31 установлена защитная крышка 34. Корпус камеры сгорания 21 охвачен кожухом 35 с образованием между ними кольцевого канала 26, сообщающегося в верхней части с каналом,32, а в нижней части — с отверстием

25 инжектора 22, Наружные поверхности обечайки 30 и кожуха 35 покрыты тепловой 30 изоляцией 36.

На обечайке 31 над выходом из кольцевого зазора 28 установлено запальное устройство 37.

Двигатель работает следующим обра- 35 зом, Рабочее тело циклически перемещается из полости 9 сжатия через линию 11 связи и встроенные в нее охладитель 12, регенератор 13 и нагреватель 14 в полость 10 расши- 40 рения и обратно, в результате чего осуществляется замкнутый рабочий цикл во внутреннем контуре двигателя, Струя топлива, истекая из сопла 23, инжектирует необходимое для сжигания количества 45 воздуха из атмосферы через каналы 32 и 26 и входное отверстие 25 инжектора 22. Топливовоздушная смесь попадает во внутрь корпуса 21 и через цилиндр 1, распределяясь и уравниваясь проходит цилиндр 2, где 50 формируется микрофакелы и образуется процесс сгорания при поджигании запальным устройством 37, отключаемым после воспламенения, нагревающий накальный элемент (цилиндр 3), который начинает из- 55 лучать энергию на нагреватель 14 ДС с площади большой наружной площади нагревателя, цилиндр 4 стабилизирует и интенсифицирует процесс горения. Инжектор вынесенный из камеры сгорания не нагревается излучением и обеспечивает надежную безаварийную работу горелочного устройства и всего двигателя. Часть теплоты продуктов сгорания передается через обечайку 31 воздуху, за счет чего увеличивается полнота использования энергии, Формула изобретения

1. Двигатель Стирлинга, содержащий по меньшей мере одну пару цилиндров с размещенными в них поршнями, охладитель, включенный к одному иэ цилиндров, нагреватель, подсоединенный к другому цилиндру, регенератор, сообщающий внутренние полости нагревателя и охладителя радиационную цилиндрическую камеру сгорания, жаростойкий элемент, установленный с за; зором концентрично с нагревателем, инжектор топливовоздушной смеси и подогреватель подводимого воздуха, причем нагреватель выполнен в виде двух концентрических труб с кольцевой щелью между ними и размещен в камере сгорания, отличающийся тем, что, с целью повышения мощности и надежности двигателя, жаростойкий элемент выполнен в виде первого, второго, третьего и четвертого перфорированных цилиндров и установлен снаружи нагревателя.

2. Двигатель по п.1, отличающийся тем, что первый цилиндр расположен на расстоянии 30-100 мм от внутреннего диаметра камеры сгорания, второй цилиндр установлен на расстоянии 5-15 мм от первого цилиндра, отверстия второго цилиндра вы- . полнены с диаметром, не превышающим диаметра отверстий первого цилиндра, третий цилиндр расположен на расстоянии 1-3 мм от второго цилиндра; отверстия третьего цилиндра выполнены с диаметром, превышающим диаметр отверстий первого цилиндра в 5-15 раз, четвертый цилиндр расположен на расстоянии 5-12 от третьего цилиндра, отверстия четвертого цилиндра выполнены с диаметром, превышающим диаметр первого цилиндра в 20-60 раз, степень перфорации каждого цилиндра составляет 30-50 .

3. Двигатель по пп. 1 и 2, о т л и ч а ю щ ий с я тем, что инжектор расположен снаружи камеры сгорания.

18i5384